CN111448093A

CN111448093A - 用于将燃料箱与净化罐隔离的蒸发排放物控制系统和方法

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Publication number: CN111448093A
Application number: CN201880078202.4A
Authority: CN
Inventors: 杰弗里·B·史密斯; 沃恩·K·米尔斯; 丹尼尔·李·皮弗; 尼基尔·纳哈尔; 史蒂文·安布罗斯; 马克斯·富兰克林
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2018-11-04
Publication date: 2020-07-24
Also published as: EP3703969A2; US11267334B2; WO2019086147A3; WO2019086147A2; US20200254869A1

Abstract

本文提供了一种用于操作蒸发排放物控制系统的方法，该蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用。提供排气关断组件，该排气关断组件选择性地打开和关闭至少一个阀而为燃料箱提供过压和真空释放。排气关断组件选择性地向净化罐排气。关闭至少一个阀，由此阻止蒸气从燃料箱传递到净化罐。执行净化事件，其中专用新鲜空气被吸入净化罐中并从净化罐递送到发动机。

Description

用于将燃料箱与净化罐隔离的蒸发排放物控制系统和方法

技术领域

本公开整体涉及乘用车辆上的燃料箱，并且更具体地讲，涉及具有电子控制模块的燃料箱，该电子控制模块管理用于车辆的完整蒸发系统，该燃料系统实现将燃料箱与净化罐隔离的方法。

背景技术

燃料蒸气排放物控制系统变得越来越复杂，在很大程度上是为了遵守对汽油动力车辆制造商施加的环境和安全规定。连同随之而来的整体系统复杂性，系统内各个部件的复杂性也增加了。影响汽油动力车辆工业的某些规定要求在发动机操作的周期期间储存来自燃料箱的通风系统的燃料蒸气排放物。为了整个蒸气排放物控制系统继续用于其预期目的，在车辆操作期间需要对所储存的烃蒸气进行定期净化。

本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本背景技术部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

发明内容

根据附加特征，在净化事件期间阻止蒸气从燃料箱传递到净化罐。关闭该至少一个阀包括使至少一个凸轮旋转，该至少一个凸轮进而关闭相应的至少一个阀。使该至少一个凸轮旋转包括使旋转致动器旋转，旋转致动器使其上布置有该至少一个凸轮的凸轮轴旋转。该至少一个阀包括第一阀和第二阀。该至少一个凸轮包括第一凸轮和第二凸轮。关闭该至少一个阀包括使第一凸轮和第二凸轮旋转，第一凸轮和第二凸轮继而关闭相应的第一阀和第二阀。执行净化事件包括将吸入到净化罐中的新鲜空气通过发动机排气管路递送到发动机。

一种被构造成重新捕获和再循环在车辆燃料箱上所排放的燃料蒸气的蒸发排放物控制系统包括第一排气管、第一排气阀、排气关断组件、净化罐和控制模块。第一排气管设置在燃料箱中。第一排气阀设置在第一排气管上，第一排气阀被构造成选择性地打开和关闭流体联接到第一排气管的第一端口。排气关断组件被构造在外壳上，该排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀而为燃料箱提供过压和真空释放。净化罐通过罐排气管路流体联接到排气关断组件。净化罐具有罐入口，该罐入口被构造成接受穿过其中的新鲜空气。控制模块基于操作条件调节排气关断组件的操作。控制模块被构造成在净化事件期间关闭第一阀，其中专用新鲜空气被吸入罐入口中并从净化罐递送到发动机。

根据其他特征，蒸发排放物控制系统包括第二排气管和第二排气阀。第二排气管设置在燃料箱中。第二排气阀设置在第二排气管上，并且被构造成选择性地打开和关闭流体联接到第二排气管的第二端口。排气关断组件被构造成选择性地打开和关闭第二阀而为燃料箱提供过压和真空释放。控制模块被构造成在净化事件期间关闭第二阀。排气关断组件在净化事件期间阻止蒸气通过罐排气管路。

提供了一种根据另一示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法，该蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用。提供排气关断组件，该排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀和第二阀而为燃料箱提供过压和真空释放。在加油事件期间确定燃料的填充速率。基于所确定的填充速率操作排气关断组件。

根据其他特征，确定填充速率包括监测来自燃料箱液位传感器的信号。根据另一示例确定填充速率包括监测来自燃料箱压力传感器的信号。操作排气关断组件包括基于所确定的填充速率打开该阀中的至少一个。操作该至少一个阀包括在加油事件期间根据箱压力将该至少一个阀打开预定的最小量。确定加油事件的滴流填充部分。在滴流填充部分期间操作排气关断组件以减轻喷溅、喷射和回流中的至少一者。

提供了一种根据另一示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法，该蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用。提供排气关断组件，该排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀和第二阀而为燃料箱提供过压和真空释放。在加油事件期间监测燃料的填充速率。在监测期间确定压力峰值。确定峰值是否将影响分配燃料的填充喷嘴的过早关断。操作排气关断组件以防止过早关断。通过打开该阀中的至少一个以释放压力来操作排气关断组件。

根据本公开的一个示例构造的燃料箱系统包括燃料箱、第一排气管、蒸发排放控制系统、凸轮驱动的箱排气控制组件和控制器。第一排气管设置在燃料箱中。蒸发排放物控制系统被构造成重新捕获和再循环所排放的燃料蒸气。凸轮驱动的箱排气控制组件具有旋转致动器，该旋转致动器基于操作条件使凸轮组件旋转。凸轮组件至少具有第一凸轮，该第一凸轮具有第一凸轮轮廓，该第一凸轮轮廓被构造成基于操作条件选择性地打开和关闭第一排气管。控制器向箱排气控制组件命令信号，以在加油事件期间根据箱压力打开排气管预定的最小量。

根据附加特征，预定的最小量不触发过早关断(PSO)。预定的最小量还取决于填充速率、填充液位和温度中的至少一者。控制器操作该箱排气控制组件以使在加油期间递送到该罐的蒸气量最小化。

提供了一种根据另一示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法，该蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用。提供排气关断组件，该排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀和第二阀而为燃料箱提供过压和真空释放。排气关断组件具有集液泵。关闭该至少一个阀。激活集液泵以将燃料箱中的压力升高到预定测试压力。在燃料箱处于预定测试压力下时进行泄漏测试。用燃料箱压力传感器监测箱压力。

提供了一种根据另一示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法，该蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用。提供排气关断组件，该排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀和第二阀而为燃料箱提供过压和真空释放。排气关断组件具有集液泵。在排气关断组件的外壳内积聚液体燃料。激活集液泵以将液体燃料从外壳泵回到燃料箱中。控制继续积聚和激活以使液体燃料在燃料箱和排气关断组件的外壳之间再循环。积聚液体燃料包括通过由外壳限定的燃料入口接收液体燃料。

提供一种蒸发排放物控制系统，该蒸发排放物控制系统被构造成重新捕获和再循环车辆燃料箱上的燃料蒸气。蒸发排放物控制系统包括第一排气管、第一排气阀、排气关断组件、燃料入口、集液泵和控制模块。第一排气管设置在燃料箱中。第一排气阀设置在第一排气管上，并且被构造成选择性地打开和关闭流体联接到第一排气管的第一端口。排气关断组件被构造在外壳上，该排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀而为燃料箱提供过压和真空释放。燃料入口端口限定在外壳上，该燃料入口端口选择性地允许液体燃料进入外壳。集液泵将液体燃料从外壳泵回到燃料箱中。控制模块基于操作条件调节排气关断组件的操作。蒸发排放物控制系统还包括设置在燃料箱中的第二排气管和设置在第二排气管上的第二排气阀，该第二排气阀被构造成选择性地打开和关闭流体联接到第二排气管的第二端口。排气关断组件选择性地打开和关闭第二阀而为燃料箱提供过压和真空释放。集液泵可使液体燃料在燃料箱与排气关断组件的外壳之间再循环。集液泵可以是文丘里泵和活塞泵中的一者。

附图说明

根据详细描述和附图，将更全面地理解本公开，其中：

图1是根据本公开的一个示例的具有蒸发排放物控制系统的燃料箱系统的示意图，该蒸发排放物控制系统包括排气关断组件、控制器、电连接器和相关联布线；

图2是根据本公开的一个示例的蒸发排放物控制系统的前透视图，该蒸发排放物控制系统包括构造有螺线管的排气关断组件；

图3是图2的蒸发排放物控制系统的分解图；

图4是根据本公开的另一个示例的燃料箱系统的透视图，并且以截面图示出了燃料箱，该燃料箱系统具有排气关断组件并且被构造用于在鞍形燃料箱上使用；

图5是图4的燃料箱系统的排气关断组件的透视图；

图6是根据本公开的附加特征构造的排气关断组件的顶部透视图；

图7是图6的排气关断组件的底部透视图；

图8是沿线8-8截取的图6的排气关断组件的截面图；

图9是沿线9-9截取的图6的排气关断组的截面图；

图10是根据本公开的另一个示例构造的排气关断组件的前透视图；

图11是沿线11-11截取的图10的排气关断组件的截面图；

图12是沿线12-12截取的图10的排气关断组件的截面图；

图13是图10的排气关断组件的分解图；

图14是根据本公开的一个示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法的示例性流程图；

图15是示例性燃料填充事件的曲线图；

图16是根据本公开的另一个示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法的示例性流程图；

图17是根据本公开的用于操作蒸发排放物控制系统的另一方法的示例性流程图；

图18是根据本公开的用于操作蒸发排放物控制系统的另一方法的示例性流程图；并且

图19是根据本公开的用于操作蒸发排放物控制系统的另一方法的示例性流程图。

具体实施方式

最初参考图1，示出了根据本公开的一个示例构造的燃料箱系统，并且整体以参考标号1010标识。燃料箱系统1010通常可包括燃料箱1012，该燃料箱被构造为用于保持待经由燃料递送系统供应到内燃发动机的燃料的贮存器，该燃料递送系统包括燃料泵1014。该燃料泵1014可被构造成将燃料通过燃料供应管路1016递送到车辆发动机。蒸发排放物控制系统1020可被构造成重新捕获和再循环所排放的燃料蒸气。如将从以下讨论中理解的，蒸发排放物控制系统1020提供管理用于车辆的完整蒸发系统的电子控制模块。

蒸发排放物控制系统1020为所有区域和所有燃料提供通用设计。就这一点而言，可避免对满足地方规定所需的独特部件的需求。相反，可调节软件以满足宽泛范围的应用。就这一点而言，没有独特部件需要重新验证，从而节省时间和成本。可在车辆管路中使用公共架构。可更换常规机械箱内阀。如本文所讨论，蒸发控制系统1020还可与加压系统兼容，这些加压系统包括与混合动力传动系车辆相关联的那些。

蒸发排放物控制系统1020包括排气关断组件1022、歧管组件1024、集液器1026、控制模块1030、净化罐1032、能量存储装置1034、第一蒸气管1040、第二蒸气管1042、电连接器1044、燃料递送模块(FDM)凸缘1046和浮子液位传感器组件1048。第一蒸气管1040可终止于排气开口1041A，该排气开口可包括布置在燃料箱1012的顶角处的挡板。类似地，第二蒸气管1042可终止于排气开口1041B，该排气开口可包括布置在燃料箱1012的顶角处的挡板。

在一个示例中，歧管组件1024可包括歧管主体1049(图3)，该歧管主体基于操作条件将排气路由到适当的排气管1040和1042(或其他排气管)。如将从以下讨论中理解的，排气关断组件1022可采用多种形式，诸如包括螺线管的电气系统和包括DC电机致动凸轮系统的机械系统。

现在转到图2和图3，示出了根据本公开的一个示例构造的排气关断组件1022A。如可理解的，排气关断组件1022A可用作上面参考图1描述的燃料箱系统1010中的蒸发排放物控制系统1020的一部分。排气关断组件1022A包括两对螺线管组1050A和1050B。第一螺线管组1050A包括第一螺线管1052A和第二螺线管1052B。第二螺线管组1050B包括第三螺线管1052C和第四螺线管1052D。

第一螺线管1052A和第二螺线管1052B可流体地连接到蒸气管1040。第三螺线管1052C和第四螺线管1052D可流体地连接到蒸气管1042。控制模块1030可适于调节第一螺线管1052A、第二螺线管1052B、第三螺线管1052C和第四螺线管1052D的操作以选择性地打开和关闭歧管组件1024中的路径，以便为燃料箱1012提供过压和真空释放。蒸发排放物控制组件1020还可包括泵1054(诸如文丘里泵)和安全翻车阀1056。还示出了常规发送单元1058。

控制模块1030还可包括系统传感器(统称为附图标记1060)或接收来自这些系统传感器的输入。系统传感器1060可包括感测燃料箱1012的压力的箱压传感器1060A，感测罐1032的压力的罐压传感器1060B，感测燃料箱1012内的温度的温度传感器1060C，感测燃料箱1012中的压力的箱压传感器1060D，以及测量车辆的坡度和/或加速度的车辆坡度传感器和/或车辆加速计1060E。应当理解，虽然系统传感器1060被示为一组，但是它们可全部位于燃料箱系统1010周围。

控制模块1030可另外包括填充液位信号读取处理，燃料压力驱动器模块功能，并且与车辆电子控制模块(未具体示出)的双向通信兼容。排气关断组件1022和歧管组件1024可被构造成控制燃料蒸气在燃料箱1012和净化罐1032之间的流动。净化罐1032适于收集由燃料箱1012排放的燃料蒸气并随后将燃料蒸气释放到发动机。控制模块1030还可被构造成调节蒸发排放物控制系统1020的操作以便重新捕获和再循环所排放的燃料蒸气。浮子液位传感器组件1048可向控制模块1030提供填充液位指示。

当蒸发排放物控制系统1020被构造有排气关断组件1022A时，控制模块1030可关闭单独的螺线管1052A-1052D或螺线管1052A-1052D的任何组合以使燃料箱系统1010通风。例如，当浮子液位传感器组件1048提供指示满燃料液位状态的信号时，螺线管1052A可被致动以关闭排气口1040。虽然控制模块1030在附图中示出为大致相对于螺线管组1050A和1050B位于远处，但控制模块1030可位于蒸发排放物控制系统1020中的任何地方，诸如例如罐1032附近。

继续参考图1至图3，将描述蒸发排放物控制系统1020的附加特征。在一种构型中，可用夹具将排气管1040和1042固定到燃料箱1012。排气管1040和1042的内径可为3mm-4mm。在一些示例中，提升阀阀组件或凸轮凸角将确定较小的孔口尺寸。排气管1040和1042可被路由到燃料箱1012的高点。在其他示例中，可另外或另选地利用外部管路和管。在此类示例中，可使用合适的连接器(诸如但不限于焊接短接管和推入式连接器)穿过箱壁连接外部管路。

如上所识别，蒸发排放物控制系统1020可代替需要机械部件的常规燃料箱系统，该机械部件包括具有管理用于车辆的完整蒸发系统的电子控制模块的箱内阀。就这一点而言，可使用本公开的蒸发排放物控制系统1020来消除的一些部件可包括箱内阀，诸如GVV和FLVV、罐排气阀螺线管和相关联布线、箱压传感器和相关联布线、燃料泵驱动器模块和相关联布线、燃料泵模块电连接器和相关联布线、以及(多个)蒸气管理阀(取决于系统)。这些消除的部件由控制模块1030、排气关断组件1022、歧管1024、螺线管组1050A、1050B和相关联的电连接器1044代替。可以修改各种其他部件以适应包括燃料箱1012的蒸发排放物控制系统1020。例如，可以修改燃料箱1012以消除阀和到拾取点的内部管路。可修改FDM的凸缘1046以适应其他部件，诸如控制模块1030和/或电连接器1044。在其他构型中，可修改罐1032的新鲜空气管路和集尘箱。在一个示例中，罐1032的新鲜空气管路和集尘箱可连接到控制模块1030。

现在转到图4和图5，将描述根据本公开的另一个示例构造的燃料箱系统1010A。除非另外描述，否则燃料箱系统1010A可包括蒸发排放物控制系统1020A，该蒸发排放物控制系统结合有相对于燃料箱系统1010所述的特征。燃料箱系统1010A结合在鞍型燃料箱1012A上。排气关断组件1022A1可包括单个致动器1070，该致动器与歧管1024A连通以控制三个或更多个排气点入口的打开和关闭。在所示的示例中，歧管组件1024A路由到第一排气管路1040A、第二排气管路1042A和第三排气管路1044A。排气口1046A路由到罐(参见罐1032，图1)。集液器和排放口1054A结合在歧管组件1024A上。燃料箱系统1010A可执行用于高压混合应用的燃料箱隔离，而不需要燃料箱隔离阀(FTIV)。另外，蒸发排放物控制系统1020A可在排气点处实现尽可能最高的关断。常规机械阀关断或重新打开构型不会禁止该系统。可以减少蒸气空间和整体箱高度。

现在转到图6至图7，将描述根据本公开的另一个示例构造的排气关断组件1022B。排气关断组件1022B包括主外壳1102，该主外壳至少部分地容纳致动器组件1110。罐排气管路1112路由到罐(参见罐1032，图1)。致动器组件1110通常可用于代替上述螺线管，以打开和关闭所选择的排气管路。排气关断组件1022B包括凸轮组件1130。凸轮组件1130包括凸轮轴1132，该凸轮轴包括凸轮1134、1136和1138。凸轮轴1132可由电机1140旋转地驱动。在所示的示例中，电机1140是直流电机，其使蜗杆齿轮1142旋转，继而驱动驱动齿轮1144。电机1140安装在主外壳1102的外侧。设想了其他构型。凸轮1134、1136和1138旋转以分别打开和关闭阀1154、1156和1158。阀1154、1156和1158打开和关闭以分别选择性地通过端口1164、1166和1168递送蒸气。在一个示例中，电机1140可另选地为步进电机。在其他构型中，专用DC电机可用于每个阀。每个DC电机可具有归位功能。DC电机可包括步进电机、双向电机、单向电机、有刷电机和无刷电机。归位功能可包括硬件停机、电气或软件实现、跳闸开关、硬件停机(凸轮轴)、电位计和变阻器。

在一种构型中，端口1164和1166可被路由到燃料箱1012的前部和后部。端口1164可仅仅被构造成加油端口。在操作中，如果车辆停放在端口1166被路由到燃料箱1012中的低位置的坡度上，则凸轮1134旋转到关闭端口1164的位置。在加油期间，凸轮1134打开与端口1164相关联的阀1154。一旦燃料液位传感器1048达到对应于“填充”位置的预定液位，则控制器1030便将关闭阀1154。在其他构型中，可消除凸轮1134、阀1154和端口1164，留下两个凸轮1136和1138，它们打开和关闭阀1156和1158。在此类示例中，两个端口1168和1166可为7.5mm孔口。如果两个端口1168和1166均打开，则可进行加油。如果需要较少流量，则可达到阀1156和1158之一未完全打开的凸轮位置。

现在转到图10至图13，将描述根据本公开的另一个示例构造的排气关断组件1022C。排气关断组件1022C包括主外壳1202，该主外壳至少部分地容纳致动器组件1210。罐排气管路1212路由到罐(参见罐1032，图1)。致动器组件1210通常可用于代替上述螺线管，以打开和关闭所选择的排气管路。排气关断组件1022C包括凸轮组件1230。凸轮组件1230包括凸轮轴1232，该凸轮轴包括凸轮1234、1236和1238。凸轮轴1232可由电机1240旋转地驱动。在所示示例中，电机1240被接收在外壳1202中。电机1240是直流电机，其使蜗杆齿轮1242旋转，继而驱动驱动齿轮1244。设想了其他构型。凸轮1234、1236和1238旋转以分别打开和关闭阀1254、1256和1258。阀1254、1256和1258打开和关闭以分别选择性地通过端口1264、1266和1268递送蒸气。在一个示例中，电机1240可另选地为步进电机。排放口1270可设置在外壳1202上。集液泵1280可通过排放口1270将液体燃料泵送出集液器。

在一种构型中，端口1264和1266可被路由到燃料箱1012的前部和后部。端口1264可仅仅被构造成加油端口。在操作中，如果车辆停放在端口1266被路由到燃料箱1012中的低位置的坡度上，则凸轮1236旋转到关闭端口1266的位置。在加油期间，凸轮1234打开与端口1264相关联的阀1254。一旦燃料液位传感器1048达到对应于“填充”位置的预定液位，则控制器1030便将关闭阀1254。在其他构型中，可消除凸轮1234、阀1254和端口1264，留下两个凸轮1236和1238，它们打开和关闭阀1256和1258。在此类示例中，两个端口1268和1266可为7.5mm孔口。如果两个端口1268和1266均打开，则可进行加油。如果需要较少流量，则可达到阀1256和1258之一未完全打开的凸轮位置。

在一种使用方法中，蒸发排放物控制系统1020可在净化罐1032的净化期间通过排气关断组件(诸如1022C)控制排气。根据本公开的一种方法，控制模块1030可将燃料箱1012、1012A与排气罐1032隔离以增加罐净化事件的效率。为了隔离燃料箱1012、1012A，控制模块1030可将信号发送到排气关断组件(诸如本文所述的排气关断组件1022、1022A、1022A1、1022B、1022C中的任何一个以)以关闭所有排气口(诸如排气口1254、1256、1258；图11)。结果，没有蒸气通过排气关断组件(诸如排气关断组件1022C)在燃料箱1012、1012A之间传送。就这一点而言，发动机仅从净化罐1032而不是从净化罐1032和燃料箱1012、1012A两者抽取真空，从而提高了净化事件的效率。

参考图1进一步解释，在净化事件期间，罐排气管路1212不将任何蒸气从排气关断组件1022传送到净化罐1032，因为所有的排气口(诸如排气口1041A、1041B)都是关闭的。相反，将专用的新鲜空气1308吸入罐入口1310中，并从净化罐1032通过罐到发动机排气管路1322递送至发动机1320。与现有技术的方法相比，仅通过新鲜空气净化净化罐1032的本方法提高了净化事件的效率，该现有技术方法也可通过排气关断组件1022或其他方式从燃料箱1022抽出蒸气。根据本公开的蒸发排放物控制系统1020可以通过利用排气关断组件1022、1022A、1022A1、1022B、1022C之一来控制排气而有效地实现这种有效的净化。将理解，在本文所述的基于螺线管或基于凸轮的系统中，在净化事件期间，蒸发排放物控制系统1020可以控制排气。

参考图14，示出了用于与诸如燃料箱1012、1012A的燃料箱一起使用的用于操作蒸发排放物控制系统1020的方法，并且该方法整体以附图标记2010标识。控制在2012处开始。在2014处，控制确定是否已请求净化事件。如果已请求净化事件，则控制在步骤2016处将信号发送至排气关断组件1022，以关闭所有排气口(诸如1041A、1041B(图1))或排气管路1040A、1042A、1044A(图4)。在一个示例中，凸轮1134、1136和1138旋转以关闭阀1154、1156和1158，以关闭相应端口1164、1166和1168(图9)。本领域技术人员将认识到，本文公开的任何排气关断组件都可适于关闭所有可用的排气口(取决于应用，是设置在燃料箱中的一个、两个、三个或更多个排气口)。在步骤2016处，现在阻止蒸气从燃料箱1012、1012A通过管路1212(图1)到达净化罐1032。如果在2014处未检测到净化事件，则控制循环至2014。

在步骤2020处，执行控制净化事件，其中将新鲜空气1308(图1)吸入罐1032。在步骤2022处，吸入到罐1032中的空气通过发动机排气管路1322被递送到发动机1320。在步骤2024处，控制确定净化事件是否完成。如果净化事件未完成，则控制循环至步骤2020。如果净化事件完成，则控制在步骤2030处结束。

在汽车应用中，知晓加油喷嘴的特定填充速率可用于控制本文所述的任何蒸发排放物控制系统(诸如蒸发排放物控制系统1020)，以获得最佳的加油质量。在根据本公开的一种示例性方法中，可通过在填充事件期间监测燃料箱液位传感器1048来计算或估计来自给定加油喷嘴的填充速率。在另一示例中，可通过利用箱压力传感器1060A解释诸如燃料箱1012或1012A的燃料箱内的压力变化来间接地计算或估计填充速率。控制器1030可使用来自燃料箱液位传感器1048的信息和/或来自压力传感器1060A的压力信号以及已知的燃料箱特性(即，几何形状等)来确定加油喷嘴的填充速率。

一旦确定填充速率，控制器1030可基于已知的填充速率来操作排气关断组件，诸如本文所述的排气关断组件1022、1022A、1022A1、1022B、1022C中的任何一个。在知晓当前填充速率的情况下，蒸发排放物控制系统1020可控制排气关断组件以优化加油事件性能。优化加油事件可包括减轻过早关断、喷溅、喷射和回流。另外，提高了填充体积的准确性。此外，滴流填充/舍入体积可最小化。将理解，与低填充速率相比，控制器1030可针对快速填充速率以不同方式操作排气关断组件。

控制器1030可打开一个或多个排气口1054、1056、1058(或增加现有路径的有效孔口尺寸)，目的是不使填充喷嘴关闭直到实现95％的填充为止。将理解，可使用其他百分比。在第一次喷嘴关闭之后，填充事件进入燃料填充的舍入或滴流阶段填充部分。对于允许添加到燃料箱的燃料量有一些要求。控制器1030可以以减小罐压力并在滴流阶段填充部分期间抑制喷溅、喷射和/或回流的方式打开排气口1041A、1041B(或增加现有路径的有效孔口尺寸)。

参考图16A，示出了根据本公开的另一种方法的用于操作蒸发排放物控制系统1020的方法，并且该方法整体以附图标记2050标识。控制在2052处开始。在2054处，控制确定是否已经检测到加油事件。如果已经检测到加油事件，则控制在2060处确定进入燃料箱1012、1012A的燃料的填充速率。如果未检测到加油事件，则控制循环至步骤2054。在2062处，控制基于2062处的填充速率来操作排气关断组件(诸如本文所述的排气关断组件1022、1022A、1022A1、1022B、1022C中的任何一个)。控制在2070处结束。

在另一种方法中，蒸发排放物控制系统1020可以利用箱压力传感器1060A来监测燃料箱1012或1012A的压力。如果在加油期间以及在“满”状态之前检测到压力峰值，则可(通过打开排气口中的一个或多个，诸如排气口1054、1056、1058，图11)增加有效的排气孔口尺寸以快速减小压力箱压力，从而防止过早关断。还可在加油事件的滴流填充/舍入部分期间监测箱压力，以通过控制一个或多个排气口的打开来抑制喷溅、喷射和/或回流。

将描述根据另一示例的控制蒸发排放物控制系统1020的方法。参考图15，示出了示例性燃料填充事件1500。就这一点而言，箱压力通常将在第一填充时间1510期间增加，并在第二填充时间1520期间平稳。在一些示例中，第二填充时间1520可包括稍微向下倾斜的平台。在填充事件1500中，在第三填充时间1540期间发生回喷或过早关断事件1530。蒸发排放物控制系统1020可监测该箱压力，并且当事件1530即将发生时，蒸发排放物控制系统1020可打开一个或多个排气口1054、1056、1058(或增加现有路径的有效孔口尺寸)以达到减少箱压力峰值，并避免喷溅、喷射和/或过早关断。

在诸如燃料箱1012A(图4)的鞍形箱构型中，本方法也可特别有用。进一步解释，当燃料填充与填充端口相关的燃料箱凸角时，燃料液位上升直到燃料将“溢出”到第二凸角中的液位。在一些情况下，此类过程可能产生不想要的压力峰值，该压力峰值可能对质量填充事件产生负面影响。蒸发排放物控制系统1020可监测该箱压力并且可打开一个或多个排气口1041A、1041B(或增加现有路径的有效孔口尺寸)。本方法还可结合燃料箱压力来考虑填充液位，以更准确地区分具有预期压力上升的“不想要的”压力峰值，从而导致“满”燃料箱。

参考图16，示出了用于与诸如燃料箱1012、1012A的燃料箱一起使用的用于操作蒸发排放物控制系统1020的方法，并且该方法整体以附图标记2110标识。控制在2112处开始。在2114处，控制确定是否已经检测到加油事件。如果检测到加油事件，则控制系统在2116处监测燃料箱1012、1012A中的压力。可通过箱压力传感器1060A或本文所述的其他方法来监测压力。如果未检测到加油事件，则控制循环至步骤2114。控制在2120处确定是否已在燃料箱中检测到趋于触发过早关断的压力。在本文中，过早关断或PSO定义为导致加油喷嘴在达到期望的燃料液位填充之前关断的箱内压力。

如果控制在2110处确定已检测到趋于触发过早关断的压力，则控制在2122处打开一个或多个排气阀1154、1156和1158以降低燃料箱1012、1012A中的压力。通过“打开”，本公开预期根据给定的应用，阀1154、1156和/或1158可完全或仅部分地打开以减小压力。就这一点而言，控制可确定将阀1154打开10％(或低于100％的其他百分比)将有效地降低箱压力以防止过早关断。在2126处，控制确定是否检测到对应于满燃料箱的压力。如果在2126处控制确定压力与满燃料箱一致，则控制在2130处关闭阀1154、1156和1158以触发燃料喷嘴的期望关断。如果控制在2126处确定压力与满燃料箱不一致，则控制循环到2126。控制在2132处结束。

在汽车加油事件期间使罐的装载量(传输到罐的烃蒸气的量)最小化一直是期望的目标。传统的燃料系统在燃料箱和罐之间采用了静态管件布置，其中蒸气流量基于所涉及部件的物理孔口尺寸而固定。使用本文公开的具有电控制的可变孔口排气构型的蒸发排放物控制系统1020，可控制加油事件以使引导至罐1032的蒸气量最小化。

随着法规持续变得越来越严格，燃料箱排气系统面临增加的挑战。一个此类挑战是保持罐的尺寸易于管理，并将罐的装载保持最小。为了最好地满足法规，期望在碳罐1032中储存尽可能少的烃蒸气(燃料蒸气)。本公开有助于在加油事件期间优化(最小化)传输到罐1032的蒸气量。

本公开使用电控制的可变孔口以在加油事件期间调节通过蒸气管路1212(图1)到达罐1032的蒸气的流量。参考图9作为示例，短语“可变孔口”用于表示阀1154、1156和1158中的任何一个的部分打开，该部分打开允许少于100％的流量进入主外壳1202，因此百分比降低的流量通过管路1212到达罐1032。将理解，附加地或另选地，可在管路1212处设置孔口(阀)，以向罐1032提供可变的流量。传统系统利用固定的孔口或管件布置。可变孔口将允许根据箱压力和其他系统变量(填充液位、填充速率、温度等)控制孔口的开口或尺寸。控制器1032将利用(命令)可能的最小孔口尺寸，而不产生过早关断(PSO)和其他不期望的加油事件。参考图17的控制流程，在步骤2062处，控制器1032可命令阀1154、1156和1158中的任何一个(或全部)达到“部分”打开，而不产生过早关断和其他不期望的加油事件。在实践中，一旦检测到加油事件，则将控制可变孔口以维持特定的箱压力。该压力将足够低而不产生PSO。通过允许该压力建立到某个阈值，使传输到罐1032的蒸气量最小化。

根据本公开的一个示例，蒸发排放物控制系统1020可被构造成使用集液泵1280来进行燃料箱泄漏检查。集液泵1280可被构造为蒸气泵，以增加压力差并提高压力/真空衰减测试的准确性，并增加在更广泛的环境条件下进行测试的能力。环境保护局(EPA)最近将可检测泄漏当量孔口从0.040英寸减少到0.020英寸。当前的泄漏测试的现有技术方法依赖于使用发动机真空或昼夜压力循环来产生压力差，车载诊断(OBD)泄漏测试基于该压力差。蒸发排放物控制系统1020可激活集液泵1280以在诸如燃料箱1012或1012A的燃料箱中产生真空泵和压力差(诸如排气口1041A、1041B的所有排气口均关闭)。

在一种使用方法中，控制器1030可启动泄漏测试事件。就这一点而言，控制器1030可向集液泵1280发信号以在燃料箱1012、1012A内产生压力。可将集液泵1280设置为操作直到达到阈值压力为止。可以以任何方式、诸如通过压力传感器1060A(图1)确定压力。以此方式，集液泵1280是双重目的，以一种模式操作以从集液器排放液体，并且以第二种模式操作以在泄漏测试期间在燃料箱内产生压力。利用本公开的构型，避免了用于专用压力泵的附加硬件的成本。

参考图18，示出了根据本公开的另一示例的操作蒸发排放物控制系统的方法，并且该方法整体以附图标记2210标识。控制在2212处开始。在2214处，控制确定是否已提出泄漏测试请求。如果提出泄漏测试要求，则在2220处用集液泵1280在燃料箱1012中产生压力。如果未提出泄漏测试请求，则控制循环至2214。在2222处进行泄漏测试。在2230处，燃料箱1012、1012A中的压力被释放。控制在2240处结束。

特别参考图11，将描述根据本公开的另一示例构造的蒸发排放物控制系统。排气关断组件1022C结合有燃料入口1290，该燃料入口允许液体燃料进入排气关断组件1022C。燃料入口1290允许液体燃料进入排气关断组件1022C的外壳，在该外壳中，液体燃料可以在燃料箱1012、1012A与排气关断组件1022C之间再循环。在一种构型中，阀1292可布置在燃料入口1290处，用于选择性地打开和关闭燃料入口1290。这样做时，进入的燃料将与蒸气排气气氛一起被搅动，以在循环回散装燃料储存器时增加蒸气的产生。就这一点而言，蒸发排放物控制系统可用于按需搅拌散装液体燃料，以增加蒸气的产生。在另一个优点中，蒸发排放物控制系统可用于使老化的燃料保持混合，以获得发动机所预期的适当性能。

参考图19，示出了根据本公开的另一示例的用于操作蒸发排放物控制系统的方法，该方法以附图标记2310标识。控制在2312处开始。在2314处，控制确定是否已经提出了液体燃料再循环请求。如果没有提出液体燃料再循环请求，则控制循环到2314。如果提出了液体燃料再循环请求，则控制将打开燃料入口1290处的阀1292。在2322处，液体燃料在燃料箱1012、1012A与排气关断组件(诸如本文所述的排气关断组件1022、1022A、1022A1、1022B、1022C中的任何一个)之间再循环。在2330处，控制确定是否已经产生期望的蒸气量。如果已经产生期望的蒸气量，则控制在2340处结束。如果未产生期望的蒸气量，则控制循环至2322。

已出于说明和描述的目的提供了这些示例的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定示例的各个元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选示例中，即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。

Claims

1.一种用于操作蒸发排放物控制系统的方法，所述蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用，所述方法包括：

提供排气关断组件，所述排气关断组件选择性地打开和关闭至少一个阀而为所述燃料箱提供过压和真空释放，所述排气关断组件选择性地向净化罐排气；

关闭所述至少一个阀，由此阻止蒸气从所述燃料箱传递到所述净化罐；以及

执行净化事件，其中专用新鲜空气被吸入所述净化罐中并从所述净化罐递送到所述发动机。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述净化事件期间阻止蒸气从所述燃料箱传递到所述净化罐。

3.根据权利要求1所述的方法，其中关闭所述至少一个阀包括：

使至少一个凸轮旋转，所述凸轮进而关闭相应的至少一个阀。

4.根据权利要求3所述的方法，其中使所述至少一个凸轮旋转包括：

使旋转致动器旋转，所述旋转致动器使其上布置有所述至少一个凸轮的凸轮轴旋转。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述至少一个阀包括第一阀和第二阀，并且其中所述至少一个凸轮包括第一凸轮和第二凸轮，并且其中关闭所述至少一个阀包括：

使所述第一凸轮和所述第二凸轮旋转，所述第一凸轮和所述第二凸轮继而关闭相应的所述第一阀和所述第二阀。

6.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述净化事件包括：

将吸入到所述净化罐中的所述新鲜空气通过发动机排气管路递送到所述发动机。

7.一种蒸发排放物控制系统，所述蒸发排放物控制系统被构造成重新捕获和再循环在车辆燃料箱上所排放的燃料蒸气，所述蒸发排放物控制系统包括：

第一排气管，所述第一排气管设置在所述燃料箱中；

第一排气阀，所述第一排气阀设置在所述第一排气管上，所述第一排气阀被构造成选择性地打开和关闭流体联接到所述第一排气管的第一端口；

排气关断组件，所述排气关断组件被构造在外壳上，所述排气关断组件选择性地打开和关闭所述第一阀而为所述燃料箱提供过压和真空释放；

净化罐，所述净化罐通过罐排气管路流体联接到所述排气关断组件，所述净化罐具有罐入口，所述罐入口被构造成接受穿过其中的新鲜空气；和

控制模块，所述控制模块基于操作条件调节所述排气关断组件的操作，所述控制模块被构造成在净化事件期间关闭所述第一阀，其中专用新鲜空气被吸入所述罐入口中并从所述净化罐递送到发动机。

8.根据权利要求7所述的蒸发排放物控制系统，所述蒸发排放物控制系统还包括：

第二排气管，所述第二排气管设置在所述燃料箱中；和

第二排气阀，所述第二排气阀设置在所述第二排气管上，所述第二排气阀被构造成选择性地打开和关闭流体联接到所述第二排气管的第二端口；并且

其中所述排气关断组件被构造成选择性地打开和关闭所述第二阀而为所述燃料箱提供过压和真空释放。

9.根据权利要求8所述的蒸发排放物控制系统，其中所述控制模块被构造成在净化事件期间关闭所述第二阀。

10.根据权利要求9所述的蒸发排放物控制系统，其中所述排气关断组件在净化事件期间阻止蒸气通过所述罐排气管路。

11.一种用于操作蒸发排放物控制系统的方法，所述蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用，所述方法包括：

提供排气关断组件，所述排气关断组件选择性地打开和关闭第一阀和第二阀而为所述燃料箱提供过压和真空释放；

在加油事件期间确定燃料的填充速率；以及

基于所述确定的填充速率操作所述排气关断组件。

12.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述填充速率包括监测来自燃料箱液位传感器的信号。

13.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述填充速率包括监测来自燃料箱压力传感器的信号。

14.根据权利要求11所述的方法，其中操作所述排气关断组件包括：

基于所述确定的填充速率打开所述阀中的至少一个。

15.根据权利要求11所述的方法，其中打开所述至少一个阀包括：

在加油事件期间，根据箱压力将所述至少一个阀打开预定的最小量。

16.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

确定所述加油事件的滴流填充部分；以及

在所述滴流填充部分期间操作所述排气关断组件以减轻喷溅、喷射和回流中的至少一者。

17.一种用于操作蒸发排放物控制系统的方法，所述蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用，所述方法包括：

在加油事件期间监测燃料的填充速率；以及

在所述监测期间确定压力峰值；

确定所述峰值是否将影响分配所述燃料的填充喷嘴的过早关断；以及

操作所述排气关断组件以防止过早关断。

18.根据权利要求17所述的方法，其中操作所述排气关断组件包括打开所述阀中的至少一个以释放压力。

19.一种燃料箱系统，所述燃料箱系统包括：

燃料箱；

第一排气管，所述第一排气管设置在所述燃料箱中；

蒸发排放物控制系统，所述蒸发排放物控制系统被构造成重新捕获和再循环所排放的燃料蒸气；

凸轮驱动的箱排气控制组件，所述凸轮驱动的箱排气控制组件具有旋转致动器，所述旋转致动器基于操作条件使凸轮组件旋转，所述凸轮组件至少具有第一凸轮，所述第一凸轮具有第一凸轮轮廓，所述第一凸轮轮廓被构造成基于操作条件选择性地打开和关闭所述第一排气管；和

控制器，所述控制器向所述箱排气控制组件命令信号，以在加油事件期间根据箱压力打开所述排气管预定的最小量。

20.根据权利要求19所述的燃料箱系统，其中所述预定的最小量不触发过早关断(PSO)。

21.根据权利要求19所述的燃料箱系统，其中所述预定的最小量还取决于填充速率、填充液位和温度中的至少一者。

22.根据权利要求19所述的燃料箱系统，其中所述控制器操作所述箱排气控制组件以使在加油期间递送到所述罐的蒸气量最小化。

23.一种用于操作蒸发排放物控制系统的方法，所述蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用，所述方法包括：

提供排气关断组件，所述排气关断组件选择性地打开和关闭至少一个阀而为所述燃料箱提供过压和真空释放，所述排气关断组件具有集液泵；

关闭所述至少一个阀；

激活所述集液泵以将所述燃料箱中的压力升高到预定测试压力；以及

在所述燃料箱处于所述预定测试压力下时进行泄漏测试。

24.根据权利要求23所述的方法，所述方法还包括：

用燃料箱压力传感器监测箱压力。

25.一种用于操作蒸发排放物控制系统的方法，所述蒸发排放物控制系统与储存燃料并将燃料递送到内燃发动机的燃料箱一起使用，所述方法包括：

在所述排气关断组件的外壳内积聚液体燃料；激活所述集液泵以将所述液体燃料从所述外壳泵回到所述燃料箱中；以及

继续积聚和激活以使液体燃料在所述燃料箱和所述排气关断组件的所述外壳之间再循环。

26.根据权利要求25所述的方法，其中积聚液体燃料包括：

通过由所述外壳限定的燃料入口接收液体燃料。

27.一种蒸发排放物控制系统，所述蒸发排放物控制系统被构造成重新捕获和再循环在车辆燃料箱上所排放的燃料蒸气，所述蒸发排放物控制系统包括：

第一排气管，所述第一排气管设置在所述燃料箱中；

燃料入口端口，所述燃料入口端口限定在所述外壳上，所述燃料入口端口选择性地允许液体燃料进入所述外壳；

集液泵，所述集液泵将所述液体燃料从所述外壳泵回到所述燃料箱中；和

控制模块，所述控制模块基于操作条件来调节所述排气关断组件的操作。

28.根据权利要求27所述的蒸发排放物控制系统，所述蒸发排放物控制系统还包括：

第二排气管，所述第二排气管设置在所述燃料箱中；和

其中所述排气关断组件选择性地打开和关闭所述第二阀而为所述燃料箱提供过压和真空释放。

29.根据权利要求27所述的蒸发排放物控制系统，其中所述集液泵使所述液体燃料在所述燃料箱与所述排气关断组件的所述外壳之间再循环。

30.根据权利要求27所述的蒸发排放物控制系统，其中所述集液泵是文丘里泵。

31.根据权利要求27所述的蒸发排放物控制系统，其中所述集液泵为活塞泵。