CN115614190A - 燃料系统的诊断 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“燃料系统的诊断”。一种车辆包括发动机、燃料箱、主滤罐、缓冲滤罐、抽取阀、止回阀和控制器。所述燃料箱被配置为储存燃料。主滤罐被配置为接收和储存来自燃料箱的蒸发燃料。缓冲滤罐被配置为接收和储存来自燃料箱的蒸发燃料。缓冲滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间。抽取阀设置在所述缓冲滤罐与所述发动机之间。所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述主滤罐和所述缓冲滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机。所述止回阀设置在所述主滤罐和所述缓冲滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述缓冲滤罐向所述主滤罐的回流。控制器被编程为诊断止回阀的可操作性。

Description

燃料系统的诊断
技术领域
本公开涉及用于车辆的燃料系统。
背景技术
车辆可包括被配置为将燃料从燃料箱输送到内燃发动机的燃料系统。
发明内容
一种车辆包括发动机、燃料箱、第一滤罐、第二滤罐、止回阀和控制器。所述燃料箱被配置为储存燃料。所述第一滤罐和所述第二滤罐各自被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、储存所述蒸发燃料并将所述蒸发燃料输送到所述发动机。所述第二滤罐设置在所述第一滤罐与所述发动机之间。所述止回阀设置在所述第一滤罐和所述第二滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述第二滤罐向所述第一滤罐的回流。所述控制器被编程为响应于在小于发动机起动之后的预定时间段内检测到所述发动机的空燃比的富值，输出指示所述止回阀无法关闭的故障信号。
一种车辆包括发动机、氧传感器、燃料箱、主滤罐、辅助滤罐、止回阀、压力传感器和控制器。所述发动机被配置为推进所述车辆。所述氧传感器被配置为测量所述发动机的排气输出内的氧含量。所述燃料箱被配置为储存燃料。所述主滤罐被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、经由吸附储存所述蒸发燃料并经由脱附将所述蒸发燃料输送到所述发动机。辅助滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间。所述辅助滤罐被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、经由吸附储存所述蒸发燃料并经由脱附将所述蒸发燃料输送到所述发动机。止回阀设置在所述主滤罐与所述辅助滤罐之间。所述止回阀被配置为促进所述蒸发燃料从所述主滤罐流动到所述辅助滤罐。所述止回阀还被配置为限制所述蒸发燃料从所述辅助滤罐流动到所述主滤罐。所述压力传感器设置在所述主滤罐与所述燃料箱之间。压力传感器被配置为测量蒸发燃料的压力。所述控制器被编程为基于所测量的所述发动机的所述排气输出内的氧含量来确定所述发动机的空燃比。所述控制器还被编程为响应于发动机冷起动并且在小于所述发动机冷起动之后的预定时间段内所述空燃比转变为富值，输出所述止回阀无法关闭的信号。所述控制器还被编程为响应于所述发动机冷起动并且所述压力传感器记录大于阈值的压力值，输出所述止回阀无法打开的信号。所述控制器还被编程为响应于在经过所述预定时间段之后所述空燃比从稀值转变为所述富值并且所述压力传感器记录小于所述阈值的所述压力值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
一种车辆包括发动机、燃料箱、主滤罐、缓冲滤罐、抽取阀、止回阀和控制器。所述燃料箱被配置为储存燃料。所述主滤罐被配置为接收和储存来自所述燃料箱的蒸发燃料。所述缓冲滤罐被配置为接收和储存来自所述燃料箱的所述蒸发燃料。所述缓冲滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间。所述抽取阀设置在所述缓冲滤罐与所述发动机之间。所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述主滤罐和所述缓冲滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机。所述止回阀设置在所述主滤罐和所述缓冲滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述缓冲滤罐向所述主滤罐的回流。所述控制器被编程为响应于发动机起动，打开所述抽取阀并监测所述蒸发燃料的压力。所述控制器还被编程为响应于所述蒸发燃料的所述压力大于阈值，输出所述止回阀无法打开的信号。
附图说明
图1是车辆以及用于车辆的燃料系统的示意图；
图2是示出用于确定车辆蒸发排放系统的止回阀的可操作性的方法的流程图；
图3是示出当止回阀无法关闭时各种车辆部件的状况的一系列曲线图；
图4是示出当止回阀无法打开时各种车辆部件的状况的一系列曲线图；并且
图5是示出当止回阀正常操作时各种车辆部件的状况的一系列曲线图。
具体实施方式
本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可以采用不同和替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以不同方式采用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任何一个示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
图1示出车辆6、发动机系统8和燃料系统18的示意图。更具体地，燃料系统18可以是用于发动机10的燃料输送系统。车辆6可以是混合动力车辆，诸如混合动力电动车辆。混合动力电动车辆可从发动机系统8和/或车载能量储存装置(未示出)(诸如电池系统)得到推进动力。能量转换装置(诸如发电机(未示出))可被操作以从车辆运动和/或发动机操作吸收能量，然后将所吸收能量转换为适合于供能量储存装置储存的能量形式。替代地，车辆6可以是非混合动力车辆，诸如常规的内燃发动机车辆。
发动机系统8可包括具有多个气缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气口23和发动机排气口25。发动机进气口23包括经由进气通道42流体地联接到发动机进气歧管44的进气节气门62。空气可经由空气滤清器52进入进气通道42。发动机排气口25包括排气歧管48，所述排气歧管通向将排气引导到大气的排气通道35。发动机排气口25可包括安装在紧密联接位置中的一个或多个排放控制装置70。一个或多个排放控制装置70可包括三元催化器、稀NOx捕集器、柴油微粒滤清器、氧化催化器等。应当理解，其他部件(诸如多种阀和传感器)可包括在发动机中，如本文中进一步详细说明的。在其中发动机系统8是增压发动机系统的一些实施例中，发动机系统还可包括增压装置，诸如涡轮增压器(未示出)。
当被配置为混合动力车辆时，车辆可在各种模式下操作。各种模式可包括全混合动力模式或其中车辆仅由来自电池的电力驱动的电池模式。各种模式还可包括发动机模式，其中车辆仅利用从燃烧发动机得到的动力来推进。另外，车辆可在辅助或轻度混合动力模式下操作，其中发动机是主要扭矩源，并且电池在特定状况期间(诸如在踩加速器踏板事件期间)选择性地增加扭矩。控制器可至少基于车辆扭矩/功率要求和电池的荷电状态在各种操作模式之间转换车辆操作。例如，当功率需求较高时，可使用发动机模式来提供主要能量源，其中在功率需求峰值期间选择性地使用电池。相比之下，当功率需求较低并且电池被充分充电时，车辆可在电池模式下操作以提高车辆燃料经济性。另外，如本文所详细说明的，在燃料箱真空水平升高的状况期间，车辆可从发动机操作模式转换为电池操作模式，以使得能够将过量的燃料箱真空排放到发动机的进气歧管，而不会导致空燃比扰动。
发动机系统8联接到燃料系统18。燃料系统18包括联接到燃料泵21的燃料箱20、第一或主燃料蒸气储存装置或滤罐22以及第二或辅助燃料蒸气储存装置或滤罐200。第二燃料蒸气滤罐200也可以被称为缓冲燃料蒸气滤罐，并且被配置为在第一燃料蒸气滤罐22不再具有储存燃料蒸气的进一步容量时提供附加的储存空间。燃料箱20向推进车辆6的发动机10供应燃料。第一滤罐22和第二滤罐200是防止燃料蒸气释放到环境中的蒸发排放系统的子部件。第一滤罐22和第二滤罐200由单向止回阀202分开。单向止回阀202被描绘为真空致动的止回阀。然而，在其他示例中，止回阀202可以包括电磁阀，其中所述阀的打开或关闭经由止回阀螺线管的致动来执行。止回阀202被配置为促进蒸发燃料从第一滤罐22流动到第二滤罐200并限制蒸发燃料从第二滤罐200回流到第一滤罐22。
燃料箱20经由加燃料管线116接收燃料，所述加燃料管线充当燃料箱20与车辆外部车身上的加燃料门127之间的通道。在燃料箱加燃料事件期间，燃料可通过与加燃料管线116流体连通的加燃料入口107从外部源泵送到车辆中。加燃料入口107可被油箱盖覆盖或者可以是无盖的。通风阀106A、106B、108(下面进一步详细描述)可打开以在加燃料事件期间从燃料箱20内的蒸气空间104中回收燃料蒸气(即，已经汽化成气态形式的燃料)，在所述加燃料事件中，加燃料喷嘴131经由加燃料管线116将液体燃料引导到燃料箱中。燃料箱20可被配置为储存液体燃料115和汽化燃料117两者。加燃料管线116可称为流体流动路径，其被配置为促进液体燃料从加燃料喷嘴131流动到燃料箱20中。
燃料箱20可容纳多种燃料共混物，包括具有一系列醇浓度的燃料，诸如各种汽油-乙醇共混物，包括E10、E85、汽油等，以及它们的组合。位于燃料箱20中的燃料水平传感器106可将对燃料水平的指示(“燃料水平输入”)提供到控制器12。如所描绘的，燃料水平传感器106可包括连接到可变电阻器的浮子。替代地，可使用其他类型的燃料水平传感器。
燃料泵21被配置为对输送到发动机10的喷射器(诸如示例性喷射器66)的燃料进行加压。尽管仅示出单个喷射器66，但是为每个气缸提供另外的喷射器。应当理解，燃料系统18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。
在一些实施例中，发动机10可被配置用于选择性停用。例如，可响应于怠速停止条件而选择性地停用发动机10。其中，响应于满足任何或所有怠速停止条件，可通过停用气缸燃料喷射器来选择性地停用发动机10。因此，如果发动机10正在燃烧而系统电池(或能量储存装置)充分充电，如果辅助发动机负载(例如，空调请求)较低，发动机温度(进气温度、催化剂温度、冷却剂温度等)在不需要进一步调节的所选择温度范围内，并且驾驶员请求的扭矩或功率需求足够低，则可认为满足怠速停止条件。响应于满足怠速停止条件，可经由停用燃料和火花来选择性地并且自动地停用发动机。然后发动机可开始转动直到静止。另外，如本文所详细说明的，在燃料箱真空升高的条件期间，发动机可主动下拉或停用，以便使得燃料箱真空能够被排放到停用的发动机。
燃料箱20中生成的燃料蒸气可经由导管31被引导到第一滤罐22并且储存在第一滤罐22中，然后被抽取到发动机进气口23。当第一滤罐不再具有储存燃料蒸气的更多容量时，可以将附加的燃料蒸气引导到第二滤罐200。燃料箱20可包括用于将燃料箱20中生成的燃料蒸气经由导管31排放到第一滤罐22的一个或多个通风阀。导管31也可称为流体流动路径，其被配置为促进燃料箱20与第一滤罐22之间的汽化燃料的流动。导管31也可经由蒸气管线109与加燃料入口107流体连通。一个或多个通风阀可以是电子或机械致动的阀，并且可包括主动通风阀(也就是说，具有由控制器致动打开或关闭的移动部件的阀)或被动阀(也就是说，没有基于箱填充水平被动地致动打开或关闭的移动部件的阀)。在所描绘的示例中，燃料箱20包括在燃料箱20的任一端部处的气体通风阀(GVV)106A、106B以及燃料水平通风阀(FLVV)108，所有这些都是被动通风阀。通风阀106A、106B、108中的每一者可包括不同程度地浸入燃料箱的蒸气空间104中的管(未示出)。基于相对于燃料箱中的蒸气空间104的燃料水平102，通风阀可打开或关闭。例如，GVV 106A、106B可较少地浸入蒸气空间104中，使得它们通常是打开的。这允许来自燃料箱的日间蒸气和“运行损耗”蒸气被释放到第一滤罐22中，从而防止燃料箱的过压。作为另一个示例，FLVV 108可进一步浸入蒸气空间104中，使得其通常是打开的。这使得防止燃料箱过满。特别地，在燃料箱补充加注期间，当燃料水平102升高时，通风阀108可关闭，从而导致在蒸气管线109(其在加燃料入口107的下游并且在其上联接到导管31)中以及在联接到燃料泵的加燃料喷嘴131处积聚压力。然后，加燃料喷嘴131处的压力增加可使加燃料泵跳闸，从而自动停止燃料加注过程并且防止过满。
应当理解，虽然所描绘的实施例将通风阀106A、106B、108示出为被动阀，但是在替代实施例中，它们中的一者或多者可被配置为(例如，经由布线)电子地联接到控制器的电子阀。其中，控制器可发送信号以致动通风阀打开或关闭。除此之外，阀可包括电子反馈以将打开/关闭状态传送到控制器。虽然使用具有电子反馈的电子通风阀可使控制器能够直接确定通风阀是打开的还是关闭的(例如，以确定阀在其应该打开时是否关闭)，但是此类电子阀可能给燃料系统增加大量成本。
第一滤罐22和第二滤罐200填充有适当的吸附剂，以用于经由吸附作用临时地捕集在燃料箱期间特别地在日间循环期间生成的燃料蒸气(包括汽化的碳氢化合物)。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性炭。当满足抽取条件时，诸如当滤罐22、200饱和时，可通过打开滤罐抽取阀112来经由抽取管线28将储存在滤罐22、200中的蒸气经由脱附抽取到发动机进气口23，具体地抽取到进气歧管44。滤罐抽取阀112设置在第二滤罐200与发动机10之间，并且被配置为在打开时将来自第一滤罐22和第二滤罐200的蒸发燃料引导到发动机。在抽取条件期间，当滤罐抽取阀112打开时，真空致动的止回阀202由于发动机进气真空而被强制打开。虽然在燃料箱20与止回阀202之间示出了单个滤罐22，但是应当理解，燃料系统18可以包括在燃料箱20与止回阀202之间的任何数量的滤罐。在一个示例中，滤罐抽取阀112可以是电磁阀，其中阀的打开或关闭经由滤罐抽取螺线管的致动执行。此外，在抽取条件期间，可以另外将储存在第二滤罐200中的蒸气抽取到发动机进气口23。尽管示出两个滤罐22、200，但是应当理解，燃料系统18可包括任何数量的滤罐。
第一滤罐22包括通风口27(本文也称为新鲜空气管线)以用于当储存或捕集来自燃料箱20的燃料蒸气时将气体从第一滤罐22引导到大气。当经由抽取管线28和抽取阀112将所储存的燃料蒸气抽取到发动机进气口23时，通风口27还可允许新鲜空气抽吸到第一滤罐22中。尽管该示例示出与新鲜的未加热空气连通的通风口27，但是也可使用各种修改。通风口27可包括滤罐通风阀114以调整第一滤罐22与大气之间的空气和蒸气流动。滤罐通风阀114还可用于诊断程序。通风阀(当包括在内时)可以在燃料蒸气储存操作期间(例如，在燃料箱加燃料期间且在发动机不运行时)打开，使得可以将在通过滤罐之后剥离了燃料蒸气的空气排出至大气。同样，在抽取操作期间(例如，在滤罐再生期间并且在发动机运行时)，通风阀114可打开以允许新鲜空气流剥离储存在第一滤罐22中的燃料蒸气。通过关闭滤罐通风阀114，燃料箱20可与大气隔离。
一个或多个压力传感器120可以联接到燃料系统18以提供燃料系统压力(例如，燃料系统18中的液体和/或蒸发燃料的压力)的估计值。一个或多个压力传感器120被配置为将燃料系统压力传送到控制器12。在一个示例中，燃料系统压力是燃料箱压力，其中压力传感器120是联接到燃料箱20的燃料箱压力传感器，以便估计燃料箱压力或真空水平。尽管所描绘的示例示出联接到燃料箱与第一滤罐22之间的导管31的压力传感器120，但是在替代实施例中，压力传感器可直接联接到燃料箱20或第一滤罐22。
例如在抽取操作期间从第一滤罐22释放的燃料蒸气可经由抽取管线28引导到发动机进气歧管44中。沿着抽取管线28的蒸气流动可由滤罐抽取阀112调节，所述滤罐抽取阀联接在燃料蒸气滤罐与发动机进气口之间。由滤罐抽取阀112释放的蒸气的量和速率可通过相关联的滤罐抽取阀螺线管(未示出)的占空比来确定。因此，滤罐抽取阀螺线管的占空比可由车辆的动力传动系统控制模块(PCM)(诸如控制器12)响应于发动机工况(包括例如发动机转速-负载状况、空燃比、滤罐负载等)而确定。通过命令关闭滤罐抽取阀，控制器可将燃料蒸气回收系统与发动机进气口封离。抽取管线28中的止回阀202可以另外阻止进气歧管压力使气体在抽取流的相反方向上流动。因此，止回阀202可以补偿滤罐抽取阀控制没有准确计时的情况或者滤罐抽取阀本身可因高进气歧管压力而被迫打开的情况。
抽取管线28中可包括可选的滤罐止回阀(未示出)以阻止进气歧管压力使气体在抽取流的相反方向上流动。因此，如果滤罐抽取阀控制没有准确地计时或者滤罐抽取阀本身可通过高进气歧管压力强制打开，则止回阀可能是必需的。歧管绝对压力(MAP)的估计值可从MAP传感器118获得，所述MAP传感器联接到进气歧管44并且与控制器12通信。替代地，MAP可从诸如质量空气流量(MAF)的替代发动机工况推断出，所述MAF由联接到进气歧管的MAF传感器(未示出)测量。
通过选择性地调整各种阀和螺线管，燃料系统18可由控制器12以多种模式操作。例如，燃料系统可在燃料蒸气储存模式下操作，其中控制器12可关闭滤罐抽取阀(CPV)112并且打开滤罐通风阀114以将加燃料蒸气和日间蒸气引导到第一滤罐22中，同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。作为另一个示例，燃料系统可在加燃料模式下(例如，当车辆操作员请求燃料箱加燃料时)操作，其中控制器12可保持滤罐抽取阀112关闭，以在允许使得能够在燃料箱中添加燃料之前将燃料箱减压。因此，在燃料储存模式和加燃料模式两者期间，假设燃料箱通风阀106A、106B和108是打开的。
作为又另一示例，燃料系统可在滤罐抽取模式下(例如，在已达到排放控制装置起燃温度之后并且在发动机运行时)操作，其中控制器12可打开滤罐抽取阀112并且打开滤罐通风阀114。因此，在滤罐抽取期间，假设燃料箱通风阀106A、106B和108是打开的(但是在一些实施例中，阀的一些组合可以是关闭的)。在该模式下，由操作中的发动机的进气歧管生成的真空可用于通过通风口27以及通过第一滤罐22抽吸新鲜空气，以将储存的燃料蒸气抽取到进气歧管44中。在该模式下，从第一滤罐22抽取的燃料蒸气在发动机中燃烧。抽取可以持续进行，直至滤罐中所储存的燃料蒸气量低于阈值。在抽取期间，所获悉的蒸气量/浓度可用于确定储存在第一滤罐22中的燃料蒸气的量，然后在抽取操作的稍晚部分期间(当第一滤罐22被充分抽取或排空时)，所获悉的蒸气量/浓度可用于估计第一滤罐22的装载状态。例如，一个或多个氧传感器(未示出)可联接到第一滤罐22(例如，滤罐的下游)，或者定位在发动机进气口和/或发动机排气口中，以提供滤罐负载(也就是说，储存在第一滤罐22中的燃料蒸气的量)的估计值。基于滤罐负载，并且进一步基于发动机工况，诸如发动机转速-负载状况，可确定抽取流速率。
车辆6还可包括控制系统14。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文描述了其各种示例)。作为一个示例，传感器16可包括位于排放控制装置上游的排气(空燃比)传感器126、排气温度传感器128、MAP传感器118和排气压力传感器129。更具体地，排气传感器126可以是测量发动机10的排气输出内的氧含量的氧传感器。然后将氧含量传送到控制器12，所述控制器基于排气输出内的所测量的氧含量来确定空燃比是富空燃比、稀空燃比还是化学计量空燃比。诸如另外的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和组成传感器的其他传感器可联接到车辆6中的各种位置。作为另一示例，致动器可包括燃料喷射器66、滤罐抽取阀112、滤罐通风阀114和节气门62。控制系统14可包括控制器12。控制器12可从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并且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。
尽管示出为一个控制器，但控制器12可以是较大的控制系统的一部分并且可由遍及车辆6的各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))控制。因此应当理解，控制器12和一个或多个其他控制器可统称为“控制器”，所述控制器响应于来自各种传感器的信号控制各种致动器，以控制车辆6或车辆子系统的功能。控制器12可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是可用于在CPU断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用许多已知存储器装置中的任一者来实施，所述存储器装置诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，所述数据中的一些表示由控制器12用于控制车辆6或车辆子系统的可执行指令。
由控制器12执行的控制逻辑或功能可由一个或多个附图中的流程图或类似图来表示。这些附图提供了可使用一个或多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因此，示出的各种步骤或功能可按示出的序列执行、并行地执行、或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可重复执行示出的步骤或功能中的一者或多者。类似地，处理次序不一定是实现本文中描述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可主要以由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器12)执行的软件来实施。当然，根据特定应用，控制逻辑可在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件与硬件的组合实施。当以软件实施时，控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或车辆子系统的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可包括利用电、磁性和/或光学存储装置来保存可实行指令和相关联的校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一种或多种。
第二滤罐200和止回阀202确保从包括第一滤罐22和第二滤罐200的燃料蒸发系统进行的冷起动排空不会导致将过多的蒸气吸入发动机中以便防止发动机失速。在驾驶循环期间清洁第二滤罐200，然后止回阀202在日间钥匙关断循环期间将第二缓冲滤罐200隔离以防止进一步装载。如果止回阀202被卡在打开状态，则日间蒸气可能会装载第二滤罐200，这是不期望的。如果止回阀202被卡在关闭状态，则打开滤罐抽取阀112导致压力传感器120处缺乏真空响应。如果止回阀202被卡在打开状态，则日间蒸气和运行损失蒸气可能会装载第二滤罐200，这是不期望的，因为在冷起动时执行泄漏检测诊断测试，并且装载的滤罐200可能导致发动机10停顿并且甚至失速。
在长时间的钥匙关断循环或加燃料事件(白天更利于产生日间循环蒸气并加注燃料蒸发系统)之后，启用诊断。加燃料事件之后的短暂驾驶将填充滤罐并使其保持满载。车辆浸泡在炎热气候中也会填充滤罐。如果止回阀202被卡在打开状态，则日间蒸气将装载第一滤罐和第二滤罐两者。如果止回阀202起作用，则日间蒸气将仅装载第一滤罐22而不装载第二缓冲滤罐200。为了诊断止回阀202是否卡在打开状态，氧传感器126用于监测发动机10的空燃比。在冷起动时并且在燃料系统控制进入闭环(催化剂起燃)之后，监测传感器126的化学计量状况。此时，抽取阀112打开。由于第二滤罐200应没有燃料蒸气，因此当新鲜空气将燃料蒸气从第一滤罐22转移到第二缓冲滤罐200中时，传感器126应记录稀空燃比持续一段时间。燃料蒸气应继续从第一滤罐22迁移到第二滤罐200中，直到它们穿透并进入进气歧管。此时，传感器126应记录富空燃比。因此，用于在抽取操作期间将蒸气从第一滤罐22迁移到干净的第二滤罐200中的“运输延迟”。
传感器126的稀偏移的时间常数可通过在日间钥匙关断循环期间密封的起作用的止回阀202来观察。该时间常数是诊断的可测量响应。如果止回阀202被卡在打开状态，则当抽取阀112打开时，传感器126响应几乎立即切换为富，因为卡在打开状态的止回阀202将允许日间蒸气装载到第二滤罐200中(即，缺少稀偏移)。如果止回阀被卡在关闭状态，则压力传感器120在标准蒸发泄漏检测测试或程序(例如，针对0.04”泄漏的蒸发泄漏诊断)期间将不会记录压力真空(即，低于环境大气压力的压力)。这种诊断通过确保专门的缓冲滤罐(例如，第二滤罐200)是干净的并且未装载有日间蒸气来改善冷起动蒸发泄漏诊断运行期间的发动机性能，这减少了蒸发燃料排放。
参考图2，示出了用于确定止回阀202的可操作性的诊断测试或方法300的流程图。方法300可以作为控制逻辑和/或算法存储在控制器12内。方法300在开始框302处发起。然后，方法300前进到框304，其中确定是否已经起动发动机10。更具体地，框304可以确定是否已经在使得发动机10已经冷却到环境温度或大约环境温度的足够的时间段之后起动发动机10。发动机10已经冷却到环境温度或大约环境温度的这种起动可以被称为冷起动。
控制器12可以通过测量发动机10或发动机10内的冷却剂的温度来确定发动机起动是否是冷起动。如果温度低于指定阈值，则该起动可以被认为是冷起动。如果温度高于指定阈值，则该起动可以被认为不是冷起动。替代地，控制器12可以基于是否已经过预定停机时间来确定发动机起动是否为冷起动。例如，如果发动机10关闭超过预定停机时间的时间段(即，发动机10的上次关闭与当前发动机起动之间的时间段)，则该起动可以被认为是冷起动。如果发动机10关闭不超过预定停机时间的时间段，则该起动可以被认为不是冷起动。
如果确定发动机尚未起动，或者替代地发动机起动不是冷起动，则方法300结束或再循环回到框304的开始。如果确定发动机已经起动，或者替代地发动机起动是冷起动，则方法300前进到框306，其中滤罐抽取阀112打开。在发动机起动之后滤罐抽取阀112被打开被示出为在图3至图5中的时间t1处发生。发动机起动被示出为在图3至图5中的时间t0处发生。还应注意，当方法300从框304转变到框306时，控制器12将经由压力传感器120监测燃料系统18内的蒸发燃料的压力，并且将基于发动机的排气输出内的正经由排气传感器126测量的氧含量来不断地监测和确定发动机10的空燃比。在发动机10已经起动并且滤罐抽取阀112已经打开之后，方法300前进到框308。
在框308处，确定发动机10的空燃比是否已经在小于发动机冷起动之后的阈值或预定时间段内转变为富值(即，小于化学计量空燃比的空燃比，所述化学计量空燃比为大约14.7:1)。如果确定发动机10的空燃比已经在小于发动机冷起动之后的预定时间段内转变为富值，则方法300前进到框310，其中控制器12输出信号，或更具体地输出指示止回阀202无法关闭(即，止回阀202卡在打开位置)的故障信号。所述信号可以被传输到车辆仪表板，所述车辆仪表板然后可以以指示灯和/或基于文本的消息的形式将止回阀202的工况传达给操作员。
图3和图5中出现在时间t2处的竖直线400示出了在发动机冷起动之后的阈值预定时间段，并且图3和图5中的线402示出了化学计量空燃比。线402上方的任何值都是富空燃比，并且线402下方的任何值都是稀空燃比(即，大于化学计量空燃比的空燃比)。图3中的线404示出了发动机10的空燃比在小于预定时间段内在线402处转变为富值的场景。该转变可以是从稀值或化学计量值开始。因此，在图3中的场景下，方法300将已转变到框310，并且控制器12将已输出止回阀202无法关闭的信号。
返回到框308，如果确定发动机10的空燃比在小于发动机冷起动之后的预定时间段内尚未转变为富值，则方法300前进到框312。然而，更具体地，在框308处，方法300可以监测以查看发动机10的空燃比是否首先在发动机冷起动之后在稀空燃比状况下操作，然后在预定时间段(即，线400)时或之后转变为富空燃比状况。如果存在这种转变场景，则方法300可以转变到框312。图5中的线406示出了其中空燃比首先在发动机冷起动之后在稀空燃比状况下操作并然后在预定时间段时或之后转变为富空燃比状况的场景。
在框312处，确定燃料系统18内的燃料蒸气的压力(即，经由压力传感器120测量的压力)大于在发动机冷起动之后的阈值压力。阈值压力可以对应于小于大气压力的预定值，并且因此可以被称为相对于环境大气压力的真空压力。如果发动机10开启并且止回阀打开，则系统应经历这种真空压力，因为发动机10将在进气歧管内产生较低压力以吸入空气和燃料。阈值可以更具体地对应于车辆工况期间的目标真空。
如果该压力大于阈值压力，则方法300前进到框314，其中控制器12输出信号，或更具体地输出指示止回阀202无法打开(即，止回阀202卡在关闭位置)的故障信号。所述信号可以被传输到车辆仪表板，所述车辆仪表板然后可以以指示灯和/或基于文本的消息的形式将止回阀202的工况传达给操作员。图4中的线408示出了阈值压力。图4中的线410示出了其中燃料系统内的燃料蒸气的压力在发动机冷起动之后略微下降到小于大气压力(即，线412)但保持高于阈值压力的场景。因此，在图4中由线410示出的场景下，方法300将已转变到框314，并且控制器12将已输出止回阀202无法打开的信号。
返回到框312，如果确定该压力不大于阈值压力，则方法300前进到框316，其中控制器12输出指示止回阀202正常操作的信号。所述信号可以被传输到车辆仪表板，所述车辆仪表板然后可以以指示灯和/或基于文本的消息的形式将止回阀202的工况传达给操作员。图4中的线414示出了其中燃料系统内的燃料蒸气的压力在发动机冷起动之后下降到小于阈值压力(即，线408)的场景。因此，在图4中由线414示出的场景下，方法300将已转变到框316，并且控制器12将已输出止回阀202正常操作的信号。
应理解，图2中的流程图仅用于说明目的，并且方法300不应被解释为限于图2中的流程图。方法300的一些步骤可被重新布置，而其他步骤可被完全省略。
应当理解，对于本文所述的任何部件、状态或条件的第一、第二、第三、第四等的标注可在权利要求中重新布置，使得它们关于权利要求是按时间顺序布置。
在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以进行组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言相较其他实施例或现有技术实施方式提供了优点或是优选的，但是本领域普通技术人员应认识到，一个或多个特征或特性可被折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：发动机；燃料箱，所述燃料箱被配置为储存燃料；第一滤罐和第二滤罐，所述第一滤罐和所述第二滤罐各自被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、储存所述蒸发燃料并将所述蒸发燃料输送到所述发动机，其中所述第二滤罐被设置在所述第一滤罐与所述发动机之间；止回阀，所述止回阀设置在所述第一滤罐和所述第二滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述第二滤罐向所述第一滤罐的回流；和控制器，所述控制器被编程为响应于在小于发动机起动之后的预定时间段内检测到所述发动机的空燃比的富值，输出指示所述止回阀无法关闭的故障信号。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述发动机起动并且所述蒸发燃料的压力大于阈值，输出指示所述止回阀无法打开的故障信号。
根据一个实施例，所述蒸发燃料的所述压力对应于所述燃料箱、所述第一滤罐或在所述燃料箱与所述第一滤罐之间建立流体连通的导管内的压力。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于在经过所述预定时间段之后检测到所述空燃比从稀值到所述富值的变化并且所述蒸发燃料的所述压力小于所述阈值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
根据一个实施例，所述阈值对应于小于大气压力的预定值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于设置在所述第二滤罐与所述发动机之间的抽取阀，其中所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述第一滤罐和所述第二滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述发动机起动，打开所述抽取阀。
根据一个实施例，所述发动机起动是冷起动，所述冷起动对应于所述发动机在被关闭预定停机时间之后被起动。
根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：发动机，所述发动机被配置为推进所述车辆；氧传感器，所述氧传感器被配置为测量所述发动机的排气输出内的氧含量；燃料箱，所述燃料箱被配置为储存燃料；主滤罐，所述主滤罐被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、经由吸附储存所述蒸发燃料并经由脱附将所述蒸发燃料输送到所述发动机；辅助滤罐，所述辅助滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间，被配置为从所述燃料箱接收所述蒸发燃料、经由吸附储存所述蒸发燃料并经由脱附将所述蒸发燃料输送到所述发动机；止回阀，所述止回阀设置在所述主滤罐与所述辅助滤罐之间并且被配置为促进所述蒸发燃料从所述主滤罐流动到所述辅助滤罐并限制所述蒸发燃料从所述辅助滤罐流动到所述主滤罐；压力传感器，所述压力传感器设置在所述主滤罐与所述燃料箱之间并且被配置为测量所述蒸发燃料的压力；和控制器，所述控制器被编程为：基于所测量的所述发动机的所述排气输出内的氧含量来确定所述发动机的空燃比，响应于发动机冷起动并且在小于所述发动机冷起动之后的预定时间段内所述空燃比转变为富值，输出所述止回阀无法关闭的信号，响应于所述发动机冷起动并且所述压力传感器记录大于阈值的压力值，输出所述止回阀无法打开的信号，以及响应于在经过所述预定时间段之后所述空燃比从稀值转变为所述富值并且所述压力传感器记录小于所述阈值的所述压力值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
根据一个实施例，所述阈值对应于小于大气压力的预定值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于设置在所述辅助滤罐与所述发动机之间的抽取阀，其中所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述主滤罐和所述辅助滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于所述发动机冷起动，打开所述抽取阀。
根据一个实施例，所述发动机冷起动对应于所述发动机在被关闭预定停机时间之后被起动。
根据本发明，提供了一种车辆，其具有：发动机；燃料箱，所述燃料箱被配置为储存燃料；主滤罐，所述主滤罐被配置为接收和储存来自所述燃料箱的蒸发燃料；缓冲滤罐，所述缓冲滤罐被配置为接收和储存来自所述燃料箱的所述蒸发燃料，其中所述缓冲滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间；抽取阀，所述抽取阀设置在所述缓冲滤罐与所述发动机之间，其中所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述主滤罐和所述缓冲滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机；止回阀，所述止回阀设置在所述主滤罐和所述缓冲滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述缓冲滤罐向所述主滤罐的回流；和控制器，所述控制器被编程为：响应于发动机起动，打开所述抽取阀并监测所述蒸发燃料的压力，以及响应于所述蒸发燃料的所述压力大于阈值，输出所述止回阀无法打开的信号。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于在小于所述发动机起动之后的预定时间段内检测到所述发动机的富空燃比，输出所述止回阀无法关闭的信号。
根据一个实施例，所述控制器还被编程为响应于在经过所述预定时间段之后所述空燃比从稀值转变为所述富值并且所述蒸发燃料的所述压力小于所述阈值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
根据一个实施例，所述阈值对应于小于大气压力的预定值。
根据一个实施例，所述发动机起动是冷起动，所述冷起动对应于所述发动机在被关闭预定停机时间之后被起动。
根据一个实施例，本发明的特征还在于压力传感器，所述压力传感器被配置为测量所述蒸发燃料的所述压力并将所述蒸发燃料的所述压力传送到所述控制器。
根据一个实施例，所述压力传感器设置在所述燃料箱、所述主滤罐或在所述燃料箱与所述主滤罐之间建立流体连通的导管内。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：
发动机；
燃料箱，所述燃料箱被配置为储存燃料；
第一滤罐和第二滤罐，所述第一滤罐和所述第二滤罐各自被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、储存所述蒸发燃料并将所述蒸发燃料输送到所述发动机，其中所述第二滤罐被设置在所述第一滤罐与所述发动机之间；
止回阀，所述止回阀设置在所述第一滤罐和所述第二滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述第二滤罐向所述第一滤罐的回流；和
控制器，所述控制器被编程为响应于在小于发动机起动之后的预定时间段内检测到所述发动机的空燃比的富值，输出指示所述止回阀无法关闭的故障信号。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述发动机起动并且所述蒸发燃料的压力大于阈值，输出指示所述止回阀无法打开的故障信号。
3.如权利要求2所述的车辆，其中所述蒸发燃料的所述压力对应于所述燃料箱、所述第一滤罐或在所述燃料箱与所述第一滤罐之间建立流体连通的导管内的压力。
4.如权利要求2所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于在经过所述预定时间段之后检测到所述空燃比从稀值到所述富值的变化并且所述蒸发燃料的所述压力小于所述阈值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
5.如权利要求4所述的车辆，其中所述阈值对应于小于大气压力的预定值。
6.如权利要求1所述的车辆，其还包括设置在所述第二滤罐与所述发动机之间的抽取阀，其中所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述第一滤罐和所述第二滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机。
7.如权利要求6所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于所述发动机起动，打开所述抽取阀。
8.如权利要求1所述的车辆，其中所述发动机起动是冷起动，所述冷起动对应于所述发动机在被关闭预定停机时间之后被起动。
9.一种车辆，其包括：
发动机，所述发动机被配置为推进所述车辆；
氧传感器，所述氧传感器被配置为测量所述发动机的排气输出内的氧含量；
燃料箱，所述燃料箱被配置为储存燃料；
主滤罐，所述主滤罐被配置为从所述燃料箱接收蒸发燃料、经由吸附储存所述蒸发燃料并经由脱附将所述蒸发燃料输送到所述发动机；
辅助滤罐，所述辅助滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间，被配置为从所述燃料箱接收所述蒸发燃料、经由吸附储存所述蒸发燃料并经由脱附将所述蒸发燃料输送到所述发动机；
止回阀，所述止回阀设置在所述主滤罐与所述辅助滤罐之间并且被配置为促进所述蒸发燃料从所述主滤罐流动到所述辅助滤罐并限制所述蒸发燃料从所述辅助滤罐流动到所述主滤罐；
压力传感器，所述压力传感器设置在所述主滤罐与所述燃料箱之间并且被配置为测量所述蒸发燃料的压力；和
控制器，所述控制器被编程为，
基于所测量的所述发动机的所述排气输出内的氧含量来确定所述发动机的空燃比，
响应于发动机冷起动并且在小于所述发动机冷起动之后的预定时间段内所述空燃比转变为富值，输出所述止回阀无法关闭的信号，
响应于所述发动机冷起动并且所述压力传感器记录大于阈值的压力值，输出所述止回阀无法打开的信号，以及
响应于在经过所述预定时间段之后所述空燃比从稀值转变为所述富值并且所述压力传感器记录小于所述阈值的所述压力值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
10.如权利要求9所述的车辆，其中所述阈值对应于小于大气压力的预定值。
11.如权利要求9所述的车辆，其还包括设置在所述辅助滤罐与所述发动机之间的抽取阀，其中所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述主滤罐和所述辅助滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机，并且其中所述控制器还被编程为响应于所述发动机冷起动，打开所述抽取阀。
12.如权利要求9所述的车辆，其中所述发动机冷起动对应于所述发动机在被关闭预定停机时间之后被起动。
13.一种车辆，其包括：
发动机；
燃料箱，所述燃料箱被配置为储存燃料；
主滤罐，所述主滤罐被配置为接收和储存来自所述燃料箱的蒸发燃料；
缓冲滤罐，所述缓冲滤罐被配置为接收和储存来自所述燃料箱的所述蒸发燃料，其中所述缓冲滤罐设置在所述主滤罐与所述发动机之间；
抽取阀，所述抽取阀设置在所述缓冲滤罐与所述发动机之间，其中所述抽取阀被配置为在打开时将来自所述主滤罐和所述缓冲滤罐的所述蒸发燃料引导到所述发动机；
止回阀，所述止回阀设置在所述主滤罐和所述缓冲滤罐之间并且被配置为限制所述蒸发燃料从所述缓冲滤罐向所述主滤罐的回流；和
控制器，所述控制器被编程为，
响应于发动机起动，打开所述抽取阀并监测所述蒸发燃料的压力，以及
响应于所述蒸发燃料的所述压力大于阈值，输出所述止回阀无法打开的信号。
14.如权利要求13所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于在小于所述发动机起动之后的预定时间段内检测到所述发动机的富空燃比，输出所述止回阀无法关闭的信号。
15.如权利要求13所述的车辆，其中所述控制器还被编程为响应于在经过所述预定时间段之后所述空燃比从稀值转变为所述富值并且所述蒸发燃料的所述压力小于所述阈值，输出指示所述止回阀正常操作的信号。
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