CN115638063A - 用于滤罐过滤器诊断的***和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“用于滤罐过滤器诊断的***和方法”。提供了用于诊断燃料蒸气滤罐的限制的方法和***。在一个示例中,一种方法可以包括响应于当将所述滤罐排空到大气时所述滤罐的压力到目标压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,并且当将所述滤罐排空到燃料箱时蒸发排放控制***的压力到目标压力的第二衰减速率大于第二阈值衰减速率,诊断滤罐过滤器的限制。
Description
技术领域
本说明书总体涉及用于诊断集成在燃料蒸气滤罐内的滤罐过滤器的方法和***。
背景技术
车辆可以装配有蒸发排放控制***,以减少燃料蒸气向大气的释放。例如,蒸发排放控制***可以包括联接到燃料箱的碳滤罐,用于在发动机关闭状况期间吸附来自燃料箱的加燃料、日间和运行损失的碳氢化合物蒸气。在发动机处于操作中的稍后时间,位于联接滤罐和发动机进气歧管的抽取管线内的滤罐抽取阀打开,这允许将蒸气抽取到发动机进气歧管中以用作燃料。
滤罐的滤罐床内的活性炭用于吸附气化的碳氢化合物。碳由具有微孔以捕集碳氢化合物的颗粒组成。随着时间的推移,碳粉从颗粒上脱落并迁移到抽取阀。因此,抽取阀中可能发生泄漏。泄漏的抽取阀更换起来很昂贵,并且可能使燃料箱劣化。
为了减轻从滤罐到抽取阀的碳粉迁移,可以在滤罐内靠近抽取端口采用滤罐过滤器以捕集碳粉,并且因此防止碳粉堵塞抽取阀。然而,滤罐过滤器可能在经过一段时间后受限制。例如,由于液体燃料进入滤罐而引起的活性炭分解可能导致滤罐堵塞。当滤罐过滤器受限制时,发动机真空可能无法到达滤罐,从而妨碍抽取操作。无法抽取导致滤罐饱和,这导致向大气的碳氢化合物穿透增加,并且因此导致蒸发排放增加。此外,使用发动机真空从燃料箱排空燃料蒸气并执行泄放分析的蒸发排放泄漏诊断可能由于碳过滤器堵塞而受到影响。例如,阻塞的碳过滤器可能会阻碍发动机真空与燃料箱的连通。更进一步地,在混合动力车辆中,受限的滤罐过滤器可能会在加燃料序列之前阻碍燃料箱减压。
Dudar在美国专利号9,599,071中描述了用于诊断受限的滤罐过滤器的方法的示例。其中,基于减小蒸发排放控制***中的压力的持续时间来识别滤罐过滤器限制,所述减小包括将滤罐压力减小到参考压力以及在当蒸发排放控制***处于参考压力时打开滤罐抽取阀时滤罐两端的初始压力差。然而,所述方法不能区分滤罐床处的限制与由于滤罐过滤器引起的限制。此外,所述方法不包括自动执行处理受限的滤罐过滤器的动作。
发明内容
本发明人在此已认识到上述问题,并且已开发出至少部分地解决这些问题的***和方法。在一个示例中,提供了一种用于诊断碳滤罐的方法。所述方法包括响应于在将燃料蒸气滤罐排空到大气期间蒸发排放控制***的压力到第一目标压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,并且在将所述滤罐排空到燃料箱期间所述蒸发排放控制***的所述压力到第二目标压力的第二衰减速率大于第二阈值衰减速率,指示所述滤罐的集成过滤器的限制。
作为示例,在发动机关闭状况期间,可以操作设置在滤罐与大气之间的通风管线中的蒸发泄漏检查模块(ELCM)泵以在抽取阀和燃料箱隔离阀(FTIV)关闭(在本文中也称为蒸发排放控制***的滤罐侧)的情况下将蒸发排放控制***的一部分排空。在一个示例中,在已经排空滤罐之后打开抽取阀时,滤罐真空与大气通风,其中空气经由抽取阀与抽取端口之间的抽取管线从大气流过滤罐的抽取端口。由于滤罐过滤器被定位成使得通过抽取阀的空气流流过滤罐过滤器,因此如果滤罐过滤器被限制,则与具有不受限的滤罐过滤器的滤罐的压力衰减速率相比,滤罐的压力的第一衰减速率减小。另外,可以通过限制滤罐床来降低第一衰减速率,因为在与大气通风期间的气流也在滤罐床上方流动。因此,当将滤罐排空到大气时,可以基于第一衰减速率来诊断滤罐的限制,其中当第一衰减速率小于第一阈值衰减时,所述方法诊断出限制。
另外,可以基于将滤罐排空到燃料箱时蒸发排放控制***的压力到目标压力的第二阈值衰减速率和所述第一阈值衰减速率来进行诊断以确定滤罐的哪个元件(其可以包括滤罐过滤器和滤罐床)或FTIV引起限制。在排空的滤罐侧,在打开FTIV时,滤罐真空经由FTIV与滤罐的加载端口之间的导管与燃料箱通风。由于滤罐被定位成使得通过FTIV的空气流不流过滤罐过滤器,因此滤罐的压力的第二衰减速率可以不受受限的滤罐过滤器的影响。可以基于第二衰减速率大于第二阈值衰减速率并且第一衰减速率小于第一阈值衰减速率来诊断滤罐过滤器的限制。可以基于第二衰减速率小于第二阈值衰减速率并且第一衰减速率小于第一阈值衰减速率来诊断滤罐床的限制。可以基于第二衰减速率小于第二阈值衰减速率并且第一衰减速率大于第一阈值衰减速率来诊断FTIV的限制。如果第二衰减速率大于第二阈值衰减速率并且第一衰减速率大于第一阈值衰减速率,则FTIV以及滤罐床和滤罐过滤器两者都可能不受限制。如果诊断出受限的滤罐床或受限的FTIV,则可以向车辆操作者警告劣化的滤罐过滤器状况并提示采取纠正措施(诸如更换滤罐或FTIV),从而节省保修和/或维修成本。
如果滤罐过滤器受限制,则可以确定限制程度(部分或完全限制),并且可以使用ELCM来估计剩余的过滤器寿命。此外,当滤罐过滤器被诊断为完全受限时,可以通过操作ELCM泵以在滤罐过滤器两端拉取真空以逐出限制滤罐过滤器的污染物来使滤罐过滤器再生。
以这种方式,用于蒸发排放泄漏检测程序的现有ELCM泵也用于诊断滤罐过滤器。通过诊断滤罐的限制、诊断限制源并使受限的滤罐过滤器再生,车载***(例如,ELCM)用于诊断滤罐过滤器并基于滤罐过滤器的诊断采取纠正措施,这可以延长滤罐过滤器的寿命并节省保修和/或维修成本。此外,如果诊断出滤罐过滤器堵塞,则在采取纠正措施之前可以不执行蒸发排放泄漏诊断,从而减少由于滤罐过滤器堵塞而引起的蒸发排放泄漏诊断的劣化。更进一步地,通过诊断滤罐过滤器限制,并且基于诊断采取纠正措施,可以将抽取效率维持在期望水平。因此,可以减少排放并且可以提高燃料经济性。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。其并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,主题的范围由具体实施方式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或本公开的任何部分中提及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***。
图2示意性地示出了具有燃料***和蒸发排放***的示例性车辆***。
图3示意性地示出了处于抽取状态的示例性蒸发泄漏检查模块(ELCM)。
图4示意性地示出了处于参考检查状态的示例性ELCM。
图5示出了示出示例性ELCM循环的曲线图。
图6示意性地示出了处于燃料箱排空状态的示例性ELCM。
图7示意性地示出了具有集成滤罐过滤器的示例性燃料蒸气滤罐。
图8A至图8B示出了用于确定滤罐过滤器限制的示例性方法的流程图。
图9示出了用于确定滤罐限制源的示例性方法的流程图。
图10示出了用于估计滤罐过滤器的剩余寿命的示例性方法的流程图。
图11示出了用于确定滤罐床和滤罐过滤器限制的示例性方法的流程图。
图12示出了用于使受限的滤罐过滤器再生的示例性方法的流程图。
图13示出了示出示例性滤罐过滤器诊断循环的曲线图。
图14示出了示出示例性滤罐床和滤罐过滤器诊断循环的曲线图。
图15示出了示出示例性滤罐过滤器再生循环的曲线图。
具体实施方式
以下描述涉及用于诊断集成在燃料蒸气滤罐内的滤罐过滤器的***和方法。具体地,该描述涉及用于在发动机关闭状况期间诊断燃料蒸气滤罐内的滤罐过滤器的***和方法。燃料蒸气滤罐可以包括在插电式混合动力车辆(PHEV)中,诸如图1中示意性地描绘的PHEV。燃料蒸气滤罐可以包括在联接到燃料***的蒸发排放***中,如图2示意性地示出。蒸发排放***可以包括蒸发泄漏检查模块(ELCM),其能够以多种构造操作,如图3、图4和图6中示意性示出。示例性ELCM操作循环在图5的曲线图中示出。ELCM可以用于诊断滤罐过滤器并使受限的滤罐过滤器再生。图7中示意性地示出了示例性滤罐过滤器。在某些发动机关闭状况期间,控制器(诸如图2处的控制器212)可以被配置为根据图8至图12的方法执行控制程序,以分别诊断滤罐过滤器的限制、诊断滤罐过滤器的限制程度、估计滤罐过滤器的剩余寿命、诊断滤罐床的限制以及使受限的滤罐过滤器再生。过滤器诊断循环、滤罐床和滤罐过滤器诊断循环以及过滤器再生循环的示例性曲线图分别在图13至图15中示出。
图1示出了示例性车辆推进***100。车辆推进***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包括内燃发动机并且马达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)来产生发动机输出,而马达120可以消耗电能来产生马达输出。因而,具有推进***100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。
车辆推进***100可以根据车辆推进***遇到的工况来利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些可以使得发动机110能够维持在关闭状态(例如,设定为停用状态),其中发动机处的燃料燃烧停止。例如,在选定工况下,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,可以将发动机110设定为停用状态(如上文所描述的),同时可以操作马达120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化成电能以如箭头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接收车轮扭矩,其中发电机可以将车辆的动能转化成电能以如箭头162所指示存储在能量存储装置150处。
在又一些其他工况期间,发动机110可以通过燃烧如箭头142所指示从燃料***140接收的燃料进行操作。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120两者各自可以操作以经由驱动轮130推进车辆,分别如箭头112和122所指示。发动机和马达两者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***。应注意,在一些实施例中,马达120可以经由第一组驱动轮推进车辆,并且发动机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***100可以被配置为串联型车辆推进***,其中发动机并不直接推进驱动轮。而是,可以操作发动机110以对马达120供电,所述马达继而可以经由驱动轮130推进车辆,如箭头122所指示。举例来说,在选定的工况期间,发动机110可以如箭头116所指示来驱动发电机160,这继而可以如箭头114所指示向马达120中的一者或多者供应电能或者如箭头162所指示向能量存储装置150供应电能。作为另一个示例,可以操作发动机110以驱动马达120,所述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处以供马达后续使用。
燃料***140可以包括用于将燃料存储在车辆上的一个或多个燃料存储箱144。例如,燃料箱144可以储存一种或多种液体燃料,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共混物存储在车辆上。例如,燃料箱144可以被配置为存储汽油和乙醇的共混物(例如,E10、E85等)或汽油和甲醇的共混物(例如,M10、M85等),由此这些燃料或燃料共混物可以被递送到发动机110,如箭头142所指示。还可以向发动机110供应其他合适的燃料或燃料共混物,其中它们可以在发动机处燃烧以产生发动机输出。可以利用发动机输出来如箭头112所指示推进车辆或者经由马达120或发电机160对能量存储装置150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,所述电能可以供应到驻留在车辆上的其他电气负载(除马达之外),包括车厢供暖和空调、发动机起动、前照灯、车厢音频和视频***等。作为一个非限制性示例,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***190可以与发动机110、马达120、燃料***140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者通信。如图8至图12的流程图将描述的,控制***190可以从发动机110、马达120、燃料***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***190可以响应于此传感反馈而向发动机110、马达120、燃料***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***190可以从车辆操作者102接收对车辆推进***的操作者请求的输出的指示。例如,控制***190可以从与踏板192通信的踏板位置传感器194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***100可以被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV),从而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。在从电源180对能量存储装置150再充电的操作期间,电力传输电缆182可以使能量存储装置150与电源180电联接。当操作车辆推进***来推进车辆时,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***190可以识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量,其可以被称为荷电状态(SOC)。
在其他实施例中,可以省略电力传输电缆182,其中可以在能量存储装置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、无线电波和电磁谐振中的一者或多者从电源180接收电能。因此,应当理解,可以使用任何合适的方法来从并不构成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可以通过利用发动机110所利用燃料之外的能量源来推进车辆。
燃料***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***100可以通过经由燃料分配装置170接收燃料来加燃料,如箭头172所指示。在一些实施例中,燃料箱144可以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。在一些实施例中,控制***190可以经由燃料水平传感器接收对存储在燃料箱144处的燃料的水平的指示。存储在燃料箱144处的燃料的水平(例如,如由燃料水平传感器识别的)可以例如经由车辆仪表板196中的燃料量表或指示传送给车辆操作者。
车辆推进***100还可以包括环境温度/湿度传感器198和侧倾稳定性控制传感器,诸如横向和/或纵向和/或横摆率传感器199。车辆仪表板196可以包括指示灯和/或其中将消息显示给操作者的基于文本的显示器。车辆仪表板196还可以包括用于接收操作者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196可以包括可以由车辆操作者手动地致动或按下以发起加燃料的加燃料按钮197。例如,响应于车辆操作者致动加燃料按钮197,可以将车辆中的燃料箱减压,使得可以执行加燃料。在一个示例中,车辆仪表板196可以指示集成在联接到燃料箱的燃料蒸气滤罐内的滤罐过滤器的限制。对限制的指示可以基于在发动机关闭状况期间对滤罐过滤器的诊断,并且可以包括对滤罐过滤器的部分或完全限制的指示,并且还可以包括对滤罐过滤器的剩余寿命的估计。在一个示例中,车辆仪表板196还可以包括对滤罐床限制的指示或对受限的燃料箱隔离阀的指示。诊断滤罐过滤器的详情将在本文中关于图8至图12进一步阐述。
图2示出了车辆***206的示意图。车辆***206包括发动机***208,所述发动机***联接到排放控制***251和燃料***218。发动机***208可以包括图1的发动机110,并且在一个示例中,燃料***218可以是图1的燃料***140。排放控制***251包括可以用于捕获和存储燃料蒸气的燃料蒸气容器或滤罐222。在一些示例中,车辆***206可以是混合动力电动车辆***。
发动机***208可以包括具有多个气缸230的发动机210。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包括节气门262,所述节气门经由进气通道242流体联接到发动机进气歧管244。发动机排气口225包括通向排气通道235的排气歧管248,所述排气通道将排气引导到大气。发动机排气口225可以包括一个或多个排放控制装置270,所述一个或多个排放控制装置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器、稀NOx捕集器、柴油微粒过滤器、氧化催化器等。应当理解,发动机中可以包括其他部件,诸如多种阀和传感器。
燃料***218可以包括联接到燃料泵***221的燃料箱220。燃料泵***221可以包括一个或多个泵以用于对递送到发动机210的喷射器(诸如所示的示例性喷射器266)的燃料加压。尽管示出了单个喷射器266,但是为每个气缸提供了附加喷射器。应当理解,燃料***218可以是无回流燃料***、回流燃料***或各种其他类型的燃料***。燃料箱220可以保存多种燃料共混物,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”)。如图所描绘,燃料水平传感器234可以包括连接到可变电阻器的浮子。替代地,可以使用其他类型的燃料水平传感器。
在燃料***218中产生的蒸气在被抽取到发动机进气口223之前可以经由蒸气回收管线231被引导到蒸发排放控制***251,所述蒸发排放控制***包括燃料蒸气滤罐222。蒸气回收管线231可以经由一个或多个导管联接到燃料箱220,并且可以包括用于在某些状况期间隔离燃料箱的一个或多个阀。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。
另外,在一些示例中,一个或多个燃料箱通风阀定位在导管271、273或275中。除了其他功能之外,燃料箱通风阀还可以允许排放控制***的燃料蒸气滤罐保持低压或真空,而不增加燃料箱的燃料蒸发速率(这在燃料箱压力降低的情况下原本会发生)。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可以联接到加燃料***219。在一些示例中,加燃料***可以包括用于密封加燃料***以与大气隔绝的燃料箱盖205。加燃料***219经由燃料加注管或颈211联接到燃料箱220。
此外,加燃料***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闭合位置,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,车辆操作者发起的请求),可以对燃料箱减压并在燃料箱中的压力或真空下降到低于阈值之后解锁燃料箱盖。燃料箱盖锁定机构可以是闩锁或离合器,所述闩锁或离合器在接合时防止燃料箱盖的移除。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。而是,加燃料锁245可以防止将加燃料泵***到燃料加注管211中。加注管阀可以是例如通过螺线管电锁定的,或者是例如通过压力隔膜机械锁定的。
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。
在其中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力时,加燃料锁245可以经由压力梯度被解锁。
排放控制***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,其中滤罐被配置为在燃料箱再填充操作期间暂时捕集燃料蒸气(包括气化的碳氢化合物)和“运行损失”(即,在车辆操作期间气化的燃料)。在一个示例中,所使用的吸附剂是活性炭。排放控制***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***218的燃料蒸气时,所述滤罐通风路径或通风管线可以将气体从滤罐222导引出到大气。
滤罐222可以包括缓冲区222a(或缓冲区域),滤罐和缓冲区中的每一者包括吸附剂。如图所示,缓冲区222a的体积可以小于滤罐222的体积(例如,是其一定分数)。缓冲区222a中的吸附剂可以与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如,两者都可以包括炭)。缓冲区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区内,并且随后在缓冲区饱和时,另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐中。相比之下,在滤罐抽取期间,燃料蒸气首先从滤罐中解吸(例如,解吸至阈值量),之后从缓冲区中解吸。换句话说,缓冲区的加载和卸载与滤罐的加载和卸载不是一致的。因而,滤罐缓冲区的作用是抑制任何燃料蒸气峰从燃料箱流动到滤罐,从而降低任何燃料蒸气峰去往发动机的可能性。一个或多个温度传感器232可以联接到滤罐222和/或在所述滤罐内。
滤罐222可以包括集成在滤罐内的滤罐过滤器226。滤罐过滤器226可以设置在将滤罐与抽取管线228联接的抽取端口附近。滤罐过滤器可以减少碳粉(诸如,由于捕集碳氢化合物的碳颗粒的分解而产生的碳粉)从滤罐222到抽取管线228的迁移,并且因此减少碳粉对抽取阀261的堵塞。
当经由抽取管线228和抽取阀261将存储的燃料蒸气从燃料***218抽取到发动机进气口223时,通风管线227还可以允许将新鲜空气抽吸到滤罐222中。例如,抽取阀261可以是常闭的,但是可以在某些状况期间打开,使得将来自发动机进气歧管244的真空提供到燃料蒸气滤罐以用于抽取。在某些状况期间,当滤罐过滤器受限制时,来自进气歧管的真空可能无法到达滤罐,从而导致无法抽取。因此,可以如下文详细讨论的那样执行滤罐过滤器的诊断,以诊断滤罐过滤器的限制,估计滤罐过滤器的剩余寿命,以及使滤罐过滤器再生。
在一些示例中,通风管线227可以包括在其中设置在滤罐222上游的空气滤清器259。在一些示例中,空气滤清器259可以是集尘器。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内的滤罐通风阀来调节。例如,滤罐通风阀可以在ELCM 295与集尘器259之间的位置处联接在通风管线227内。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。FTIV252可以在导管278内位于燃料箱与燃料蒸气滤罐之间。FTIV 252可以是常闭阀,所述常闭阀在打开时允许燃料蒸气从燃料箱220排出到滤罐222。随后可以将燃料蒸气排出到大气,或者经由抽取阀261将燃料蒸气抽取到发动机进气***223。
可以由控制器212通过选择性地调整各种阀和螺线管而以多个模式操作燃料***218。例如,燃料***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FTIV 252同时关闭滤罐抽取阀(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***218可以在加燃料模式下操作(例如,当车辆操作者请求燃料箱加燃料时),其中控制器212可以打开FTIV252,同时保持滤罐抽取阀261闭合,以在允许实现在燃料箱中添加燃料之前将燃料箱减压。因而,FTIV 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。在加燃料之后,可以关闭FTIV。
作为又一个示例,燃料***可以在滤罐抽取模式下操作(例如,在已经达到排放控制装置起燃温度并且在发动机运转的情况下),其中控制器212可以打开滤罐抽取阀261同时闭合FTIV 252。在本文中,可以使用由操作的发动机的进气歧管产生的真空来抽吸新鲜空气通过通风口227并通过燃料蒸气滤罐222以将所存储的燃料蒸气抽取到进气歧管244中。在该模式中,从滤罐抽取的燃料蒸气在发动机中燃烧。抽取可以持续进行,直至滤罐中所存储的燃料蒸气量低于阈值。
在滤罐抽取模式期间通过ELCM 295的气流的示例在图3中示出,其中ELCM 295处于第一配置300。ELCM 295包括切换阀(COV)402。箭头302示出了通过COV 402和通风口227的气流。将参考图4和图6描述ELCM的进一步详情。
返回到图2,控制器212可以包括控制***214的一部分。控制***214被示出为从多个传感器216(本文中描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器281(本文中描述了其各种示例)。作为一个示例,传感器216可以包括歧管绝对压力(MAP)传感器291和ELCM压力传感器296。其他传感器(诸如压力、温度、空燃比和成分传感器)可以联接到车辆***206中的各个位置。作为另一个示例,致动器可以包括燃料喷射器266、滤罐抽取阀261、节气门262、燃料箱隔离阀252、ELCM 295内的泵、通风阀(未示出)和加燃料锁245。控制***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,并且响应于处理后的输入数据基于编程在所述输入数据中的与一个或多个程序相对应的指令或编码而触发致动器。在本文中参考图8至图12描述了示例性控制程序。
泄漏检测程序可以由控制器212对燃料***218间歇地执行,以确认燃料***未劣化。因此,可以在发动机关闭时使用由于燃料箱处的温度和压力在发动机关闭之后的变化而生成的发动机关闭自然真空(EONV)和/或从真空泵补充的真空来执行泄漏检测程序(发动机关闭泄漏测试)。替代地,可以在发动机正在运行时通过操作真空泵和/或使用发动机进气歧管真空来执行泄漏检测程序。泄漏测试可以由可通信地联接到控制器212的蒸发泄漏检查模块(ELCM)295来执行。ELCM 295可以在通风口227中定位在滤罐222与大气之间。ELCM295可以包括用于在进行泄漏测试时向燃料***施加负压的真空泵238。例如,真空泵238可以集成到ELCM 295中,使得ELCM 295和真空泵238形成整体单元。在一些实施例中,真空泵238可以被配置为可逆的。换句话说,真空泵238可以被配置为在燃料***上施加负压力或正压力。ELCM 295还可以包括参考孔口和压力传感器296。在向燃料***施加真空之后,可以监测参考孔口处的压力变化(例如,绝对变化或变化率)并将其与阈值进行比较。基于所述比较,可以诊断燃料***泄漏,如下面进一步描述。碳氢化合物传感器299可以联接在通风管线227内的ELCM 295处或其附近。
在一些实施例中,包括在ELCM 295内的真空泵238可以用于排空蒸发排放控制***以诊断滤罐过滤器限制、限制程度、预测滤罐过滤器226的剩余寿命以及使受限的滤罐过滤器再生。例如,当将滤罐侧与大气或燃料箱通风时,在滤罐已经被泵排空到目标真空之后,可以基于蒸发排放控制***251的滤罐侧的压力到目标压力的衰减速率来诊断滤罐过滤器226的限制。此外,在一个示例中,泵可以沿反向方向操作,即,将气流穿过滤罐过滤器拉向集尘器,以使受限的滤罐过滤器再生。滤罐侧包括滤罐222以及当CPV 261和FTIV 252关闭时蒸发排放控制***251在CPV 261与FTIV 252之间的一部分。此外,可以基于当抽取阀在达到参考压力时打开时的滤罐两端的初始压力降来确定滤罐过滤器226的限制程度。更进一步地,可以基于真空衰减速率和蒸发排放控制***在打开CPV 261之后从参考压力稳定到大气压的持续时间来确定滤罐过滤器226的剩余寿命的估计值。
如上所述,除了泵238和压力传感器296之外,ELCM 295还可以包括COV 402(如图3、图4和图6所示)。COV 402可以在第一位置与第二位置之间移动。图4描绘了处于第二配置400的图2的ELCM295,其中COV 402处于第一位置,并且泵238沿第一方向激活。空气在第一流动路径中流过ELCM 295,如箭头404所表示。图6描绘了处于第三配置600的图2的ELCM295,其中图4的COV 402处于第二位置,如箭头602所示,并且泵238沿第一方向激活以排空蒸发排放控制***,其中气流沿由箭头604指示的第二方向。COV的位置可以通过螺线管经由压缩弹簧控制。此外,ELCM中的参考孔口的直径可以对应于待测试的阈值泄漏的大小,例如0.02英寸。在第一位置或第二位置中,压力传感器296可以生成反映ELCM 295内的压力的压力信号。可以经由从控制器212接收的信号来控制泵238和螺线管的操作。
在确定参考压力期间,COV 402处于第一位置,并且泵238沿第一方向激活,如图4所示。燃料箱隔离阀252关闭,从而将ELCM 295与燃料箱隔离。在该配置中,泵238可以在参考孔口406上抽吸真空,并且压力传感器296可以记录ELCM 295内的真空水平。然后,该参考检查真空水平读数可以成为用于诊断滤罐过滤器限制的程度和滤罐过滤器的剩余寿命的参考压力。参考检查真空水平也可以是通过/未通过随后的泄漏测试的阈值。换句话说,泵238可以操作一段持续时间以通过参考孔口406从排放控制***抽吸空气,以便获得用于滤罐过滤器诊断和用于检测排放控制***中的泄漏的参考压力。可以修改参考压力以补偿环境条件,诸如温度、海拔、燃料水平等。
图5示出了示出示例性ELCM循环的曲线图500,其可以包括确定参考压力并执行泄漏测试。ELCM可以是具有如图4所述的其他详情的图2的ELCM 295。y轴表示ELCM的压力,其中压力传感器296可以生成反映ELCM 295内的压力的压力信号。竖直标记t1-t3表示感兴趣的时间。x轴表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。曲线图500包括指示在确定参考压力期间ELCM的压力随时间的变化的曲线图502。在t1处,COV处于第一位置并且泵沿第一方向激活以在参考孔口上抽吸真空。如由t1与t2之间的曲线图502的水平线所示的参考压力可以用作用于诊断滤罐过滤器限制的程度和滤罐过滤器的剩余寿命的参考压力,并且也可以用作阈值用于通过/未通过随后的泄漏测试的阈值,如水平线504所示。在t3处,可以执行泄漏检测程序,如上所述。如图6中被示出为处于第三配置600的ELCM,COV被调整到第二位置,如箭头602所示,并且泵238被激活以排空蒸发排放控制***,其中气流由箭头604指示。返回到图5,表示参考孔口处的压力随时间的变化的第一曲线图506不与由水平线504指示的参考压力阈值交叉。因此,燃料***中的泄漏由第一曲线图506指示。类似地表示参考孔口处的压力随时间的变化的第二曲线图508与水平线504交叉。因此,第二曲线图508指示燃料***中不存在泄漏。
在滤罐限制的诊断期间,COV处于第二位置,并且泵238沿第一方向激活,如图6所示。该配置允许泵238对蒸发排放控制***251抽吸真空。当诊断滤罐过滤器时,可以关闭CPV 261,并且可以关闭FTIV 252以允许泵238将滤罐222与燃料箱220隔离。在该配置中,可以操作泵以通过泵将空气从排放控制***251抽吸到大气,同时绕过参考孔口406。在该情况下,当泵238处于操作中时,排放控制***251中的压力减小,并且排放控制***251中的压力可以由压力传感器296监测。当排放控制***251中的压力等于目标真空时,CPV打开并且可以监测蒸发排放控制***的压力到目标压力的第一衰减速率以诊断滤罐限制。例如,如果在将滤罐排空到大气时第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,则可以指示滤罐的元件的限制。
当诊断出限制源时,可以关闭CPV 261,并且可以关闭FTIV 252以允许泵238将滤罐222与燃料箱220隔离。在该配置中,可以操作泵以通过泵将空气从排放控制***251抽吸到大气,同时绕过参考孔口406,如图6所示。在该情况下,当泵238处于操作中时,排放控制***251中的压力减小,并且排放控制***251中的压力可以由压力传感器296监测。当排放控制***251中的压力等于目标真空时,FTIV打开并且可以监测蒸发排放控制***的压力到目标压力的第二衰减速率以诊断限制源。例如,如果在将滤罐排空到燃料箱时第二衰减速率小于第二阈值衰减速率,则可以指示滤罐床的限制或FTIV的劣化,如图9中进一步描述。然而,如果在将滤罐排空到燃料箱时第二衰减速率不小于第二阈值衰减速率,则可以指示滤罐过滤器226的限制或FTIV没有劣化,如图9中所描述。
在估计滤罐过滤器226的剩余寿命期间,COV处于第一位置,并且泵238被停用。该配置允许空气在大气与滤罐222之间自由流动。在将蒸发排放控制***251(其中CPV 261关闭并且FTIV 252关闭)排空到参考压力时,可以打开抽取阀并且可以监测真空衰减速率和稳定到大气压力的持续时间以估计滤罐过滤器226的剩余寿命。此外,在CPV 261打开的时间点(即,当CPV 261从关闭位置改变为完全打开位置时),可以监测压力传感器296的ELCM压力传感器输出和MAP传感器291的MAP传感器输出以确定滤罐两端的初始压降。初始压降可以提供滤罐过滤器是部分受限还是完全受限的指示。例如,如果确定初始压降大于阈值差,则可以指示滤罐过滤器的完全限制;否则指示滤罐过滤器的部分限制。更进一步地,例如,也可以在滤罐抽取操作期间使用这种配置。
此外,在指示滤罐过滤器226被限制时,可以使滤罐过滤器再生。如图6中所示,COV处于第二位置并且泵238沿第一方向激活。这种配置允许泵238将气流穿过滤罐过滤器226拉向集尘器。当使滤罐过滤器再生时,可以打开CPV 261,并且可以关闭FTIV 252,从而允许从发动机进气口223拉取空气穿过滤罐过滤器226。
以这种方式,与泄漏检查模块(诸如ELCM 295)联接的泵(诸如泵238)可以用于诊断集成在燃料蒸气滤罐(诸如滤罐222)内的滤罐过滤器(诸如滤罐过滤器226)并使受限的滤罐过滤器(诸如滤罐过滤器226)再生。
诊断滤罐过滤器的限制、限制程度、估计滤罐过滤器的剩余寿命、诊断滤罐床的限制以及使受限的过滤器再生的详情将关于图8至图12进一步阐述。
在一个示例中,图1和图2的***可以被配置有用于混合动力电动车辆的***,所述***包括:排放控制***,所述排放控制***包括燃料蒸气滤罐、经由抽取阀将所述滤罐联接到发动机的抽取管线以及经由燃料箱隔离阀将所述滤罐联接到燃料箱的导管,布置在所述滤罐中的集成过滤器,集成在蒸发泄漏检查模块(ELCM)内的泵,所述ELCM布置在所述滤罐的通风管线内,以及所述ELCM中的压力传感器。所述***还可以包括控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的指令,所述指令在发动机关闭状况期间被执行时使所述控制器:关闭所述抽取阀和所述燃料箱隔离阀中的每一者,并且基于在将所述滤罐排空到大气期间蒸发排放控制***的压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率来诊断所述滤罐的限制。所述指令还可以使所述控制器当将所述滤罐排空到所述燃料箱时,基于所述蒸发排放控制***的压力的第二衰减速率小于第二阈值衰减速率,将限制源识别为集成过滤器或碳滤罐的滤罐床或燃料箱隔离阀(FTIV)。
所述控制器还被配置有存储在非暂时性存储器中的指令,所述指令在被执行时使所述控制器:响应于诊断出所述限制,关闭所述抽取阀,关闭所述FTIV,并且通过操作所述泵一段持续时间来使所述过滤器再生以将气流穿过所述过滤器拉向集尘器。
如上所述,燃料蒸气滤罐可以被配置有集成过滤器,诸如内部碳粉过滤器。图7示意性地示出了具有集成的碳粉过滤器704、抽取端口706、加载端口708、新鲜空气端口710、泄放元件712和滤罐床714的示例性燃料蒸气滤罐702。燃料蒸气滤罐702可以是图2的滤罐222的示例。抽取端口706将滤罐702与抽取管线(诸如例如图2的抽取管线228)联接。加载端口708将滤罐702联接到燃料管线,诸如例如图2的导管278。新鲜空气端口710将滤罐702联接到滤罐通风管线,诸如例如图2的滤罐通风管线227。滤罐床714可以被配置有具有微孔的碳颗粒,以从燃料蒸气捕集和吸附碳氢化合物。随着时间的推移,碳粉可能会从颗粒上脱落并迁移到抽取阀,诸如例如图2的CPV 261。碳粉可能导致CPV泄漏,这继而可能导致燃料箱的劣化。过滤器704可以帮助减少碳粉从滤罐床714迁移到抽取管线,从而减少抽取阀的堵塞。然而,过滤器704继而可能收集迁移的碳粉并成为受限的,从而降低过滤器704的过滤能力。受限的过滤器的影响可以包括无法抽取滤罐。例如,由于受限的过滤器,来自真空源(诸如发动机的进气歧管)的真空的连通可能被阻断。因此,可以禁止从滤罐中抽取碳氢化合物。另外,滤罐床714与新鲜空气端口710之间以及滤罐床714与加载端口708之间的气流可以不通过过滤器704,因此可以通过将滤罐真空与燃料箱通风以确定滤罐床714的限制或排放到大气以确定过滤器704的限制来将滤罐床714的限制与过滤器704的限制区分开。
图8至图12描述了用于诊断滤罐过滤器的限制和限制程度、估计滤罐过滤器的剩余寿命、诊断滤罐床的限制以及使受限的过滤器再生的方法。下面在表1中示出了图8和图11中描述的方法的可能诊断结果的列表,其中第一部分诊断是指图8A至图8B的方法并且第二部分诊断是指图11的方法。第一部分诊断中的“真空衰减”是指蒸发排放控制***的压力到目标压力的第一衰减速率,而第二部分诊断中的“真空衰减”是指蒸发排放控制***的压力到目标压力的第二衰减速率。“快速真空衰减”被定义为衰减速率等于或大于(例如,快于)阈值衰减速率。“慢速真空衰减”被定义为衰减速率小于阈值衰减速率。
表1:滤罐过滤器和滤罐床限制诊断的真值表
图8A至图8B对应于表1的第一部分诊断,示出了根据本公开的用于使用插电式混合动力车辆中的ELCM(诸如ELCM 295)执行滤罐过滤器诊断的高级方法800的示例。将关于图2中示出的***来描述方法800,但是应理解,可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法与其他***一起使用。用于执行方法800和本文中所包括的其余方法的指令可以由控制器(诸如控制器212)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机***的传感器(诸如以上参考图1、图2和图7描述的传感器)接收的信号来执行。根据以下描述的方法,控制器可以采用发动机***的发动机致动器来调整发动机操作。
方法800可以在802处通过估计工况开始。工况可以包括各种车辆状况,诸如车辆操作模式等,各种发动机工况,诸如发动机操作模式等,以及各种环境状况,诸如温度、大气压力、湿度、日期、时间等。除了发动机状况之外,还可以监测燃料***状况,诸如燃料箱压力等。工况可以通过联接到控制器的一个或多个传感器(诸如示出为联接到控制器212的传感器216)来测量,或者可以基于可用数据来估计或推断。
在评估工况之后,方法800前进到804。在804处,方法800包括确定是否存在用于执行滤罐过滤器诊断的进入条件。在一个示例中,滤罐过滤器诊断条件可以包括车辆钥匙关断事件之后的发动机关闭状况。在另一个示例中,滤罐过滤器诊断条件可以包括在使用辅助动力源操作车辆时的发动机关闭状况。例如,在混合动力车辆应用中,当车辆在发动机关闭的情况下运动时,可能会在车辆操作期间发生发动机关闭状况。在另一个示例中,进入条件可以基于自从前一滤罐过滤器诊断以来行驶的时间量或距离大于阈值时间量。在又一个示例中,滤罐过滤器诊断可以基于排放控制***和/或燃料***中的泄漏测试,如上所述。例如,当满足EVAP泄漏测试进入条件时,可以在执行发动机关闭EVAP泄漏测试之前执行滤罐过滤器诊断。因此,当工况指示环境温度、大气压力和/或燃料箱液位在用于执行测试的范围内时,可以在发动机关闭状况期间执行泄漏测试。
如果在804处不满足进入条件,则方法800前进到807。在807处,方法800包括维持蒸发排放***状态。例如,FTIV和CPV可以在车辆关闭和发动机关闭状况期间保持在打开位置,以将日间蒸气从箱引导到滤罐,并且经由滤罐通风阀将剥离了燃料蒸气的空气排出到大气中。然后,方法800可以结束。
如果在804处满足进入条件,则方法800前进到806。在806处,方法800包括通过在808处关闭抽取阀(诸如CPV 261)并且在810处关闭FTIV(诸如FTIV 252)来将滤罐与发动机和燃料箱隔离。通风阀可以保持在打开位置。在812处,方法800包括操作ELCM以将蒸发排放控制***的滤罐侧排空到目标真空度。操作ELCM包括将COV调整到第二位置并操作泵以排空蒸发排放控制***,其中空气流在图6中由箭头604指示。在一个示例中,目标真空度是-12InH2O。滤罐侧可以包括抽取阀与滤罐之间的抽取管线(诸如抽取管线228)的一部分、滤罐、滤罐与FTIV之间的导管的一部分(诸如燃料管线278)和通向大气的滤罐通风管线(诸如通风管线227)。
在814处,方法800包括打开CPV以将在滤罐侧产生的真空与大气通风。此外,在814处,方法800包括监测滤罐侧的压力到目标压力的第一衰减速率。在一个示例中,目标压力是大气压力。
方法800从图8B的814继续到818,其中方法800包括确定第一衰减速率是否小于第一阈值衰减速率。第一阈值衰减速率是基于对包括配置有新滤罐过滤器的滤罐的排放控制***进行排空的时间。例如,可以在制造过程期间确定第一阈值衰减速率并将其存储在控制器的存储器中。具体地,可以在组装厂的生产线末端站处建立第一阈值衰减速率。在另一个示例中,当车辆在更换滤罐/过滤器时的服务中时,可以确定第一阈值。例如,在具有完整性(例如,没有泄漏)的蒸发排放控制***中,如果滤罐过滤器受限制,则与不受限的过滤器相比,通过滤罐的气流减小,并且因此,当将滤罐与大气通风时的压力衰减速率可以小于第一阈值衰减速率。
如果第一衰减速率不小于第一阈值衰减速率(第一衰减速率快于第一阈值衰减速率或与第一阈值衰减速率相同并且压力快速地衰减到大气压力),则可以确定:滤罐不受限制。因此,方法800前进到830,在830处,方法800指示滤罐不受限制。指示燃料蒸气滤罐不受限制可以包括在例如车辆的仪表板用户界面(诸如图1的仪表板196)处显示通知。然而,如表1所示,例如,如果FTIV劣化并且卡在关闭或部分关闭位置,则第一衰减速率大于第一阈值衰减速率可能无法诊断FTIV的状态。因此,方法800可以前进到822以确定FTIV的状态。在822处,方法800前进到图9的方法900,下面进一步描述,以诊断滤罐限制源,这也使得能够诊断FTIV。
如果818处的答案为是,则第一衰减速率小于第一阈值衰减速率(第一衰减速率慢于第一阈值衰减速率并且压力缓慢地衰减到大气压力),指示滤罐过滤器可能是受限的。因此,在820处,方法800包括指示检测到滤罐限制。指示滤罐的限制可以包括在控制器处设置标志或代码。
虽然由于滤罐过滤器受限,第一衰减速率可能小于第一阈值衰减速率,但是可能存在减小第一衰减速率的其他情况。例如,来自滤罐床(诸如例如图7的滤罐床714)的碳颗粒的碳粉可能限制滤罐床本身。在另一个示例中,已经经由导管(诸如例如图2的燃料管线278)进入滤罐的液体燃料或另一种污染物也可能限制滤罐床。因此,可以进一步检查滤罐过滤器和滤罐床,如参考图9所述,以确定滤罐过滤器或滤罐床是否受限制。
返回到图8B,在820处指示滤罐限制时,方法800前进到822以根据图9的方法900诊断滤罐限制源,下面进一步描述。在824处,方法800包括基于方法900的结果来确认滤罐床或滤罐过滤器是否为受限的元件。如果滤罐床受限制,则方法800前进到838以设置可以提示操作者更换滤罐的诊断故障代码(DTC)。方法800结束。
如果滤罐过滤器受限制,则方法800前进到826以根据图10的方法1000确定滤罐过滤器是被完全限制还是部分限制。部分或完全滤罐过滤器限制的确定可以基于滤罐两端的初始压力差。下面将进一步阐述方法1000的详情。
如果确定滤罐过滤器被部分限制,则方法800前进到834以指示滤罐过滤器的剩余寿命,其详情将关于图11进行阐述。指示剩余的滤罐过滤器寿命可以包括在控制器处设定标志或代码,并且还可以包括点亮故障指示灯(MIL)。
如果确定滤罐过滤器被完全限制,则方法800前进到828以指示滤罐过滤器被完全限制。指示滤罐过滤器中的完全限制可以包括在控制器处设定标志或代码,并且还可以包括点亮故障指示灯(MIL)。更进一步地,在指示滤罐过滤器的完全限制时,控制器可以暂停泄漏诊断,直到执行校正动作(诸如更换滤罐过滤器或清洁滤罐过滤器)为止。
纠正动作可以包括使完全受限的滤罐过滤器再生。方法800前进到836,其包括根据图12的方法1200的使滤罐过滤器再生滤。在受限的滤罐过滤器再生之后,方法800结束。
转到图9,对应于表1的第二部分诊断,方法900示出了根据本公开的用于使用插电式混合动力车辆中的ELCM(诸如ELCM 295)执行滤罐过滤器和滤罐床诊断以确定滤罐过滤器或滤罐床是受限的元件的方法900的示例。将关于图2和图7中示出的***来描述方法900,但是应理解,可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法与其他***一起使用。方法900可以作为指令存储在非暂时性存储器中并且由控制器(诸如图2处所示的控制器212)实施。
方法900在902处开始于将滤罐与发动机和燃料箱隔离。隔离滤罐可以包括在904处关闭抽取阀(诸如CPV 261),以及在906处关闭FTIV(诸如FTIV 252)。滤罐的通风阀可以保持在打开位置。在908处,方法900包括操作ELCM以将蒸发排放控制***的滤罐侧排空到目标真空度。操作ELCM包括将COV调整到第二位置并操作泵以排空蒸发排放控制***,其中空气流由箭头604指示,如图6中所示。在一个示例中,目标真空度是-12InH2O。
在910处,方法900包括打开FTIV以将在滤罐侧产生的真空与燃料箱通风。此外,在910处,方法900包括监测压力到目标压力的第二衰减速率。在一个示例中,目标压力是大气压力。
方法900从910前进到912以将第二衰减速率归一化为燃料箱(诸如图2的燃料箱220)的燃料水平。例如,将第二衰减速率归一化可以涉及将衰减速率除以燃料水平。
方法900前进到914以确定第二衰减速率是否小于第二阈值衰减速率。第二阈值衰减速率是基于对包括具有新滤罐过滤器和新滤罐床的滤罐的排放控制***进行排空的时间。例如,可以在制造过程期间确定第二阈值衰减速率并将其存储在控制器的存储器中。在另一个示例中,当车辆在更换滤罐时的服务中时,可以确定第二阈值。例如,在具有完整性的蒸发排放控制***中,如果滤罐过滤器和/或滤罐床受限制,则与不受限的滤罐过滤器和/或滤罐床相比,通过滤罐的气流可以减小,并且因此,当将滤罐与燃料箱通风时的压力衰减速率可以小于第二阈值衰减速率。
如果第二衰减速率小于第二阈值衰减速率(第二衰减速率慢于第二阈值衰减速率),则滤罐床可能是受限的。然而,可以限制其他滤罐元件,这可以基于第一衰减速率来诊断(例如,如方法800中所述)。在916处,方法900参考图8B的818,以确认第一衰减速率是否小于第一阈值衰减速率。如果方法800识别出第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,则方法900包括在924处确认滤罐床受限制。在第一部分诊断期间,如参考表1和图8A至图8B的方法800所述,当真空衰减缓慢(由第一衰减速率小于第一阈值衰减速率指示)时,并且另外,在如表1所示并参考方法900所述的第二部分诊断期间,存在缓慢的真空衰减(由第二衰减速率小于第二阈值衰减速率指示),则可以认为滤罐床是受限的。方法900返回到图8B。
返回到916,如果第一衰减速率不小于第一阈值衰减速率(如在方法800处确定的),则方法900从916前进到920以确认FTIV劣化,这可能包括FTIV卡在关闭位置或受污染物(诸如碳粉)限制。如表1中所述,如果在第一部分诊断期间检测到快速真空衰减(由第一衰减速率不小于第一阈值衰减速率指示),并且在第二部分诊断期间检测到缓慢真空衰减(由第二衰减速率小于第二阈值衰减速率指示),则FTIV可能卡在关闭位置或以其他方式受限。在922处,设置DTC以警告操作者调查FTIV,并且方法900结束。
返回到914,如果第二衰减速率不小于第二阈值衰减速率(第二衰减速率快于第二阈值衰减速率),则滤罐过滤器可能是受限的。然而,可以限制其他滤罐元件,这可以基于第一衰减速率来诊断(例如,如方法800中所述)。在918处,方法900包括确认第一衰减速率是否小于第一阈值衰减速率(例如,如方法800的818处所示)。如果第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,则方法900在926处确认滤罐过滤器受限制。例如,如参考表1和方法800所述,如果在第一部分诊断期间真空衰减缓慢(由第一衰减速率小于第一阈值衰减速率指示),并且在第二部分诊断期间真空衰减是快速的,如方法900所述,(由第二衰减速率不小于第二阈值衰减速率指示),则认为滤罐过滤器是受限的。方法900返回图8B。
返回到918,如果第一衰减速率不小于第一阈值衰减速率,则方法900前进到928以确认FTIV没有劣化。如表1所述,如果在如图8A至图8B所述的第一部分诊断期间存在快速的真空衰减,如可以由第一衰减速率不小于第一阈值衰减速率指示,并且在如图9所述的第二部分诊断期间存在快速的真空衰减,如可以由第二衰减速率不小于第二阈值衰减速率指示,则滤罐床和滤罐过滤器两者都可能是受限的。因此,方法900确认没有限制,并且方法900结束。
在一个示例中,滤罐过滤器和滤罐床两者都可能受限制。如果两个元件都受限制,则在根据方法1200使滤罐过滤器再生之后,由于滤罐床的限制,滤罐上的气流仍可能是受限的。一种诊断方法可以替代地设定DTC以指示滤罐床受限制并提示操作者更换滤罐。
转到图10,示出了用于确定滤罐过滤器(诸如图2的滤罐过滤器226)的限制程度的示例性高级方法1000的流程图。具体地,方法1000可以包括确定燃料蒸气滤罐过滤器是完全受限还是部分受限。将关于图2和图7中示出的***来描述方法1000,但是应理解,可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法与其他***一起使用。方法1000可以作为指令存储在非暂时性存储器中并且由控制器(诸如图2处所示的控制器212)实施。
方法1000可以从方法800的826继续,其中FTIV处于打开位置并且CPV处于打开位置。在方法1000的1002处,关闭CPV和FTIV。方法1000前进到1004以操作ELCM以将蒸发排放控制***排空到参考压力。操作ELCM包括将COV调整到第二位置,如图6所示。当满足滤罐过滤器进入条件时,可以在执行滤罐过滤器诊断之前通过操作ELCM以将空气从蒸发排放控制***抽吸通过参考孔口来确定参考压力。例如,ELCM中的泵可以被致动,而COV(例如,图4的COV 402)在第一位置中被卸能。泵位于排放控制***中的燃料蒸气滤罐的通风路径中,并且通过参考孔口从排放控制***抽吸一定量的空气,以基于孔口的尺寸或直径来获得参考压力。
返回到图10,方法1000可以从1004前进到1006以打开CPV并测量在打开时滤罐两端的压力差。通过测量压力差,可以将滤罐过滤器诊断为部分或完全受限。当抽取阀被命令打开时,基于来自MAP传感器(诸如图2的传感器291)的MAP传感器输出和来自ELCM压力传感器(诸如图2的压力传感器296)的ELCM压力传感器输出来确定压力差。
接下来,在1008处,方法1000包括确定滤罐两端的压力差是否大于阈值压力差,所述压力差被确定为|ELCM压力-MAP|。例如,可以在制造过程期间确定阈值压力差并将其存储在控制器的存储器中。具体地,可以在组装厂的生产线末端站处建立阈值压力差。在另一个示例中,当车辆在更换滤罐/过滤器时的服务中时,可以确定阈值压力差。在抽取阀打开时滤罐两端的压力差可以提供滤罐过滤器是完全受限还是部分受限的指示。例如,如果滤罐过滤器被完全限制,则与滤罐过滤器被部分限制时的压降相比,在抽取阀打开时滤罐两端的压降较大。随后,压力差减小,并且MAP传感器输出和ELCM压力传感器输出随时间推移而趋同。
如果压力差大于阈值,则方法1000前进到1012。在1012处,方法1000确认滤罐过滤器的完全限制。方法1000返回到图8B。
如果压力差小于阈值,则方法1000前进到1010以确认滤罐过滤器的部分限制。方法1000返回到图8B。以这种方式,可以使用MAP传感器输出和ELCM压力传感器输出来确定滤罐过滤器的完全或部分限制。
转到图11,示出了用于估计滤罐过滤器的剩余寿命的方法1100的示例。方法1100可以在图8的834处执行,以估计滤罐过滤器的剩余寿命是响应于确定燃料蒸气滤罐的部分限制。将关于图2和图7中示出的***来描述方法1100,但是应理解,可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法与其他***一起使用。方法1100可以作为指令存储在非暂时性存储器中并且由控制器(诸如图2处所示的控制器212)实施。
方法1100在1102处开始于关闭FTIV(诸如FTIV 252)和抽取阀(诸如CPV 261)以将排放控制***(诸如排放控制***251)的滤罐侧容积与燃料箱(诸如燃料箱220)和发动机(诸如发动机210)隔离。设置在通风管线(诸如通风管线227)中的通风阀可以保持在打开位置。
接下来,在1104处,方法1100包括操作ELCM以对蒸发排放控制***的滤罐侧容积进行排空,使得由ELCM压力传感器输出测量的蒸发排放控制***中的压力减小到如上参考方法1000的1004所述的参考压力。滤罐侧容积包括抽取阀与滤罐之间的导管的一部分、滤罐、滤罐与FTIV之间的导管的一部分和通向大气的滤罐通风管线。因此,可以通过操作ELCM以将一定量的空气从蒸发排放控制***抽吸通过参考孔口来获得参考压力。
在排放控制***中的压力达到参考压力时,方法1100前进到1106以打开CPV。接下来,在1108处,方法1100包括监测排放控制***的真空衰减(或压力变化)速率以及排放控制***的压力稳定到环境压力的持续时间。基于ELCM压力传感器输出来确定排放控制***的真空衰减速率。
接下来,方法1100前进到1110以基于真空衰减速率和稳定到环境压力的持续时间来估计剩余的过滤器寿命。例如,随着限制的百分比增加,真空衰减速率减小并且稳定到环境压力的持续时间增加,并且方法1100结束。以这种方式,ELCM用于估计滤罐过滤器的剩余寿命。
转到图12,示出了用于使完全受限的滤罐过滤器再生的方法1200的示例。方法1200可以在图8B的836处执行,以响应于指示完全受限的滤罐过滤器而使用ELCM使完全受限的过滤器再生。将关于图2和图7中示出的***来描述方法1200,但是应理解,可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法与其他***一起使用。方法1200可以作为指令存储在非暂时性存储器中并由控制器(诸如图2所示的控制器212)执行。另外,当滤罐具有无燃料蒸气状态(即,滤罐的燃料蒸气已被排空)时,可以执行方法1200。
方法1200在1202处开始于打开抽取阀(诸如CPV 261)以激励空气流动。方法1200前进到1204以关闭或保持关闭FTIV(诸如FTIV252)。
接下来,在1206处,方法1200包括沿第二方向激活ELCM泵(诸如真空泵238)。这种配置允许泵将空气流穿过滤罐过滤器拉向集尘器(诸如集尘器259),从而将空气从发动机进气口(诸如发动机进气口223)抽吸穿过滤罐过滤器。COV处于第二位置,如图6所示。与标称操作相比,沿第二方向激活ELCM泵将所述泵用作真空清洁源以迫使空气沿相反方向流过滤罐过滤器,这可以从滤罐过滤器中除去污染物,诸如碳粉。除去的污染物可以被引导到集尘箱,与滤罐过滤器相比,集尘箱可以具有更大的捕集污染物的能力。
方法1200前进到1208以确定基于ELCM压力传感器输出确定的ELCM压力是否等于大气压力。如果ELCM压力不等于大气压力,则方法1200前进到1209以确定ELCM泵是否已经被激活达持续时间t1。时间t1可以是例如三分钟至五分钟之间的阈值时间段。替代地,如果真空拐点在经过阈值时间段之前发生,则时间t1可以对应于达到真空拐点的时间。当滤罐中增加的真空足够强以除去限制滤罐过滤器的污染物时,可以出现真空拐点。当污染物被除去时,空气可以不受限制地流过滤罐过滤器,继续通过CPV,穿过滤罐过滤器,并经由通风管线到达大气。
如果ELCM泵在时间t1内尚未活动,则方法1200返回到1206以保持ELCM泵沿第二方向激活。如果ELCM泵已经活动的持续时间大于或等于时间t1,则方法1200超时并且过滤器被认为是受限制成超出车载***再生滤罐过滤器的能力。在1211处指示滤罐过滤器的状态。所述指示可以包括例如设置DTC、显示通知、点亮MIL等。方法1200结束。
如果在1208处ELCM压力等于大气压力,则方法1200前进到1210以指示滤罐过滤器不受限制。在1212处,关闭ELCM,这包括关闭泵。在1214处,关闭CPV并且方法1200结束。
以这种方式,可以使用ELCM诊断蒸发排放控制***的燃料蒸气滤罐的限制,并且可以通过ELCM使燃料蒸气滤罐的完全受限的滤罐过滤器再生。另外,对于部分受限的滤罐过滤器,可以估计剩余的过滤器寿命。
图13至图15示出了分别在执行图8、图9和图12中描述的方法期间ELCM的示例性压力(如基于ELCM压力传感器确定的)相对于时间的曲线图。图13示出了示出用于确定滤罐的限制的示例性滤罐过滤器诊断循环的第一曲线图1300。图14示出了示出用于确定滤罐或蒸发排放控制***的受限元件的示例性滤罐床和滤罐过滤器诊断循环的第二曲线图1400。图15示出了示出完全受限的滤罐过滤器的示例性过滤器再生循环的第三曲线图1500。将关于图2和图7中示出的***来描述图13至图15,但是应理解,可以在不脱离本公开的范围的情况下将类似方法与其他***一起使用。y轴表示ELCM的压力,其中压力传感器可以生成反映ELCM内的压力的压力信号。竖直标记t0-t2表示感兴趣的时间。x轴表示时间,并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
图13的第一曲线图1300示出了在滤罐限制诊断期间ELCM处的压力变化。标记t0对应于图8B的812,其中CPV关闭并且FTIV打开。操作ELCM,例如,沿第二方向激活泵,以将滤罐侧排空到目标真空度,如图6所示。目标真空度由曲线图1300中的水平线1303指示。在一个示例中,目标真空度是-12InH2O。将滤罐侧排空到目标真空度通过曲线图1304的压力从t0到t1的减小来示出。在t1处,由ELCM压力传感器确定的滤罐侧的压力被抽吸降到目标真空度。在t2处,CPV打开并且FTIV保持关闭。如关于图8B的814所述,在打开CPV时,将滤罐真空与大气通风并监测第一衰减速率。曲线图1300示出了可能的第一衰减速率的三个示例。不受限的过滤器速率由曲线图1306示出,其中第一衰减速率等于或大于第一阈值衰减速率,并且方法800可以指示滤罐过滤器不受限制。在一个示例中,第一阈值衰减速率可以是落在部分受限的过滤器的衰减速率与不受限的过滤器速率之间的衰减速率范围内的衰减速率。在另一个示例中,第一阈值衰减速率等于不受限的过滤器速率。部分受限的过滤器速率由曲线图1308示出,并且可以低于第一阈值衰减速率。1310示出了完全受限的过滤器速率,其中滤罐过滤器可能被污染物限制到其中几乎没有空气可以流过滤罐过滤器的程度。完全受限的过滤器可以具有等于或接近零的衰减速率。
在图10的方法1000中描述了确定部分受限的滤罐过滤器与完全受限的滤罐过滤器之间的差。第一曲线图1300示出了完全受限的、部分受限的或不受限的滤罐过滤器中的每一者可以与大气通风以及使滤罐压力等于大气压力的速率。例如,不受限的过滤器可以比部分或完全受限的滤罐过滤器快得多地通风到大气压力。在第一曲线图1300中,水平线1301表示大气压力,并且由曲线图1306指示的不受限的过滤器速率描绘了相对于曲线图1308和曲线图1310滤罐的压力快速地通风到大气压力。另外,第一曲线图1300示出了方法1100的1110的示例性结果,其中与大气压力相比,可以通过分析随时间推移的相应衰减速率来估计过滤器的剩余寿命。例如,过滤器的剩余寿命可以是在预设持续时间内完全受限的过滤器与部分受限的过滤器之间的压力差,如括号1312所指示。剩余的寿命可以报告为总滤罐过滤器寿命的百分比。
如参考图8B所讨论的,滤罐限制诊断还可以包括在一个以上的滤罐元件(诸如滤罐过滤器和滤罐床)中识别限制源。图14的第二曲线图1400示出了可以如何使用滤罐的压力变化来区分滤罐过滤器的限制与滤罐床的限制。
第二曲线图1400的标记t0表示图9的902,其中FTIV关闭并且CPV关闭。操作ELCM,例如,沿第二方向激活泵,以将滤罐侧排空到目标真空度,如图6所示。目标真空度由水平线1403表示。在一个示例中,目标真空度是-12InH2O。将滤罐侧排空到目标真空度通过曲线图1404所指示的压力在t0和t1之间的减小来示出。在t1处,由ELCM压力传感器确定的蒸发排放***的滤罐侧的压力等于目标真空度。
在t2处,打开FTIV,如参考图9的910所述,并且CPV保持关闭。将滤罐中的真空与燃料箱通风,并且监测第二衰减速率。第二曲线图1400示出了可能的第二衰减速率的两个示例。曲线图1406对应于不受限的滤罐床速率,其中第二衰减速率等于或大于第二阈值衰减速率。在一个示例中,第二阈值衰减速率可以是介于受限的滤罐床的衰减速率与不受限的滤罐床速率之间的衰减速率。在另一个示例中,第二阈值衰减速率等于不受限的滤罐床速率。受限的滤罐床衰减速率由曲线图1410示出,其中滤罐床可能受到污染物的限制,使得几乎没有空气流过滤罐床,并且受限的滤罐床速率小于第二阈值衰减速率。因此,第二曲线图1400比较在向燃料箱通风期间受限的滤罐床和不受限的滤罐床的压力达到如水平线1401所指示的大气压力的速率。如第二曲线图1400中所描绘,不受限的滤罐床(曲线图1406)比受限的滤罐床(曲线图1410)更快地通风到大气压力。
在将滤罐过滤器识别为燃料蒸气滤罐的受限元件之后,然后诊断出滤罐过滤器的完全限制,如当滤罐两端的压力差|ELCM压力–MAP|大于阈值压力差时所确定的,可以根据图12的方法1200使完全受限的滤罐过滤器再生。图15的第三曲线图1500示出了在再生循环期间的滤罐压力变化。标记t0表示图12的1202,其中CPV打开。在t0之前,CPV关闭并且FTIV关闭。FTIV关闭并且ELCM泵从t0到t1沿第二方向被激活,从而导致滤罐压力减小,如曲线图1504所示。这种配置允许泵将空气流穿过滤罐过滤器拉向集尘器,从而将空气从发动机进气口抽吸穿过滤罐过滤器。沿第二方向激活ELCM泵将所述泵用作真空清洁源以迫使空气流过滤罐过滤器,这可以从滤罐过滤器中除去污染物,诸如碳粉。除去的污染物可以被引导到集尘箱,与滤罐过滤器相比,集尘箱可以具有更大的捕集污染物的能力。
在t1处,滤罐的压力等于真空拐点1503,在所述真空拐点处,泵的真空拉力足够强以除去限制滤罐过滤器的污染物。在t2处,滤罐真空与大气通风,并且滤罐压力稳定到大气压力。曲线图1506描绘了当除去污染物并且穿过滤罐过滤器的空气流量增加时滤罐压力增加到大气压力。如方法1200的1210处所述,当ELCM压力等于大气压力时,如图15中的水平线1501所指示,滤罐过滤器被认为是不受限的。以这种方式,可以通过经由泵(诸如ELCM的泵)产生的真空除去污染物(诸如碳粉)来使受限的滤罐过滤器再生。
以这种方式,还可以使用被配置为进行蒸发排放泄漏检测程序的车载***来诊断滤罐处的限制。通过检测滤罐的限制源并在认为滤罐过滤器受限制时使滤罐过滤器再生,包括ELCM的车载***用于识别、评估和恢复滤罐过滤器的状况,这可以延长滤罐过滤器的寿命并减少保修和/或维护成本。此外,通过对滤罐限制源(诸如滤罐床或劣化的FTIV)的车载识别,可以向车辆操作者警告受限的滤罐元件并提示解决问题(诸如更换滤罐或FTIV),从而缓解保修期的终止以及与手动诊断相关联的成本。此外,如果诊断出滤罐过滤器限制,则在解决问题之前可以不执行蒸发排放泄漏诊断,从而允许清除过滤器,并且因此能够在进行泄漏诊断之前将发动机进气口处的真空传输到蒸发排放控制***。更进一步地,通过识别滤罐过滤器限制,并且基于诊断采取纠正措施,可以将滤罐的抽取效率维持在期望水平。因此,可以减少排放并且可以提高车辆的燃料经济性。
使用ELCM来诊断受限的燃料蒸气滤罐的技术效果是可以基于燃料蒸气滤罐处的压力变化来识别引起限制的滤罐元件。进一步的技术效果是基于诊断自动执行滤罐过滤器的再生。
应当注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆***配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制***结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实施。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。为此,示出的各种动作、操作和/或功能可按示出的顺序执行、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描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供。可根据所使用的特定策略而重复地执行示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外,所描述的动作、操作和/或功能可图形表示被编程到发动机控制***中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中通过在包括各种发动机硬件部件的***中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
应当理解,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,以上技术可应用于V型6缸、直列4缸、直列6缸、V型12缸、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***和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
本公开还提供了对一种方法的支持,所述方法包括:响应于在将燃料蒸气滤罐排空到大气期间蒸发排放控制***的压力到第一目标压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,并且在将所述滤罐排空到燃料箱期间所述蒸发排放控制***的所述压力到第二目标压力的第二衰减速率大于第二阈值衰减速率,指示所述滤罐的集成滤罐过滤器的限制。在所述方法的第一示例中,所述方法还包括当确定所述集成过滤器完全受限时自动地使所述集成过滤器再生。在任选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例中,所述方法还包括基于所述第一衰减速率来确认所述蒸发排放控制***中限制的存在,并且其中确认所述限制的存在包括通过关闭滤罐抽取阀、关闭燃料箱隔离阀(FTIV)来隔离所述蒸发排放控制***的滤罐侧并通过操作位于所述滤罐的通风路径中的泵来排空所述滤罐侧中的一定体积的空气。在任选地包括所述第一示例和所述第二示例中的一者或两者的所述方法的第三示例中,所述方法还包括,当所述滤罐侧的压力等于目标真空时,打开所述滤罐抽取阀以将所述蒸发排放控制***与所述大气通风,并且监测所述第一衰减速率,直到所述滤罐侧的所述压力达到所述第一目标压力,并且其中所述第一目标压力是大气压力。在任选地包括所述第一至第三示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第四示例中,所述方法还包括,当所述第一衰减速率大于所述第一阈值衰减速率时,指示所述滤罐不受限制,并且基于所述第二衰减速率来诊断限制源。在任选地包括所述第一至第四示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第五示例中,所述方法还包括,当所述第一衰减速率小于所述第一阈值衰减速率时,指示所述滤罐的限制,并且基于所述第二衰减速率来诊断限制源。在任选地包括所述第一至第五示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第六示例中,所述方法还包括,基于所述第二衰减速率来确认所述蒸发排放控制***中的限制源,并且其中确认所述限制源包括通过隔离所述蒸发排放控制***的滤罐侧并通过操作泵来排空所述滤罐侧中的一定体积的空气来确定所述滤罐过滤器处或滤罐床处的限制,并且其中通过关闭所述滤罐抽取阀和关闭所述燃料箱隔离阀(FTIV)来隔离所述蒸发排放控制***的所述滤罐侧。在任选地包括所述第一至第六示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第七示例中,所述方法还包括,当所述蒸发排放控制***压力等于所述目标真空时,通过打开所述燃料箱隔离阀来将所述蒸发排放控制***与所述燃料箱通风,并且监测所述第二衰减速率,直到所述滤罐侧的所述压力等于所述第二目标压力,并且其中所述第二目标压力是大气压力。在任选地包括所述第一至第七示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第八示例中,所述方法还包括,当所述第一衰减速率大于所述第一阈值衰减速率并且所述第二衰减速率小于所述第二阈值衰减速率时,通过设置诊断故障码(DTC)来指示所述FTIV受限制。在任选地包括所述第一至第八示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第九示例中,所述方法还包括,当所述第一衰减速率小于所述第一阈值衰减速率并且所述第二衰减速率小于所述第二阈值衰减速率时,通过设置诊断故障码(DTC)来指示所述滤罐床受限制。在任选地包括所述第一至第九示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第十示例中,所述方法还包括,当所述第一衰减速率小于所述第一阈值衰减速率并且所述第二衰减速率大于所述第二阈值衰减速率时,确认所述过滤器的限制,其包括以下一者或多者:确定所述滤罐的部分或完全限制,当所述过滤器被部分限制时估计所述过滤器的剩余寿命,以及当所述过滤器被完全限制时使所述过滤器再生。在任选地包括所述第一至第十示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第十一示例中,使所述过滤器再生包括打开所述滤罐抽取阀、关闭所述燃料箱隔离阀以及开启泵达一定的持续时间以将空气流穿过所述过滤器拉向集尘器。在任选地包括所述第一至第十一示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第十二示例中,所述方法还包括,当所述第一衰减速率大于所述第一阈值并且所述第二衰减速率大于所述第二阈值时,确认所述FTIV不受限制。在任选地包括所述第一至第十二示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第十三示例中,基于位于所述通风路径中的压力传感器的输出来估计所述第一衰减速率、所述第二衰减速率和所述蒸发排放控制***的所述压力,并且所述输出相对于联接到所述蒸发排放控制***的燃料箱中的燃料量进行归一化。在任选地包括所述第一至第十三示例中的一者或多者或每一者的所述方法的第十四示例中,泵和所述压力传感器联接在蒸发泄漏检查模块(ELCM)内。
本公开还提供了对一种用于诊断碳滤罐的方法的支持,所述方法包括,响应于在将碳滤罐排空到大气时蒸发排放控制***的压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,基于所述第一衰减速率来确认所述碳滤罐中限制的存在,响应于在将所述碳滤罐排空到燃料箱时所述蒸发排放控制***的所述压力的第二衰减速率小于第二阈值衰减速率,基于所述第二衰减速率将限制源识别为所述碳滤罐的集成过滤器或滤罐床、或燃料箱隔离阀(FTIV),并且响应于将所述集成过滤器识别为所述限制源,通过沿某一方向操作泵将空气流穿过所述集成过滤器拉向集尘器来使所述集成过滤器再生。在所述方法的第一示例中,识别所述限制源包括当所述集成过滤器是所述限制源时,基于当滤罐抽取阀被命令打开时所述滤罐两端的初始压力差来指示所述集成过滤器的限制程度,并且响应于基于真空衰减速率和将滤罐压力从参考压力稳定到大气压力的持续时间来确定所述集成过滤器的部分限制,估计所述集成过滤器的剩余寿命。在任选地包括所述第一示例的所述方法的第二示例中,所述方法还包括在发动机关闭状况和所述碳滤罐的无燃料蒸气状态中的一者或多者期间诊断所述碳滤罐。
本公开还提供了对一种用于混合动力电动车辆的***的支持,所述***包括排放控制***,所述排放控制***包括燃料蒸气滤罐,经由抽取阀将所述滤罐联接到发动机的抽取管线,以及经由燃料箱隔离阀将所述滤罐联接到燃料箱的导管,布置在所述滤罐中的集成过滤器,集成在蒸发泄漏检查模块(ELCM)内的泵,所述ELCM布置在所述滤罐的通风管线内,所述ELCM中的压力传感器,具有存储在非暂时性存储器中的指令的控制器,当所述指令在发动机关闭状况期间被执行时,使所述控制器:关闭所述抽取阀和所述燃料箱隔离阀中的每一者,基于在将所述滤罐排空到大气期间蒸发排放控制***的压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率而诊断所述滤罐的限制,并且基于当将所述滤罐排空到所述燃料箱时所述蒸发排放控制***的压力的第二衰减速率小于第二阈值衰减速率而将限制源识别为所述碳滤罐的集成过滤器或滤罐床、或燃料箱隔离阀(FTIV)。在所述***的第一示例中,所述控制器还被配置有存储在非暂时性存储器中的指令,所述指令在响应于诊断所述限制而被执行时使所述控制器:关闭所述抽取阀,关闭所述燃料箱隔离阀,并且通过操作所述泵达一段持续时间将空气流穿过所述集成过滤器拉向集尘器来使所述集成过滤器再生。
所附权利要求特别地指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。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,也都被视为包括在本公开的主题内。
Claims (15)
1.一种方法,其包括:
响应于以下各项而指示燃料蒸气滤罐的集成滤罐过滤器的限制:
在将所述滤罐排空到大气期间:
蒸发排放控制***的压力到第一目标压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率,以及
在将所述滤罐排空到燃料箱期间:
所述蒸发排放控制***的所述压力到第二目标压力的第二衰减速率大于第二阈值衰减速率。
2.如权利要求1所述的方法,其还包括,当确定所述集成过滤器完全受限时使所述集成过滤器自动再生,并且其中使所述过滤器再生包括打开滤罐抽取阀、关闭燃料箱隔离阀以及开启泵达一段持续时间以将空气流穿过所述过滤器拉向集尘器。
3.如权利要求1所述的方法,其还包括,基于所述第一衰减速率来确认所述蒸发排放控制***中限制的存在,并且其中确认所述限制的存在包括通过关闭滤罐抽取阀、关闭燃料箱隔离阀(FTIV)来隔离所述蒸发排放控制***的滤罐侧并通过操作位于所述滤罐的通风路径中的泵来排空所述滤罐侧中的一定体积的空气。
4.如权利要求3所述的方法,其还包括,当所述滤罐侧的压力等于目标真空时,打开所述滤罐抽取阀以将所述蒸发排放控制***与所述大气通风,并且监测所述第一衰减速率,直到所述滤罐侧的所述压力达到所述第一目标压力,并且其中所述第一目标压力是大气压力。
5.如权利要求1所述的方法,其还包括,当所述第一衰减速率大于所述第一阈值衰减速率时,指示所述滤罐不受限制,并且基于所述第二衰减速率来诊断限制源。
6.如权利要求1所述的方法,其还包括,当所述第一衰减速率小于所述第一阈值衰减速率时,指示所述滤罐的限制,并且基于所述第二衰减速率来诊断限制源。
7.如权利要求3所述的方法,其还包括,基于所述第二衰减速率来确认所述蒸发排放控制***中的限制源,并且其中确认所述限制源包括通过隔离所述蒸发排放控制***的所述滤罐侧并通过操作泵来排空所述滤罐侧中的一定体积的空气来确定所述滤罐过滤器处或滤罐床处的限制,并且其中通过关闭所述滤罐抽取阀和关闭所述燃料箱隔离阀(FTIV)来隔离所述蒸发排放控制***的所述滤罐侧。
8.如权利要求7所述的方法,其还包括,当所述蒸发排放控制***压力等于所述目标真空时,通过打开所述燃料箱隔离阀来将所述蒸发排放控制***与所述燃料箱通风,并且监测所述第二衰减速率,直到所述滤罐侧的所述压力等于所述第二目标压力,并且其中所述第二目标压力是大气压力。
9.如权利要求1所述的方法,其还包括,当所述第一衰减速率大于所述第一阈值衰减速率并且所述第二衰减速率小于所述第二阈值衰减速率时,通过设置诊断故障码(DTC)来指示所述FTIV受限制。
10.如权利要求1所述的方法,其还包括,当所述第一衰减速率小于所述第一阈值衰减速率并且所述第二衰减速率小于所述第二阈值衰减速率时,通过设置诊断故障码(DTC)来指示所述滤罐床受限制。
11.如权利要求1所述的方法,其还包括,当所述第一衰减速率小于所述第一阈值衰减速率并且所述第二衰减速率大于所述第二阈值衰减速率时,确认所述过滤器的限制,其包括以下一者或多者:确定所述滤罐的部分或完全限制,当所述过滤器被部分限制时估计所述过滤器的剩余寿命,以及当所述过滤器被完全限制时使所述过滤器再生。
12.如权利要求1所述的方法,其还包括,当所述第一衰减速率大于所述第一阈值并且所述第二衰减速率大于所述第二阈值时,确认所述FTIV不受限制。
13.如权利要求1所述的方法,其中基于位于通风路径中的压力传感器的输出来估计所述第一衰减速率、所述第二衰减速率和所述蒸发排放控制***的所述压力,并且所述输出相对于联接到所述蒸发排放控制***的燃料箱中的燃料量进行归一化,并且其中泵和所述压力传感器联接在蒸发泄漏检查模块(ELCM)内。
14.一种用于混合动力电动车辆的***,其包括:
排放控制***,所述排放控制***包括燃料蒸气滤罐,经由抽取阀将所述滤罐联接到发动机的抽取管线,以及经由燃料箱隔离阀将所述滤罐联接到燃料箱的导管;
布置在所述滤罐中的集成过滤器;
集成在蒸发泄漏检查模块(ELCM)内的泵,所述ELCM布置在所述滤罐的通风管线内;
所述ELCM中的压力传感器;
具有存储在非暂时性存储器中的指令的控制器,当所述指令在发动机关闭状况期间被执行时,使所述控制器:
关闭所述抽取阀和所述燃料箱隔离阀中的每一者;
基于在将所述滤罐排空到大气期间蒸发排放控制***的压力的第一衰减速率小于第一阈值衰减速率而诊断所述滤罐的限制;以及
基于当将所述滤罐排空到所述燃料箱时所述蒸发排放控制***的压力的第二衰减速率小于第二阈值衰减速率而将限制源识别为所述碳滤罐的集成过滤器或滤罐床、或燃料箱隔离阀(FTIV)。
15.如权利要求14所述的***,其中所述控制器还被配置有存储在非暂时性存储器中的指令,所述指令在响应于诊断所述限制而被执行时使所述控制器:
关闭所述抽取阀,关闭所述燃料箱隔离阀;以及
通过操作所述泵达一段持续时间以将空气流穿过所述集成过滤器拉向集尘器来使所述集成过滤器再生。
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