抽取控制方法和系统

文档序号:1240096 发布日期:2020-08-18 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 抽取控制方法和系统 (Extraction control method and system ) 是由 艾德·杜道尔 于 2020-02-11 设计创作,主要内容包括:本公开提供了“抽取控制方法和系统”。提供了用于降低滤罐抽取期间的发动机失速发生率的方法和系统。以较高的抽取缓变率向一个或多个气缸被选择性停用的发动机抽取燃料蒸气滤罐。响应于潜在或部分发动机失速的指示,重新启动所述停用的气缸并且降低所述滤罐抽取缓变率。(The present disclosure provides an extraction control method and system. Methods and systems for reducing the incidence of engine stall during canister purging are provided. The fuel vapor canister is purged at a higher purge ramp rate to the engine with one or more cylinders selectively deactivated. In response to an indication of a potential or partial engine stall, the deactivated cylinders are reactivated and the canister purge ramp rate is reduced.)

抽取控制方法和系统

技术领域

本说明书总体涉及用于控制车辆发动机以减少燃料蒸气滤罐抽取期间的发动机失速的方法和系统。

背景技术

车辆燃料系统可以包括填充有用于吸附燃料箱蒸气的吸附剂的燃料蒸气滤罐。被吸附的燃料箱蒸气可以包括加燃料蒸气、日间蒸气以及在燃料箱减压期间释放的蒸气。通过将燃料蒸气存储在滤罐中,减少燃料排放。稍后,当发动机在操作中时,可以将存储的蒸气抽取到发动机进气歧管中以用作燃料。可以使抽取燃料蒸气以定义的抽取速率缓变,使得逐渐达到目标燃料蒸气流量水平。缓变的抽取通过降低发动机失速的可能性来提高发动机的稳定性,如果正在进行抽取的滤罐被装载,则可能发生发动机失速。

已经开发出各种方法来加速从燃料系统滤罐释放燃料蒸气。Cullen等人在US 6,820,597中示出了一种示例性方法。其中,基于抽取负荷,将抽取燃料蒸气引导至发动机的一组或多组气缸。具体地,当抽取负荷较低时,将抽取燃料蒸气引导至以较稀的空燃比操作的一组气缸,而剩余的一组气缸继续以化学计量值操作。

然而,本文的发明人已认识到这种方法的潜在问题。作为一个示例,即使利用选择性抽取,也可能发生发动机失速。具体地说,当自从发动机在行驶周期中转动起动以来首次起始抽取时,可能无法确定地知道滤罐负荷状态,从而导致显著的空燃比偏移。例如,如果向燃料箱加燃料并且车辆长时间停放在太阳能负荷较高的区域中,则滤罐可能处于高负荷。因此,当打开滤罐抽取阀时,可能发生浓空燃比偏移。在排气氧传感器对浓偏移作出响应之前以及使发动机控制器获悉滤罐有多浓并根据获悉的偏移来补偿喷射器加燃料可能需要几秒钟的运输延迟。因此,在没有排气氧传感器反馈的情况下抽取“开环”地发生的该持续时间内,发动机失速的风险可能升高。当抽取速率缓变时,该问题可能加剧。另外,车辆运动可能导致燃料晃动,在此期间来自燃料箱的蒸气团可能进入发动机进气口。如果推断出产生了蒸气团,则控制器可以关闭抽取控制,以避免可能使发动机失速的浓燃料偏移。然而,关闭抽取控制可能会造成干扰,并且可能导致排放增加。因此,可能变得难以平衡和协调发动机失速、抽取控制和废气排放控制。

另一个问题是,用于提供较高发动机稳定性的较低抽取缓变率可能导致滤罐清洁不完全,尤其是在发动机操作时间有限的混合动力和起动/停止车辆中。如果在发动机操作期间未对滤罐进行完全抽取,则废气排放可能受到影响。

发明内容

本文的发明人已经认识到可以通过利用发动机气缸的选择性停用来解决由于初始滤罐状态浓而导致的发动机失速的问题。特别地,发动机可以配置有可变排量(也称为可变排量发动机,或VDE),其中在低负荷下可以选择性地停用某些气缸来减少燃料消耗。可以停用选定气缸的加燃料,并且停用的气缸的进气门和排气门可以保持关闭,同时活塞继续从曲轴动量上下移动。因此,相对于气缸不是密封的而是由活动气缸推进的情况,停用的气缸起到空气弹簧的作用,从而降低泵送损耗。选择性气缸停用因此基本上密封选定气缸,并阻止抽取蒸气(其可能导致发动机失速)到达所述选定气缸。因此,在一个示例中,可以通过一种用于车辆的发动机的方法来解决在滤罐抽取期间的发动机失速,所述方法包括:响应于从滤罐抽取燃料蒸气的请求而停用一个或多个气缸;以及响应于发动机失速的指示而停用抽取并重新启动所述停用的气缸。

作为一个示例,在发动机起动之后,在初始的“开环”滤罐抽取操作之前,控制器可以停用阈值数量的发动机气缸,以便保护它们以防吸入浓滤罐蒸气。停用的气缸的阈值数量可以至少基于车辆占用率,停用的气缸的数量随着车辆占用率降低而增加。为了进一步降低潜在的发动机失速的风险,在开环抽取控制期间,可以相对于默认速率增大抽取缓变率。如果在起始滤罐抽取之后,发动机工况指示潜在的发动机失速(诸如响应于发动机转速下降),则可以暂时暂停滤罐抽取并且可以重新启动停用的气缸并向其加燃料以防止完全发动机失速。通过恢复向所有发动机气缸加燃料,可以将浓蒸气从“失速”的气缸中抽取出并从排气尾管排出。然后,鉴于获悉到的浓偏移,可以较低的抽取缓变率恢复滤罐抽取。

这样,可以避免由于滤罐抽取而导致的发动机失速。向一个或多个气缸被选择性停用的发动机抽取负荷状态未知的滤罐的技术效果是,可以保护停用的气缸免受浓偏移和相关联的失速的影响。另外,可以较高的抽取缓变率执行抽取,这允许更快的滤罐抽取。这可以允许在混合动力车辆中可用的有限发动机运转时间内更完全地清洁滤罐。通过响应于指示潜在失速的参数而重新启动气缸,可以从摄入了蒸气的活动气缸抽取浓抽取蒸气,并且可以避免完全发动机失速。此外,还可以避免在燃料晃动期间因蒸气团而导致的发动机失速。

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。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的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示出了混合动力车辆中的示例性发动机系统。

图2示出了联接到图1的发动机系统的示例性燃料蒸气回收系统。

图3示出了用于在燃料系统滤罐的抽取期间选择性地停用和重新启动发动机气缸的示例性方法的高级流程图。

图4示出了用于通过选择性地停用和重新启动发动机气缸来解决在燃料系统滤罐的抽取期间的发动机失速的预示示例。

具体实施方式

以下描述涉及用于减少在联接在图1的发动机系统中的燃料系统滤罐(诸如在图2的燃料蒸气回收系统中)的抽取期间的发动机失速的系统和方法。控制器可以被配置为执行控制例程,诸如图3的示例性例程,以按较高的抽取速率向一个或多个气缸被选择性停用的发动机抽取滤罐。响应于潜在的发动机失速的指示,可以重新启动停用的气缸并且可以降低抽取速率。

现在转向图1,示出了内燃发动机10的燃烧室或气缸的示例性实施例100。发动机10可以联接到推进系统,诸如被配置用于在道路上行驶的车辆系统5。发动机10可以接收来自包括控制器12的控制系统的控制参数以及经由输入装置132来自车辆操作员130的输入。在这个示例中,输入装置132包括加速踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136,活塞138定位在所述燃烧室壁136中。活塞138可以联接到曲轴140,使得活塞的往复运动被转化成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由传动系统(未示出)联接到乘用车辆的至少一个驱动轮。

气缸14可以经由一系列进气道142、144和146接收进气。进气道146还可以与发动机10的除了气缸14之外的其他气缸连通。在一些实施例中,进气道中的一者或多者可以包括增压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10,该涡轮增压器包括布置在进气道142与144之间的压缩机174和沿着排气道148布置的排气涡轮176。在增压装置被配置为涡轮增压器的情况下,压缩机174可以至少部分地由排气涡轮176经由轴180提供动力。然而,在其他示例中,诸如在发动机10设置有机械增压器的情况下,可以任选地省略排气涡轮176,其中压缩机174可以由来自马达或发动机的机械输入提供动力。包括节流板164的节气门20可以沿着发动机的进气道设置以改变提供给发动机气缸的进气的流速和/或压力。例如,节气门20可以设置在压缩机174的下游,或替代地,可以设置在压缩机174的上游。

排气道148可以从发动机10的除了气缸14之外的其他气缸接收排气。排气传感器128被示出为在排放控制装置178的上游联接到排气道148。排气传感器128可以选自用于提供对排气空燃比的指示的各种合适的传感器,诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所示的)、HEGO(加热的EGO)、NOx传感器、HC传感器或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化器(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。

发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,气缸14被示出为包括位于气缸14的上部区域的至少一个提升型进气门150和至少一个提升型排气门156。在一些实施例中,发动机10的每个气缸(包括气缸14)可以包括位于气缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门150可以由控制器12通过经由凸轮致动系统151进行的凸轮致动来控制。类似地,排气门156可以由控制器12经由凸轮致动系统153来控制。凸轮致动系统151和153可以各自包括一个或多个凸轮,并且可以利用可以由控制器12操作来改变气门操作的凸轮廓线切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者。进气门150和排气门156的操作可以分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器155和157来确定。在替代实施例中,进气门和/或排气门可以通过电动气门致动来控制。举例来说,气缸14可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS系统和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在其他实施例中,进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统或者可变气门正时致动器或致动系统控制。

在一些实施例中,发动机10的每个气缸可以包括用于发起燃烧的火花塞192。在选择操作模式下,点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向气缸14提供点火火花。在其它实施例中,诸如在使用压缩点火来发起气缸燃烧的情况下,气缸可以不包括火花塞。

在一些实施例中,发动机10的每个气缸可以配置有用于向气缸递送燃料的一个或多个喷射器。作为非限制性示例,气缸14被示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可以被配置为递送经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8接收的燃料。或者,燃料可以通过单级燃料泵在较低压力下递送,在这种情况下直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间比在使用高压燃料系统的情况下更受限制。此外,燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。

燃料喷射器166被示出为直接联接到气缸14,以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地直接向气缸中喷射燃料。以此方式,燃料喷射器166向燃烧气缸14中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中称为“DI”)。虽然图2示出了定位到气缸14的一侧的喷射器166,但是喷射器可以替代地位于活塞头顶上方,诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性,因此当使用醇基燃料操作发动机时,此类位置可以改善混合和燃烧。或者,喷射器可以位于进气门头顶上方并且靠近进气门以改进混合。

如下文详述的,发动机10可以是可变排量发动机,其中燃料喷射器166响应于操作员扭矩需求而可选择性地停用,以便以期望的进气比来操作发动机。

燃料喷射器170被示出为以某一配置布置在进气道146中而不是在气缸14中,所述配置向气缸14上游的进气道中提供所谓的燃料进气道喷射(在下文中称为“PFI”)。燃料喷射器170可以与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统8接收的燃料。注意,单个电子驱动器168或171可以用于两个燃料喷射系统,或可以使用多个驱动器,例如用于燃料喷射器166的电子驱动器168和用于燃料喷射器170的电子驱动器171,如所示的。

在气缸的单个循环期间,燃料可以通过两个喷射器递送到气缸。例如,每个喷射器可以递送在气缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。因此,即使对于单个燃烧事件,也可以在不同正时从进气道和直接喷射器喷射所喷射的燃料。此外,对于单个燃烧事件,每个循环可以对所递送的燃料执行多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或者它们的任何适当组合期间执行多次喷射。

如上所述,图1仅示出多缸发动机的一个气缸。因此,每个气缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。应了解,发动机10可以包括任何合适数量的气缸,包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外,这些气缸中的每一者可以包括由图1参考气缸14所描述和示出的各种部件中的一些或全部。

发动机还可以包括一个或多个排气再循环通道以用于将排气的一部分从发动机排气口再循环到发动机进气口。因此,通过使一些排气再循环,可以影响发动机稀释,这可以通过减少发动机爆震、峰值气缸燃烧温度和压力、节流损耗和NOx排放来提高发动机性能。在所示的实施例中,排气可以经由EGR通道141从排气道148再循环到进气道144。可以通过控制器12经由EGR阀143来改变提供到进气道144的EGR量。此外,EGR传感器145可以布置在EGR通道内,并且可以提供排气的压力、温度和浓度中的一者或多者的指示。

在一些示例中,车辆系统5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中,车辆系统5是仅具有发动机的常规车辆,或是仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中,车辆系统5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时,发动机10的曲轴140与电机52经由传动装置54连接到车轮55。在所示示例中,第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间,而第二离合器56设置在电机52与传动装置54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送接合或脱离离合器的信号,以便将曲轴140与电机52和连接到电机的部件连接或断开,和/或将电机52与传动装置54和连接到传动装置的部件连接或断开。传动装置54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的传动装置。动力传动系统可以通过各种方式配置,包括被配置为并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机52从牵引电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机52也可以作为发电机操作,以例如在制动操作期间提供电力以便给电池58充电。

车辆5可以包括车厢184。可以经由联接到车厢的占用传感器186来感测车厢乘员的数量(即,占用水平)。传感器186可以包括座椅传感器、安全带传感器、门传感器或任何其他传感器。

控制器12被示出为微计算机,包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中被示出为只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外,控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号,包括来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)的测量值;来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TPS);以及来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP而产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。其他传感器可以包括联接到燃料系统的燃料箱的燃料水平传感器和燃料组成传感器。

存储介质只读存储器芯片110可以用计算机可读数据编程,计算机可读数据表示可由微处理器单元106执行以用于执行下文描述的方法以及所预计但未具体列出的其它变型的指令。

在选定状况期间,诸如当不需要发动机的全扭矩能力时,可以选择发动机10的一个或多个气缸进行选择性停用。这可以包括选择性地停用一组气缸中的一个或多个气缸。在一个示例中,在发动机气缸被分成两个气缸组的情况下,可以停用气缸组的一个或多个气缸。在给定气缸组上停用的气缸的数量和身份可以是对称的或不对称的。通过调整停用的气缸的数量,可以改变发动机处设置的进气比。可以通过关闭相应的直接燃料喷射器同时维持进气门和排气门的操作使得空气可以继续被泵送通过选定气缸来停用所述气缸。在一些示例中,可以基于指定的控制算法来停用气缸以提供特定的进气比或点火模式。

在选定状况期间,诸如当不需要发动机的全扭矩能力时,可以选择发动机10的一个或多个气缸进行选择性停用(在本文中又被称为个别气缸停用)。这可以包括选择性地停用气缸组15上的一个或多个气缸。在气缸组上停用的气缸的数量和身份可以是对称的或不对称的。通过调整停用的气缸的数量,可以改变发动机处设置的进气比。

除了停用燃料喷射器之外,控制器12还可以关闭个别气缸气门机构,诸如进气门和排气门机构。可以经由液压地致动的提升器(例如,联接到气门推杆的提升器)、经由凸轮廓线切换机构(其中没有升程的凸轮凸角用于停用的气门)、或经由联接到每个气缸的电动致动的气缸气门机构来选择性地停用气缸气门。另外,可以停止到停用的气缸的火花。

当选定气缸被禁用时,剩余的启用或活动气缸继续进行燃烧,其中燃料喷射器和气缸气门机构在活动中并进行操作。为了满足扭矩要求,发动机在活动气缸上产生相同的扭矩量。这需要较高的歧管压力,从而导致降低泵送损耗并提高发动机效率。而且,暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自活动气缸)减少了发动机热量损耗,从而提高了发动机的热效率。

图2示出了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的车辆系统200的示意图。排放控制系统251包括可以用于捕获和存储燃料蒸气的燃料蒸气容器,诸如燃料蒸气滤罐222。在一些示例中,车辆系统5可以是混合动力电动车辆系统,诸如图1的车辆系统100,并且燃料系统218可以包括图1的燃料系统8。

发动机系统208可以包括具有多个气缸230的发动机210。在一个示例中,发动机210包括图1的发动机10。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,所述排气道235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,所述排放控制装置270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。应了解,发动机中可以包括其他部件,诸如多种阀和传感器。

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。虽然仅示出单个喷射器266,但是为每个气缸提供了额外喷射器。应了解,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。喷射器266可以是可选择性停用的直接喷射器,诸如图1的喷射器166。通过停用喷射器266,可以停用对应的气缸。

在将燃料系统218中产生的蒸气抽取到发动机进气口223之前可以经由蒸气回收管线231将其引导到包括燃料蒸气滤罐222的蒸发排放控制系统251。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中的一个或多个或其组合联接到燃料箱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系统的燃料蒸气滤罐维持在低压或真空,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可以包括加注限制通风阀(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密封燃料加注系统以隔绝大气的燃料箱盖205。加燃料系统219经由燃料加注管211或口颈211联接到燃料箱220。

此外,燃料加注系统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,例如车辆操作员经由致动车辆仪表板上的加燃料按钮发起的请求,燃料箱可以减压,并且在燃料箱中的压力或真空下降到阈值以下之后可以将燃料箱盖解锁。在本文中,将加燃料锁245解锁可以包括将燃料箱盖205解锁。燃料箱盖锁定机构可以在接合时防止燃料箱盖被移除的闩锁或离合器。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可以阻止加燃料泵插入到燃料加注管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,例如当燃料箱压力下降到压力阈值以下时,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,例如当燃料箱压力下降到大气压时,可以经由压力梯度将加燃料锁245解锁。

排放控制系统251可以包括填充有适当吸附剂的一个或多个燃料蒸气滤罐222(在本文中也被简称为滤罐),所述滤罐被配置为暂时捕集在燃料箱再加注操作期间产生的燃料蒸气(包括气化汽化的碳氢化合物)以及“运转损耗”蒸气(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,所述滤罐通风路径或通风管线227可以将气体从燃料蒸气滤罐222引导到大气。

当经由抽取管线228和抽取阀261将存储的燃料蒸气从燃料系统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吸入到滤罐222中。例如,抽取阀261可以是常闭的,但是可以在某些状况(诸如某些发动机运转状况)期间打开,使得来自发动机进气歧管244的真空被施加在燃料蒸气滤罐上以进行抽取。在一些示例中,通风管线227可以包括在其中设置在滤罐222上游的任选空气滤清器259。滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流动可以通过滤罐通风阀229来调节。

燃料箱220经由导管276流体地联接到滤罐222,所述导管276包括用于控制燃料箱蒸气到滤罐222中的流动的燃料箱隔离阀(FTIV)252。FTIV 252可以是常闭的,使得燃料箱蒸气(包括运转损耗和日间损耗蒸气)可以保留在燃料箱中,诸如保留在燃料箱的缺量空间中。在一个示例中,FTIV 252是电磁阀。

在车辆系统200是混合动力电动车辆(HEV)的配置中,燃料箱220可以被设计成密封的燃料箱,其可以承受通常在正常车辆操作和昼夜温度循环期间遇到的压力波动(例如,钢制燃料箱)。另外,可以减小滤罐222的大小以考虑混合动力车辆中缩短的发动机操作时间。但是,出于同样的原因,HEV也可能有有限的机会进行燃料蒸气滤罐的抽取操作。因此,使用具有关闭的FTIV的密封的燃料箱(也称为NIRCOS或非集成仅加燃料滤罐系统)防止日间和运转损耗蒸气装载燃料蒸气滤罐222,并限制仅经由加燃料蒸气的燃料蒸气滤罐装载。FTIV 252可以响应于加燃料请求而选择性地打开,从而在可以经由燃料加注管211将燃料接收到燃料箱中之前使燃料箱220减压。

在一些实施例中,额外的压力控制阀(未示出)可以与FTIV 252并行地配置,以便诸如在发动机在运转时减轻在燃料箱中产生的任何过量压力,或者甚至例如在混合动力电动车辆的情况下当车辆以电动车辆模式操作时从燃料箱排出过量压力。

在打开时,FTIV 252允许将燃料蒸气从燃料箱220排放到滤罐222。燃料蒸气可以存储在滤罐222中,而从燃料蒸气中剥离的空气则经由滤罐通风阀229排入大气。当发动机状况允许时,可以经由滤罐抽取阀261将滤罐222中存储的燃料蒸气抽取到发动机进气口223。

燃料系统218可以由控制器212通过选择性地调整各种阀和螺线管来以多种模式操作。例如,燃料系统可以燃料蒸气存储模式(例如,在燃料箱加燃料操作期间并且发动机不在运转时)操作,其中控制器212可以打开FTIV 252和滤罐通风阀229,同时关闭滤罐抽取阀(CPV)261以将加燃料蒸气引导到滤罐222中,同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。

作为另一示例,燃料系统可以加燃料模式操作(例如,当车辆操作员请求燃料箱加燃料时),其中控制器212可以打开FTIV 252和CVV 229,同时维持滤罐抽取阀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,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。在完成加燃料之后,可以关闭隔离阀。

作为又一示例,燃料系统可以滤罐抽取模式操作(例如,在已经达到排放控制装置起燃温度之后并且发动机在运转),其中控制器212可以打开滤罐抽取阀(CPV)261和滤罐通风阀(CVV)229同时关闭隔离阀252。在本文中,可以使用由操作的发动机的进气岐管产生的真空来抽吸新鲜空气通过通风管线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岐管244中。在此模式中,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为止。在抽取期间,所获悉的蒸气量/浓度可以用于确定存储在滤罐中的燃料蒸气量,然后在抽取操作的稍晚部分期间(当滤罐被充分抽取或排空时),所获悉的蒸气量/浓度可以用于估计燃料蒸气滤罐的负荷状态。例如,一个或多个氧传感器(未示出)可以联接到滤罐222(例如,在滤罐的下游),或者定位在发动机进气口和/或发动机排气口中,以提供对滤罐负荷(即,存储在滤罐中的燃料蒸气的量)的估计。基于滤罐负荷,并且进一步基于发动机工况,诸如发动机转速-负荷状况,可以确定抽取流速。

当自从发动机在行驶周期中转动起动以来首次起始抽取时,可能无法确定地知道滤罐负荷状态,从而导致显著的空燃比偏移。例如,如果在给定行驶周期开始之前向燃料箱加燃料并且车辆长时间停放在太阳能负荷较高的区域,则滤罐可能处于高负荷。因此,当CPV 261打开时,可能发生浓空燃比偏移。在排气氧传感器对浓偏移作出响应之前以及使发动机控制器212获悉滤罐有多浓并根据获悉的偏移补偿喷射器加燃料可能需要几秒钟的运输延迟。因此,在该持续时间内,抽取在没有来自排气氧传感器(诸如图1的传感器128)的反馈的情况下“开环”地发生。这可能增大发动机失速的风险。为了降低风险,可以降低抽取速率,然而这可能降低在混合动力车辆的有限的发动机运转时间期间将完全清洁滤罐的可能性。当抽取速率缓变时,该问题可能加剧。另外,车辆运动可能导致燃料晃动,在此期间来自燃料箱的蒸气团可能进入发动机进气口并触发发动机失速。

如本文中参考图3所详述,为了降低在滤罐抽取期间发动机失速的发生率,可以在选择性地停用一个或多个气缸230的情况下对滤罐222进行抽取。停用的气缸的数量可以基于车厢的占用水平,诸如基于来自传感器186的输入。由于停用的气缸的进气门和排气门保持关闭,同时活塞继续从曲轴动量上下移动,因此停用的气缸被密封以防摄入浓抽取蒸气,从而避免发动机失速。此外,如果预计到发动机失速,则可以重新启动停用的气缸,并且可以暂时禁用抽取。因此,活动的发动机气缸可以抽取出吸入的蒸气。

车辆系统206还可以包括控制系统214。控制系统214被示出为从多个传感器216(其各种示例在本文中描述)接收信息并将控制信号发送到多个致动器281(其各种示例在本文中描述)。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(FTPT)或压力传感器291和滤罐温度传感器243。因此,压力传感器291提供对燃料系统压力的估计。在一个示例中,燃料系统压力是燃料箱压力,例如燃料箱220内的压力。其他传感器(诸如压力、温度、空燃比和组成传感器)可以联接到车辆系统206中的各种位置。作为另一示例,致动器可以包括燃料喷射器266、节气门262、FTIV 252和泵221。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,并且响应于所处理的输入数据基于编程在所述输入数据中的与一个或多个例程相对应的指令或代码而触发致动器。在本文中关于图3描述了示例性控制例程。控制器212从图1至图2的各种传感器接收信号,并采用图1至图2的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整车辆操作。

例如,响应于滤罐负荷高于阈值,控制器可以命令CPV 261打开并禁用一定数量的发动机气缸中的喷射器266,所述数量是基于来自占用传感器186的输入而选择。具体地说,随着占用水平减小,停用的气缸的数量增加。此外,响应于发动机失速的指示,如从经由速度传感器(例如,图1中的传感器120)感测到的发动机转速的下降推断出的,可以重新启动停用的气缸并且可以命令CPV关闭以暂时暂停滤罐抽取。

以这种方式,图1至图2的部件实现一种系统,所述系统包括:发动机,所述发动机具有多个气缸,每个气缸具有可选择性停用的燃料喷射器;发动机转速传感器;燃料系统,所述燃料系统包括燃料箱、燃料蒸气滤罐和将所述滤罐联接到发动机进气口的抽取阀;占用传感器,所述占用传感器联接到车厢;以及控制器,所述控制器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被执行时使所述控制器进行以下操作:响应于滤罐负荷高于阈值,停用多个气缸,并以第一占空比操作所述抽取阀以将滤罐燃料蒸气抽取到剩余的活动气缸;以及响应于所述剩余的活动气缸中的一者或多者中的失速的指示,重新启动所述多个气缸,并且在某一持续时间内关闭所述抽取阀并禁止燃料流去往所述剩余的活动气缸。另外地或任选地,所述控制器包括在被执行时致使所述控制器进行以下操作的其他指令:根据所述占用传感器的输出来选择要停用的所述多个气缸;通过禁止燃料流通过对应的燃料喷射器并保持对应的进气门和排气门关闭来停用所述多个气缸;以及通过在打开所述对应的进气门之前使燃料流能够通过所述对应的燃料喷射器来重新启动所述多个气缸。此外,所述控制器可以包括指令,所述指令在被执行时致使所述控制器进行以下操作:在所述持续时间之后,恢复去往所述剩余的活动气缸的燃料流,并且以小于所述第一占空比的第二占空比重新操作所述抽取阀,所述第二占空比根据停用的气缸的数量而相对于所述第一占空比降低。即,第二抽取速率与气缸停用量成比例地降低。例如,如果停用了一半气缸,则抽取速率降低至50%。

现在转向图3,示出了用于向发动机抽取滤罐,同时通过利用选择性的气缸停用来减少发动机失速的发生的示例性方法300。用于执行方法300的指令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(诸如上文参考图1至图2描述的传感器)接收的信号来执行。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302处,该方法包括确认发动机从发动机静止状态起动。在一个示例中,响应于操作员将有源钥匙插入到点火槽中,将起动/停止按钮致动到起动设置,或将无源钥匙插入到车厢中,可以从关闭状态重新起动发动机。更进一步地,在被配置为响应于发动机工况而自动关闭并重新起动的发动机中,可以响应于扭矩需求、操作空调压缩机或对系统电池充电的需要而重新起动发动机。如果不满足发动机起动条件,则在304处,维持发动机关闭。然后所述方法退出。

如果满足发动机起动条件,则在306处,经由起动机马达转动起动发动机以重新起动发动机。例如,转动起动发动机直到阈值转速(诸如400rpm)为止,此后发动机加燃料可以恢复以维持发动机旋转。

在经由起动机马达转动起动发动机之后,并且在恢复气缸加燃料之前,在308处确定是否存在抽取条件。在一个示例中,如果在上次行驶周期结束时推断出的滤罐负荷高于非零阈值负荷(诸如当滤罐多负荷20%至100%的范围内时),则确认抽取条件。在另一示例中,可以在发动机操作以产生扭矩来推进车辆的任何时间确认滤罐抽取条件。如果不满足滤罐抽取条件,则在310处,所述方法包括维持滤罐抽取阀关闭并开始向发动机气缸递送燃料。发动机可以在一定数量的气缸被停用的情况下操作,所述数量是根据扭矩需求确定的。具体地说,停用的气缸的数量可以随着操作员扭矩需求的减小而增加。然后例程结束。

如果满足抽取条件,则在312处,所述方法包括从控制器的存储器中检索最近的滤罐负荷状态。另外,基于占用传感器输入来确定车厢的占用水平。在314处,所述方法包括基于车辆状况(包括占用水平)来选择在滤罐抽取期间要停用的多个气缸。因此,在停用的气缸的数量与发动机失速的风险之间存在权衡。在一个示例中,随着车厢中乘员的数量减少(诸如低于非零阈值),停用的气缸的数量可能增加。作为示例,当占用水平为50%时,发动机可以0.5的进气比操作。作为另一示例,当占用水平为25%时,发动机可以0.25的进气比操作。如果车辆在没有驾驶员和乘员的情况下自主地操作,则可以停用最大数量的气缸。

因此,气缸停用和重新启动涉及NVH干扰。因此,对于车厢中的乘员,可能必须一次停用一个气缸,或者可能必须在崎岖路况下对VDE进行计时以便遮盖NVH。但是,在发动机即将失速的情况下,优先考虑防止这种不良状况,并且不考虑NVH便进行气缸停用。无论是无乘员还是最大乘员,都可以进行VDE来防止发动机失速。

在某些情况下,在滤罐抽取开始时的实际滤罐负荷可能高于预期(例如,高于上次检索的值)。这可能例如由于在当前行驶周期之前向燃料箱加燃料而发生。这可能替代地由于车辆长时间停放在太阳能负荷较高的区域中从而导致产生了额外的日间蒸气而发生。如果滤罐负荷高于预期,则在初始滤罐抽取的开始时间,在排气传感器能够感测浓空燃比偏移并进行补偿之前,可能发生浓空燃比偏移。浓偏移可能导致发动机失速。由于停用的气缸的进气门和排气门保持关闭,因此防止停用的气缸摄入抽取蒸气,包括任何浓蒸气。因此,通过向发动机抽取滤罐的同时选择性地停用所有发动机气缸的一部分,由滤罐抽取浓偏移引起的发动机失速得以避免。

在318处,基于上次检索的滤罐负荷状态和停用的气缸的数量来选择抽取缓变率。抽取缓变率可以包括初始抽取速率,以及在滤罐抽取的持续时间内抽取速率的定义的逐步增加。例如,最初可以基于滤罐负荷来确定默认抽取速率,然后可以利用根据停用的气缸的数量确定的增益来增大抽取缓变率。因此,随着在滤罐抽取时停用的气缸的数量增加,可以相对于默认抽取缓变率增大抽取缓变率。控制器可以使用算法、模型或查找表,其使用滤罐负荷和进气比作为输入来确定抽取缓变率以作为输出。例如,抽取步长和缓增大率可以由发动机转速和滤罐负荷状态决定。与低发动机转速相比,在较高的发动机转速下发动机可以更好地处置蒸气吸入。在发动机转速较高时,可以增大缓变率。对于已装载的滤罐,减小缓变率,从而减少燃料蒸气的过度吸入。增大率取决于UEGO响应的传播延迟(通常为几秒钟)。增大抽取速率(相对于默认值)允许更多空气流入滤罐中,这在给定的行驶周期内更快地清洁滤罐。通过向发动机抽取滤罐,同时选择性地停用所有发动机气缸的一部分,保护停用的气缸免受浓抽取偏移影响,从而允许总体高于其他可能的滤罐抽取速率。即使发动机运转时间受限制(诸如在混合动力车辆和具有起动/停止配置的车辆中可能发生的),这也允许更彻底地对滤罐进行抽取,而不会引起发动机的燃烧不稳定性。

在320处,根据确定的抽取速率,向选定数量的气缸被停用的发动机进行滤罐抽取。具体地说,控制器可以命令CPV打开(同时也命令CVV打开)并且调整CPV的占空比以提供确定的抽取缓变率。同时,停用选定数量的气缸,同时相剩余的活动气缸加燃料。

在322处,确定是否存在潜在的发动机失速。或者,可以确定是否存在部分发动机失速以及是否存在完全发动机失速的可能性。在一个示例中,响应于发动机转速在转动起动期间首先升高随后在将燃料和抽取蒸气递送到活动的发动机气缸之后发动机转速下降(或向下的发动机转速轨迹),可以推断潜在的(或部分)发动机失速。例如,发动机转速可以最初在第一持续时间内以高于阈值速率从发动机静止状态增大,然后在起始抽取之后,发动机转速可以在紧接在第一持续时间之后的第二持续时间内以高于阈值速率减小。部分发动机失速可能由于在活动的一部分气缸中的至少一个气缸的发动机失速而发生。

在本文中,发动机失速可以是部分发动机失速,其中在转动起动停止之后发动机转速开始(缓慢地)下降。如下详述,只要发动机转速的下降开始发生就采取补救措施,使得发动机不会旋转至静止并导致完全发动机失速。实情是,发动机能够从潜在的完全发动机失速中恢复。

在一个示例中,可以使用气缸平衡测试来确定哪些气缸将要失速。气缸平衡测试可以使用曲轴位置传感器(CKP传感器),并测量曲轴位置的变化率来推断来自每个气缸的扭矩输出。

发动机失速可能由于蒸气团而发生。特别地,在炎热天气条件下(例如,高于阈值环境温度),燃料箱中存在的燃料可能变热。当车辆在运动中时,可能存在燃料晃动。由于车辆运动而引起的燃料晃动和由于环境温度升高而导致的热燃料的结合,可能导致在燃料箱中产生的蒸气团进入发动机进气口,并使正在接收抽取蒸气的发动机气缸失速。尤其是,由突然摄入大量浓缩的燃料蒸气而引起的比预期浓的偏移可能使发动机失速。控制器可以监测踏板位移和驱动模式,以推断蒸气团和相关联的发动机失速是否可能发生。例如,如果存在快速的车辆加速或减速(例如,高于踏板位移的阈值速率),则控制器可以推断出蒸气团的产生并预测发动机失速。作为另一示例,如果燃料箱压力发生突然变化(例如,高于阈值的升高或降低),则控制器可以推断出蒸气团的产生并预测发动机失速。

如果没有指示或预计没有发动机失速,则在324处,所述方法包括维持高于阈值的抽取缓变率,并继续向一个或多个气缸被选择性停用的发动机抽取滤罐。在抽取时,控制器可以基于来自排气传感器的反馈不断更新滤罐负荷。或者,控制器可以基于抽取状况(诸如抽取速率)不断更新滤罐负荷。

在326处,可以确定抽取是否完成,诸如当推断出的或感测到的滤罐负荷小于阈值负荷时可能发生。在一个示例中,当滤罐负荷高于上阈值时,认为满足抽取条件,并且当滤罐负荷低于下阈值时,认为抽取完成。滤罐负荷的变化可以通过联接到滤罐(或燃料系统中的其他位置)的传感器(诸如压力传感器或碳氢化合物传感器)来感测。或者,可以基于滤罐抽取的持续时间、CPV的占空比以及在滤罐抽取开始时推断出的或感测到的滤罐负荷来推断滤罐负荷的变化。

如果抽取完成,则在328处,所述方法包括重新启动在滤罐抽取期间停用的气缸。这包括恢复向气缸递送燃料。此后,可以根据扭矩需求选择性地停用发动机气缸。其中,随着扭矩需求下降,选择性停用的气缸的数量增加,并且经由较少数量的活动气缸来满足扭矩需求。在340处,在重新启动气缸之后,控制器可以(完全)关闭CPV以禁用进一步抽取并在抽取操作结束时在控制器的存储器中更新滤罐负荷状态。然后所述方法退出。

返回到322,如果预计到发动机失速,则在330处,所述方法包括(完全)关闭CPV以禁用进一步滤罐抽取。通过限制进一步摄入浓滤罐抽取蒸气,避免了完全发动机失速。在332处,所述方法包括重新启动选择性停用的气缸并起动计时器。在一个示例中,一起重新启动停用的气缸。在另一示例中,按顺序重新启动停用的气缸。在另一示例中,控制器可以重新启动距CPV阀最远的气缸。这允许蒸气在进气口内扩散,而不是集中在一个气缸处并导致浓失火。失速的气缸是通过VDE硬件停用的气缸。重新启动停用的气缸可以包括在进气门打开(IVO)之前将燃料喷射到停用的气缸中并燃烧先前吸入的空气充气。这减少了停用的气缸对浓抽取燃料蒸气的意外摄入。

除了重新启动停用的气缸之外,在334处,控制器可以暂时禁止燃料喷射器流去往失速的气缸,所述失速的气缸中富含来自滤罐抽取蒸气的碳氢化合物。本文中,失速的气缸可以是先前活动的气缸的一部分,并且可以包括少于所有发动机气缸。失速的气缸可以基于其活塞位置来识别。在一个示例中,可以在短持续时间(例如几秒钟)内切断去往失速的气缸的燃料流。这允许将在失速的发动机气缸中摄入的浓蒸气抽取出并排放到排气尾管。然后,一旦已经从失速的气缸中抽取浓蒸气,控制器便可以恢复向所有发动机气缸加燃料。这样,当暂时禁止燃料流去往失速的气缸时,继续向重新启动的气缸(先前停用的)加燃料,从而允许重新启动的气缸提供满足扭矩需求所需的发动机扭矩。

在336处,在已经从失速的发动机气缸中抽取浓蒸气之后,控制器可以通过打开CPV来恢复滤罐抽取。此外,可以降低抽取缓变率。这包括降低初始抽取速率,以及抽取速率相对于在向具有至少一些停用的气缸的发动机进行滤罐抽取(在318处)期间最初施加的抽取速率的逐步增量。在一个示例中,在重新启动气缸之后施加的降低的抽取缓变率随着在停用气缸之后施加的增大的抽取缓变率而变化。作为示例,抽取缓变率与气缸停用量成比例地降低。

以此方式,即使由于来自装载的滤罐的浓燃料蒸气或由于热燃料蒸气团而预计到发动机失速,也可以继续进行抽取。通过利用选择性的气缸停用和重新启动来减轻发动机失速,避免了响应于蒸气团而禁用抽取的需要。

所述方法从336移动到338以确定抽取是否完成。如在326处一样,当推断出的或感测到的滤罐负荷小于阈值负荷(例如,低于下阈值)时可以确定抽取完成。滤罐负荷的变化可以通过联接到滤罐(或燃料系统中的其他位置)的传感器(诸如压力传感器或碳氢化合物传感器)来感测。或者,可以基于滤罐抽取的持续时间、CPV的占空比以及在滤罐抽取开始时推断出的或感测到的滤罐负荷来推断滤罐负荷的变化。

如果抽取完成,则在340处,控制器可以(完全)关闭CPV以禁用进一步抽取并在抽取操作结束时在控制器的存储器中更新滤罐负荷状态。然后所述方法退出。如果抽取未完成,则在342处,维持CPV打开并且维持降低的抽取缓变率。然后所述方法退出。

现在转向图4,示出了具有拥有VDE技术的发动机的车辆中的滤罐抽取操作的预示示例。车辆可以是混合动力车辆,诸如图1的示例性车辆系统。图400在曲线402处示出了发动机转速。在曲线404处相对于阈值(Thr,虚线)示出了燃料蒸气滤罐负荷状态。在曲线406处示出了滤罐抽取速率。在曲线408中示出了活动的总发动机气缸的分数。1.0的分数表示所有气缸都处于活动中。随着停用的气缸的数量增加,分数减小。在曲线410处相对于化学计量空燃比(AFR)(虚线)示出了活动气缸的AFR。当相对于化学计量AFR空气多于燃料时,AFR的稀化度(和绝对值)增大。当相对于化学计量AFR燃料多于空气时,AFR的浓化度增大并且AFR的绝对值下降。所有曲线都沿着x轴随时间示出。

在t1之前,车辆不在移动。例如,车辆可以在发动机关闭的情况下停车。存储在控制器的存储器中的滤罐负荷可以反映车辆控制器在关断之前获悉的上次滤罐负荷。在关断时,确定滤罐负荷高于抽取阈值,从而需要在下一个行驶周期对滤罐进行抽取。

在t1时,诸如响应于操作员通过对车辆点火而请求发动机重新起动,重新起动发动机。在t1与t2之间,经由起动机马达来转动起动发动机。此时,没有燃料递送到发动机。在t2时,响应于发动机转速超过阈值转动起动速度(例如,400rpm),可以恢复发动机加燃料并且可以对滤罐进行抽取。为了使得能够在降低发动机失速的发生率的情况下对滤罐进行抽取,选择性地停用发动机的一个或多个气缸。基于车辆占用水平来选择气缸的数量。在所示示例中,停用所有发动机气缸的一半,同时维持剩余气缸在活动中(在曲线408处,0.5的分数)。然而,在其他示例中,分数可以变化。例如,如果车辆占用水平较高(高于对应于曲线408的水平),则将停用更多气缸以提供较小的活动气缸分数(在409b处示出)。作为另一示例,如果车辆占用水平较低(低于对应于曲线408的水平),则将停用较少气缸以提供较大的活动气缸分数(在409a处示出)。

另外,在抽取期间实现的滤罐抽取速率和抽取缓变率相对于默认抽取速率和抽取缓变率(在虚线段412处示出)增大。默认抽取速率可以对应于在所有发动机气缸都处于活动中时使用的抽取速率和抽取缓变率。随着停用的气缸的数量增加,增大的抽取速率相对于默认抽取速率增大。增大抽取速率包括以较大的占空比(由较高的最终阶跃值表示)操作CPV。增大抽取缓变率包括增大缓变的每一步的大小以及缓变率(如缓变的较陡斜率所示)。当对滤罐进行抽取时,滤罐负荷开始下降。

当对滤罐进行抽取时,根据摄入的燃料蒸气量(基于滤罐抽取速率和滤罐负荷确定的)来调整活动气缸的加燃料,以便将活动气缸的AFR维持在化学计量值处或化学计量值附近。

在t3之前不久,在向全部气缸中的一半被停用的发动机抽取滤罐时,预测发动机失速。具体地说,活动气缸中的一个或多个(但不是全部)可能在t3之前不久失速,从而导致发动机转速突然下降。发动机失速可能是由于从滤罐摄入了浓燃料蒸气,从而导致暂时性浓AFR偏移。在一个示例中,这可能由于滤罐的负荷比最初预计的多(诸如由于车辆在t1之前长时间停放在太阳能负荷较高的区域中)而发生。

响应于潜在的发动机失速的指示,在t3时,重新启动停用的气缸。这导致活动气缸的分数移至1。通过重新启动停用的气缸,可以在运转中经由不吸入浓燃料蒸气的气缸重新起动发动机。结果,避免了整个发动机失速(至零速度),并且发动机转速可以开始恢复。特别是,即使发动机性能稍有迟疑,也可以避免整个发动机失速,所述迟疑取决于停用了多少个气缸。

通过关闭CPV,在t3同时也禁用滤罐抽取。同样在t3时,暂时禁止燃料去往已经摄入浓蒸气的失速的发动机气缸,以便允许迅速将浓燃料蒸气从气缸抽取到排气尾管。在t3之后不久,当抽取浓燃料蒸气时,恢复失速的发动机气缸的化学计量的加燃料。

在t3与t4之间,当从失速的气缸抽取浓蒸气时,CPV保持关闭,从而导致抽取速率下降至0。而且,由于没有发生抽取,因此滤罐负荷在t3与t4之间保持。在t4时,一旦从失速的气缸抽取了浓蒸气,便恢复滤罐抽取。然而,与在t2开始滤罐抽取时相比,以较低的抽取速率和抽取缓变率对滤罐进行抽取。较低的抽取缓变率包括与在t2-t3处应用的抽取缓变率相比,缓变的每一步的较小大小,以及较低的缓变率(如缓变的较浅的斜率所示)。当对滤罐进行抽取时,滤罐负荷开始下降。在t5时,滤罐的燃料蒸气被清理掉,并禁用滤罐抽取。

在t5之后,恢复在发动机操作期间向滤罐装载燃料蒸气。而且,在t5之后,选择性地停用的发动机气缸的分数根据扭矩需求而变化,并且与滤罐负荷无关。

以这种方式,可以最小化在滤罐抽取期间可能发生的发动机失速。响应于从滤罐抽取燃料蒸气的请求而停用发动机的一个或多个气缸的技术效果是,可以密封停用的气缸以免摄入潜在的浓滤罐蒸气,特别是当无法可靠地知道滤罐负荷状态时在抽取的开环控制阶段期间。此外,由于燃料晃动引起的蒸气团而发生的发动机失速可以被提前避免。通过增大在向具有一个或多个停用的气缸的发动机抽取滤罐时的抽取缓变率,可以在行驶周期中更快地清空滤罐。响应于潜在的发动机失速的指示而重新启动停用的气缸的技术效果是,通过向未摄入浓蒸气的气缸加燃料,发动机可以迅速从整个发动机失速中恢复。通过降低在向所有气缸都在活动中的发动机抽取滤罐时的抽取缓变率,提高了在抽取操作的剩余部分期间的发动机稳定性。通过提高滤罐抽取效率,可以改善废气排放。

用于车辆的发动机的一种示例性方法包括:响应于从滤罐抽取燃料蒸气的请求而停用一个或多个气缸;以及响应于发动机失速的指示而停用抽取并重新启动所述一个或多个停用的气缸。在前述示例中,另外地或任选地,所述方法还包括根据车辆占用水平来选择要停用的所述一个或多个气缸的数量,所述数量随所述占用水平减小而增加。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述方法还包括:在停用所述抽取之前,以第一抽取缓变率将所述燃料蒸气从所述滤罐抽取到一个或多个气缸被停用并且剩余气缸在活动中的所述发动机,所述第一抽取缓变率是基于滤罐负荷、所述一个或多个停用的气缸的所述选定数量。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,重新启动所述停用的气缸包括在进气门打开(IVO)之前将燃料喷射到所述停用的气缸中并在所述停用的气缸中燃烧先前吸入的空气充气。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述方法还包括:响应于所述发动机失速的指示,暂时禁止燃料流去往所述剩余的活动气缸;经由所述重新启动的气缸将至少一些抽取燃料蒸气从所述发动机的进气歧管泵送到排气尾管;以及在所述泵送之后恢复所述剩余的活动气缸中的燃料流。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述方法还包括:在某一持续时间之后重新启动所述抽取,所述持续时间是基于所述一个或多个停用的气缸的所述数量,所述持续时间随着所述数量减少而增加。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述方法还包括:在重新启动所述抽取之后,以低于所述第一抽取缓变率的第二抽取缓变率将所述燃料蒸气从所述滤罐抽取到所有气缸都被重新启动的所述发动机。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,随着气缸停用量增加,相对于所述第一抽取缓变率降低所述第二抽取缓变率。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述发动机失速的指示包括部分发动机失速的指示或整个发动机失速的预计。

用于车辆发动机的另一示例性方法包括:以第一抽取模式操作,所述第一抽取模式包括以第一抽取缓变率将燃料蒸气从滤罐抽取到多个气缸被停用并且剩余气缸在活动中的发动机;以及以第二抽取模式操作,所述第二抽取模式包括以低于所述第一抽取缓变率的第二抽取缓变率将燃料蒸气从所述滤罐抽取到所有气缸都在活动中的所述发动机。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述方法还包括:响应于潜在的发动机失速的指示从所述第一抽取模式转变为所述第二抽取模式。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述转变包括:重新启动所述多个停用的气缸并暂时禁止燃料流去往所述剩余的活动气缸。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,在某一持续时间内经由所述多个停用的气缸将燃料蒸气从发动机进气歧管抽取到排气尾管之后,重新使燃料流去往所述剩余的活动气缸。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,以所述第一抽取模式操作是响应于在发动机从静止起动之后发动机转动起动完成时,滤罐负荷高于阈值负荷。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,以所述第一抽取模式操作还包括根据车辆占用水平来选择停用的气缸的数量,所述数量随所述车辆占用水平减小而增加。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,操作具有选定数量的停用的气缸的发动机包括:禁用燃料喷射器,以及关闭选定数量的停用的气缸中的每一者的进气门和排气门中的每一者。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述第一抽取缓变率包括第一抽取步长和连续步之间的第一变化率,并且其中所述第二抽取缓变率包括小于所述第一抽取步长的第二抽取步长,以及小于连续步之间的所述第一变化率的连续步之间的第二变化率。

另一示例性车辆系统包括:发动机,所述发动机具有多个气缸,每个气缸具有可选择性停用的燃料喷射器;发动机转速传感器;燃料系统,所述燃料系统包括燃料箱、燃料蒸气滤罐和将所述滤罐联接到发动机进气口的抽取阀;占用传感器,所述占用传感器联接到车厢;以及控制器,所述控制器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被执行时致使所述控制器进行以下操作:响应于滤罐负荷高于阈值,停用多个气缸,并以第一占空比操作所述抽取阀以将滤罐燃料蒸气抽取到剩余的活动气缸;以及响应于所述剩余的活动气缸中的一者或多者中的失速的指示,重新启动所述多个气缸,并且在某一持续时间内关闭所述抽取阀并禁止燃料流去往所述剩余的活动气缸。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述控制器包括在被执行时致使所述控制器进行以下操作的其他指令:根据所述占用传感器的输出来选择要停用的所述多个气缸;通过禁止燃料流通过对应的燃料喷射器并保持对应的进气门和排气门关闭来停用所述多个气缸;以及通过在打开所述对应的进气门之前使燃料流能够通过所述对应的燃料喷射器来重新启动所述多个气缸。在前述示例的任一者或全部中,另外地或任选地,所述控制器包括在被执行时致使所述控制器进行以下操作的其他指令:在所述持续时间之后,恢复去往所述剩余的活动气缸的燃料流,并且以小于所述第一占空比的第二占空比重新操作所述抽取阀,根据气缸停用量而相对于所述第一占空比降低所述第二占空比。

在进一步的表示中,车辆系统是混合动力车辆系统或自主车辆系统。

注意,本文所包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程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。本文所述的具体例程可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等)中的一种或多种。这样,所示的各种动作、操作和/或功能可以按照所示的顺序执行、并行地执行或者在某些情况下被省略。同样,处理次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必需的,而是为了易于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略重复地执行。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将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,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而执行。

应了解,本文所公开的配置和例程本质上是示例性的,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,以上技术可以适用于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/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

如本文所使用,除非另有指定,否则术语“大约”被解释为表示范围的±5%。

以下权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个此类要素的并入,从而既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求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,一种用于车辆的发动机的方法,包括:响应于从滤罐抽取燃料蒸气的请求而停用一个或多个气缸;以及响应于发动机失速的指示而停用抽取并重新启动所述一个或多个停用的气缸。

根据一个实施例,本发明的特征还在于:根据车辆占用水平来选择要停用的所述一个或多个气缸的数量,所述数量随所述占用水平减小而增加。

根据一个实施例,本发明的特征还在于:在停用所述抽取之前,以第一抽取缓变率将所述燃料蒸气从所述滤罐抽取到具有所述一个或多个停用的气缸和剩余活动的气缸的所述发动机,所述第一抽取缓变率是基于滤罐负荷、所述一个或多个停用的气缸的所述选定数量。

根据一个实施例,重新启动所述一个或多个停用的气缸包括在进气门打开(IVO)之前将燃料喷射到所述停用的气缸中并在所述停用的气缸中燃烧先前吸入的空气充气。

根据一个实施例,本发明的特征还在于:响应于所述发动机失速的指示,暂时禁止燃料流去往所述剩余的活动气缸;经由所述重新启动的气缸将至少一些抽取燃料蒸气从所述发动机的进气歧管泵送到排气尾管;以及在所述泵送之后恢复所述剩余的活动气缸中的燃料流。

根据一个实施例,本发明的特征还在于:在某一持续时间之后重新启动所述抽取,所述持续时间是基于所述一个或多个停用的气缸的所述数量,所述持续时间随着所述数量减少而增加。

根据一个实施例,本发明的特征还在于:在重新启动所述抽取之后,以低于所述第一抽取缓变率的第二抽取缓变率将所述燃料蒸气从所述滤罐抽取到所有气缸都被重新启动的所述发动机。

根据一个实施例,随着气缸停用量增加,相对于所述第一抽取缓变率降低所述第二抽取缓变率。

根据一个实施例,所述发动机失速的指示包括部分发动机失速的指示或整个发动机失速的预计。

根据本发明,一种用于车辆发动机的方法,包括:以第一抽取模式操作,所述第一抽取模式包括以第一抽取缓变率将燃料蒸气从滤罐抽取到多个气缸被停用并且剩余气缸在活动中的发动机;以及以第二抽取模式操作,所述第二抽取模式包括以低于所述第一抽取缓变率的第二抽取缓变率将燃料蒸气从所述滤罐抽取到所有气缸都在活动中的所述发动机。

根据一个实施例,本发明的特征还在于:响应于潜在的发动机失速的指示,从所述第一抽取模式转变为所述第二抽取模式。

根据一个实施例,所述转变包括:重新启动多个停用的气缸并暂时禁止燃料流去往剩余的活动气缸。

根据一个实施例,在某一持续时间内经由多个停用的气缸将燃料蒸气从发动机进气歧管抽取到排气尾管之后,重新使燃料流去往所述剩余的活动气缸。

根据一个实施例,以所述第一抽取模式操作是响应于在发动机从静止起动之后发动机转动起动完成时,滤罐负荷高于阈值负荷。

根据一个实施例,以所述第一抽取模式操作还包括根据车辆占用水平来选择停用的气缸的数量,所述数量随所述车辆占用水平减小而增加。

根据一个实施例,操作具有选定数量的停用的气缸的发动机包括:禁用燃料喷射器,以及关闭选定数量的停用的气缸中的每一者的进气门和排气门中的每一者。

根据一个实施例,所述第一抽取缓变率包括第一抽取步长和连续步之间的第一变化率,并且其中所述第二抽取缓变率包括小于所述第一抽取步长的第二抽取步长,以及小于连续步之间的所述第一变化率的连续步之间的第二变化率。

根据本发明,提供了一种车辆系统,所述车辆系统具有:发动机,所述发动机具有多个气缸,每个气缸具有可选择性停用的燃料喷射器;发动机转速传感器;燃料系统,所述燃料系统包括燃料箱、燃料蒸气滤罐和将所述滤罐联接到发动机进气口的抽取阀;占用传感器,所述占用传感器联接到车厢;以及控制器,所述控制器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被执行时致使所述控制器进行以下操作:响应于滤罐负荷高于阈值,停用多个气缸,并以第一占空比操作所述抽取阀以将滤罐燃料蒸气抽取到剩余的活动气缸;以及响应于所述剩余的活动气缸中的一者或多者中的失速的指示,重新启动所述多个气缸,并且在某一持续时间内关闭所述抽取阀并禁止燃料流去往所述剩余的活动气缸。

根据一个实施例,所述控制器包括在被执行时致使所述控制器进行以下操作的其他指令:根据所述占用传感器的输出来选择要停用的所述多个气缸;通过禁止燃料流通过对应的燃料喷射器并保持对应的进气门和排气门关闭来停用所述多个气缸;以及通过在打开所述对应的进气门之前使燃料流能够通过所述对应的燃料喷射器来重新启动所述多个气缸。

根据一个实施例,所述控制器包括在被执行时致使所述控制器进行以下操作的其他指令:在所述持续时间之后,恢复去往所述剩余的活动气缸的燃料流,并且以小于所述第一占空比的第二占空比重新操作所述抽取阀,根据气缸停用量而相对于所述第一占空比降低所述第二占空比。

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