阅读说明：本技术 用于燃料补给的系统和方法 (System and method for refueling ) 是由 艾德·杜道尔 于 2019-09-04 设计创作，主要内容包括：本公开提供了“用于燃料补给的系统和方法”。提供了用于再填充缺乏燃料蒸气的燃料箱的方法和系统。在一个示例中,一种方法可包括：在即将到来的燃料补给事件之前,通过操作燃料泵来调节无燃料蒸气燃料箱。所述燃料泵的操作可搅动所述燃料箱中的残余燃料并使其蒸发。(The present disclosure provides "systems and methods for refueling". Methods and systems for refilling a fuel tank that is devoid of fuel vapor are provided. In one example, a method may comprise: the fuel vapor free fuel tank is regulated by operating the fuel pump prior to an upcoming refueling event. Operation of the fuel pump may agitate and vaporize residual fuel in the fuel tank.)

用于燃料补给的系统和方法

技术领域

本说明书整体涉及用于机动车辆并且特别是混合动力车辆的燃料箱再填充的方法和系统。

背景技术

混合动力电动车辆(Hybrid electric vehicle，HEV)和插电式混合动力车辆(plug-in hybrid vehicle，PHEV)可在不操作车辆发动机的情况下操作延长的时间段。由于不频繁使用发动机，燃料箱可在长时间的持续时间内包含极少量的燃料，从而致使来自燃料箱的燃料蒸气被空气替代。而且，制造设施中的新燃料箱可能不用燃料蒸气进行调节。由空气替代燃料(碳氢化合物)蒸气进行填充的燃料箱可称为“无蒸气燃料箱”或“绿色燃料箱”。用燃料喷雾器给无蒸气燃料箱进行燃料补给可能导致喷出的燃料闪蒸并在燃料箱中产生不期望的空气燃料混合物。

提供了用于给主要填充有空气的绿色燃料箱进行燃料补给的各种方法。在如U.S.2011/0067777所示的一种示例性方法中，Reddy展示了经由细长的柔性分配管给绿色燃料箱进行燃料补给。分配管可用于以平稳流将燃料导入到箱的底部表面而不喷雾。通过以平稳流输送燃料，燃料蒸气可被限制到箱的底部部分而不以空气燃料混合物填充燃料箱。

然而，本文的发明者已经认识到上述方法的潜在缺点。作为一个示例，使用如Reddy所展示的专门设计的燃料分配器在制造工厂中对于填充新车辆中从未使用的燃料箱可能是可以的。然而，对于在常规加油站进行燃料补给的道路车辆(HEV和PHEV)，使用非喷雾燃料分配器是不可行的。通过用燃料喷雾器给燃料箱进行燃料补给，燃料箱中的空气燃料混合物可能引起压力峰值。燃料箱中的增大的压力可导致燃料从喷嘴出来(燃料回溅)和燃料加注的过早停止(premature shut-off，PSO)。由于PSO，可能不可以对无燃料蒸气箱进行填充，从而导致操作员不满意。

发明内容

本文的发明人已经认识到，上文描述的问题可通过一种用于耦接到混合动力车辆的发动机的方法来解决，所述方法包括：在超过阈值持续时间的纯电动模式下的车辆操作期间，在缺乏碳氢化合物蒸气的燃料箱的即将到来的再填充之前，在进行燃料加注之前操作燃料泵。以此方式，通过用燃料蒸气预先调节所述无燃料蒸气燃料箱，可降低由空气燃料混合引起的所述箱内的蒸气压力峰值。

作为一个示例，在具有填充有空气的无燃料蒸气燃料箱的车辆中，可基于来自导航系统的输入、来自外部网络的输入、车辆对基础设施通信、加油口位置等来预测即将到来的燃料加注事件。在一个示例中，基于操作员在导航系统中将加油站指示为目的地或基于车辆的当前全球定位卫星(GPS)位置，可推断出车辆正在进入加油站。即将到来的燃料加注事件的开始时间可基于来自一个或多个车载和外部源的输入并且基于车辆对车辆(vehicle to vehicle，V2V)无线换向和基础设施对车辆(infrastructure to vehicle，I2V)无线通信预测的。在发起燃料加注之前，可启用燃料泵以搅动剩余在箱中的残余燃料。由于剩余燃料的搅动，燃料可蒸发，从而在燃料加注之前在燃料箱中产生燃料蒸气环境。一旦发起燃料加注，就可停用燃料泵。

以此方式，通过在即将来临的燃料补给事件之前操作燃料泵，可用燃料蒸气调节燃料箱，并且燃料在燃料加注期间的喷出可不再引起燃料箱压力峰值。由于整个箱中存在燃料蒸气，与箱中的空气接触的燃料闪蒸的量与未调节箱相比可更低。通过避免压力峰值，可避免燃料回溅和燃料加注的过早停止(PSO)。通过基于来自一个或多个车辆系统和外部源的输入预测即将到来的燃料加注事件，可在实际燃料加注发起之前启用燃料泵，从而提供足够的时间以供箱中的残余燃料蒸发并在箱中产生蒸气圆顶。通过预调节燃料箱，可使用如在加油站中常见的喷雾式燃料分配器执行燃料补给，而不需要特别改进的燃料分配器。总之，通过实现无PSO的燃料箱再填充，可提高操作员的满意度。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式引入将在

具体实施方式

中进一步描述的一系列概念。这并不意味着标识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所指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示意性地示出示例性车辆推进系统。

图2示意性地示出具有无燃料蒸气燃料箱的示例性车辆系统。

图3示意性地示出示例性自主驾驶系统的框图。

图4示出用于填充绿色燃料箱的示例性方法的流程图。

图5示出用于在燃料补给之前对无燃料蒸气燃料箱进行调节的示例性方法的流程图。

图6A示出燃料补给期间未调节燃料箱中的压力变化的示例性曲线图。

图6B示出燃料补给期间经调节燃料箱中的压力变化的示例性曲线图。

图7示出具有无燃料蒸气燃料箱的混合动力电动车辆中的示例性燃料补给。

具体实施方式

以下描述涉及用于再填充混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力车辆(PHEV)中的燃料箱的系统和方法。所述系统和方法可应用于其中由于长时间在燃料箱中残留有少量(诸如总燃料箱容量的5％)燃料的情况下进行车辆操作而使空气替代碳氢化合物(燃料)蒸气来填充箱的车辆系统，诸如图1中所描绘的混合动力车辆系统。在一个示例中，燃料箱可耦接到发动机，诸如图2中所描绘的发动机。燃料补给可在能够经由电动马达进行操作的自主车辆中，经由示例性自主车辆控制系统(诸如图3中所描绘的系统)来执行。发动机控制器可被配置为执行控制程序(诸如图3和图4的示例性程序)，以分别填充从未使用的燃料箱和用过的无蒸气燃料箱。从未使用的燃料箱可在制造设施中填充(第一次)，而在道路车辆中要再填充的用过的燃料箱可于在加油站处进行燃料补给之前进行预调节。图6A至图6B分别示出未调节燃料箱和经调节燃料箱中在燃料补给期间的压力变动的曲线图。图7中示出在燃料补给之前对无燃料蒸气燃料箱的示例性调节。

图1示出示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧式发动机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可消耗液体燃料(例如汽油)来产生发动机输出，而马达120可消耗电能来产生马达输出。因此，具有推进系统100的车辆可称为混合动力电动车辆(HEV)。

车辆推进系统100可根据车辆推进系统遇到的工况来利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些模式可使得能够维持发动机110处于关闭状态(即设定到停用状态)，其中停止发动机处的燃料燃烧。例如，在所选择工况下，马达120可经由驱动轮130推进车辆，如箭头122所指示，而发动机110则被停用。

在其他工况期间，发动机110可设定到停用状态(如上文所描述)，而马达120可操作以给能量存储装置150充电。例如，马达120可从驱动轮130接收车轮扭矩，如箭头122所指示，其中马达可将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处，如箭头124所指示。此操作可称为车辆再生制动。因此，在一些实施例中，马达120可提供发电机功能。然而，在其他实施例中，发电机160可替代地从驱动轮130接收车轮扭矩，其中发电机可将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处，如箭头162所指示。

在再一些其他工况期间，发动机110可通过燃烧从燃料系统140接收的燃料来操作，如箭头142所指示。例如，发动机110可操作以经由驱动轮130推进车辆，如箭头112所指示，而马达120则被停用。在其他工况期间，发动机110和马达120两者各自可操作以经由驱动轮130推进车辆，分别如箭头112和122所指示。发动机和马达都可选择性地推进车辆的配置可称为并联型车辆推进系统。应当注意，在一些实施例中，马达120可经由第一组驱动轮推进车辆，而发动机110可经由第二组驱动轮推进车辆。

在其他实施例中，车辆推进系统100可被配置为串联型车辆推进系统，其中发动机并不直接推进驱动轮。相反，发动机110可操作以向马达120提供动力，马达120继而可经由驱动轮130推进车辆，如箭头122所指示。例如，在所选择工况期间，发动机110可驱动发电机160，所述发电机160继而可向马达120(如箭头114所指示)或能量存储装置150(如箭头162所指示)中的一者或多者供应电能。作为另一个示例，发动机110可操作以驱动马达120，所述马达120继而可提供发电机功能以将发动机输出转换成电能，其中电能可存储在能量存储装置150处以供马达随后使用。发动机输出可用于推进车辆，如箭头112所指示，或经由马达120或发电机160给能量存储装置150再充电。

燃料系统140可包括用于在车辆上存储燃料的一个或多个燃料箱144。例如，燃料箱144可存储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，燃料可作为两种或更多种不同燃料的混合物存储在车辆上。例如，燃料箱144可被配置为存储汽油和乙醇的混合物(例如E10、E85等)或汽油和甲醇的混合物(例如M10、M85等)，其中这些燃料或燃料混合物可输送到发动机110，如箭头142所指示。因此，液体燃料可从燃料箱144供应到机动车辆的发动机110。再一些其他合适的燃料或燃料混合物可被供应到发动机110，其中燃料或燃料混合物可在发动机处燃烧以产生发动机输出。

在一些实施例中，能量存储装置150可被配置为存储电能，所述电能可被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系统、发动机起动系统、前照灯、车厢音频和视频系统等。作为非限制性示例，能量存储装置150可包括一个或多个电池和/或电容器。

控制系统190可与发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者通信。控制系统190可从发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者接收传感反馈信息。另外，控制系统190可响应于此传感反馈向发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一者或多者发送控制信号。控制系统190可接收对来自车辆操作员102的车辆推进系统的操作员请求输出的指示。例如，控制系统190可从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收传感反馈。踏板192示意性地可以是指制动踏板和/或加速踏板。

能量存储装置150可周期性地从驻留在车辆外部的电源180(例如，不是车辆的一部分)接收电能，如箭头184所指示。作为非限制性示例，车辆推进系统100可被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV)，其中电能可经由电能传输电缆182从电源180供应到能量存储装置150。在从电源180给能量存储装置150再充电的操作期间，电传输电缆182可电耦接能量存储装置150和电源180。当车辆推进系统操作来推进车辆时，电传输电缆182可在电源180与能量存储装置150之间断开连接。控制系统190可标识和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量，所述电能的量可称为荷电状态(state of charge，SOC)。

在其他实施例中，可省略电传输电缆182，其中可在能量存储装置150处从电源180无线地接收电能。例如，能量存储装置150可经由电磁感应、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，可使用任何合适的方法来从并不构成车辆一部分的电源给能量存储装置150再充电。以此方式，马达120可通过利用除发动机110所利用燃料之外的能源来推进车辆。

燃料系统140可周期性地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性示例，车辆推进系统100可通过经由燃料分配装置170接收燃料来进行燃料补给，如箭头172所示。在一些实施例中，燃料箱144可被配置为存储从燃料分配装置170接收的燃料，直到所述燃料被供应到发动机110以用于燃烧为止。在一些实施例中，控制系统190可经由燃料水平传感器接收对存储在燃料箱144处的燃料水平的指示。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标识的)可例如经由燃料表或车辆仪表板196中的指示传达给车辆操作员。

混合动力车辆可在不操作发动机110的情况下经由马达120操作延长的时间段。由于不频繁使用发动机和缺乏燃料补给，可有残余量的燃料剩余在燃料箱144中。箱144中的燃料蒸气可被空气替代。不包含燃料蒸气并且由空气填充的燃料箱可称为无燃料蒸气箱。为了再填充无燃料蒸气箱，期望对箱进行预调节，使得所述箱在再填充之前填充有燃料蒸气。在一个示例中，可在即将到来燃料补给之前操作耦接到燃料箱的燃料泵，以搅动箱中的任何残余燃料并使其蒸发。燃料泵可在第一时间启用并且在第二时间停用，其中第一时间对应于在预测燃料加注发起之前剩余的阈值持续时间，并且其中第二时间对应于燃料箱中的燃料水平的高于阈值增加或者燃料箱中的压力的高于阈值增大，燃料水平是经由容纳在燃料箱中的燃料水平传感器估计的并且压力是经由耦接到燃料箱的压力传感器估计的。通过在燃料补给之前调节燃料箱144，空气燃料混合物在将燃料喷到箱中时可不占据箱，从而减少由空气燃料混合物中的压力峰值引起的燃料回溅和过早停止(PSO)的可能性。

车辆推进系统100还可包括环境温度/湿度传感器198，以及侧倾稳定性控制传感器，诸如一个或多个侧向和/或纵向和/或横摆率传感器199。车辆仪表板196可包括一个或多个指示灯，和/或在其中向操作员显示消息的基于文本的显示器。车辆仪表板196还可包括用于接收操作员输入的各种输入部分，诸如按钮、触摸屏、语音输入/识别等。例如，车辆仪表板196可包括燃料补给按钮197，所述燃料补给按钮197可由车辆操作员手动致动或按下以发起燃料补给。例如，如下面更详细描述的，响应于车辆操作员致动燃料补给按钮197，车辆中的燃料箱可减压，使得可执行燃料补给。

在替代实施例中，车辆仪表板196可在没有显示的情况下向操作员传达音频消息。另外，一个或多个传感器199可包括指示路面不平度的垂直加速度计。这些装置可连接到控制系统190。在一个示例中，控制系统可响应于一个或多个传感器199而调整发动机输出和/或车轮制动器以提高车辆稳定性。

图2示出车辆系统206的示意性描绘。车辆系统206包括发动机系统208，所述发动机系统208耦接到排放控制系统251(也称为蒸发排放系统)和燃料系统240。排放控制系统251包括可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，车辆系统206可以是混合动力电动车辆系统。在一个示例中，混合动力车辆系统206可被配置为图1的车辆推进系统100。

发动机系统208可包括具有多个气缸230的发动机210。发动机210可至少部分地由包括控制器12的控制系统214以及经由输入装置192来自车辆操作员191的输入控制。在此示例中，输入装置192包括加速踏板，以及用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。因此，发动机210可类似于图1的发动机110，而图2的控制系统214可与图1的控制系统190相同。

发动机210包括发动机进气道223和发动机排气道225。发动机进气道223包括耦接到进气歧管243的节气门262。新鲜的进气空气进入进气通道242并流动穿过空气滤清器252，之后流过节气门262(也称为进气节气门262)而进入进气歧管243。节气门262包括节流板264。在所描绘的示例中，进气节气门262的位置(具体地，节流板264的位置)可由控制系统214的控制器12经由向与进气节气门262包括在一起的电动马达或致动器(即，通常称为电子节气门控制(electronic throttle control，ETC)的配置)提供的信号来改变。以此方式，节气门262可操作以改变提供到进气歧管243和其中的多个气缸的进气量。

发动机排气道225包括排气歧管249，所述排气歧管249通向将排气导引至大气的排气通道235。发动机排气道225可包括可在紧密耦接位置中安装在排气道中的一个或多个排放控制装置270(也称为排放催化器)。一个或多个排放控制装置可包括三元催化器、稀NOx捕集器、柴油微粒过滤器、氧化催化器等。应当理解，发动机中可包括其他部件，诸如多种阀和传感器。

燃料系统240可包括耦接到燃料泵221的燃料箱220。燃料泵221被描绘为位于燃料箱220内并将燃料供应到发动机210的燃料喷射器266。另外，燃料泵221可以是变速泵，其中燃料泵的速度可经由控制器12基于不同的条件来调制。可替代地，燃料泵221可能够以单一速度操作。因此，燃料泵221可至少部分地被燃料箱220中的燃料浸没或包围。应当指出的是，在不脱离本公开的范围的情况下，替代实施例可包括定位在燃料箱220外部的燃料泵221。在本文中，燃料泵221可不被燃料包围或浸没在燃料中。燃料箱220可类似于图1中所介绍的燃料箱144。在一个示例中，燃料箱220可包括液体燃料，诸如汽油。在另一个示例中，燃料箱220中的液体燃料可以是汽油和乙醇，例如E10、E85等。

燃料系统240可包括用于给输送到发动机210的燃料喷射器的燃料加压的另外的燃料泵。虽然图2中仅示出单个燃料喷射器266，但可针对多个气缸230中的每一个提供另外的喷射器。应当理解，燃料系统240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。位于燃料箱220中的燃料水平传感器234可向控制器12提供燃料水平的指示(“燃料水平输入”或FLI)。如所描绘的，燃料水平传感器234可包括连接到可变电阻器的浮子。可替代地，可使用其他类型的燃料水平传感器。

在燃料系统240中生成的蒸气在被冲洗到发动机进气道223之前可经由蒸气回收管线231导引至蒸发排放控制系统251，具体地导引至燃料蒸气滤罐222。燃料蒸气滤罐222在本文中也可称为燃料系统滤罐或简称为滤罐222。

蒸气回收管线231可经由一个或多个管道耦接到燃料箱220，并且可包括用于在某些条件期间隔离燃料箱的一个或多个阀。例如，蒸气回收管线231可经由管道271、273和275中的一者或多者或它们的组合耦接到燃料箱220。另外，在一些示例中，管道271、273或275中可包括一个或多个燃料箱通风阀。除了其他功能之外，燃料箱通风阀可允许将排放控制系统的燃料蒸气滤罐维持在低压或真空下，而不增加燃料从箱蒸发的速率(否则在燃料箱压力降低的情况下会发生)。例如，管道271可包括坡度通风阀(grade vent valve，GVV)287，管道273可包括填充限制通风阀(fill limit venting valve，FLVV)285，并且管道275可包括坡度通风阀(GVV)283。另外，在一些示例中，回收管线231可耦接到加油系统219。在一些示例中，加油系统219可包括用于将加油系统与大气封离的燃料箱盖205。燃料箱盖可经由加油口隐藏，加油口可由操作员在填充燃料箱220之前解锁。加油系统219也可称为燃料补给系统219。燃料补给系统219经由加油管或颈211耦接到燃料箱220。

另外，燃料补给系统219可包括燃料补给锁245。在一些实施例中，燃料补给锁245可以是燃料箱盖锁定机构。燃料箱盖锁定机构可被配置为自动地将燃料箱盖锁在关闭位置中，使得燃料箱盖不能打开。例如，燃料箱盖205可经由燃料补给锁245来在燃料箱中的压力或真空大于阈值的同时保持锁定。响应于燃料补给请求，例如车辆操作员发起的请求，可对燃料箱进行减压并且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。燃料箱盖锁定机构可以是在接合时阻止燃料箱盖移除的闭锁或离合器。闭锁或离合器可以是电锁定的，例如通过螺线管；或者可以是机械锁定的，例如通过压力隔膜。

在一些实施例中，燃料补给锁245可以是位于加油管211的嘴部处的加油管阀。在此类实施例中，燃料补给锁245可不阻止燃料箱盖205的移除。相反，燃料补给锁245可阻止将燃料补给泵***到加油管211中。加油管阀可以是电锁定的，例如通过螺线管；或者是机械锁定的，例如通过压力隔膜。

在一些实施例中，燃料补给锁245可以是锁定位于车辆的车身面板中的燃料补给门的燃料补给门锁，诸如闭锁或离合器。燃料补给门锁可以是电锁定的，例如通过螺线管；或者是机械锁定的，例如通过压力隔膜。

在使用电动机构锁定燃料补给锁245的实施例中，可通过来自控制器12的命令(例如当燃料箱压力降低到低于压力阈值时)来解锁燃料补给锁245。在使用机械机构锁定燃料补给锁245的实施例中，可经由压力梯度(例如当燃料箱压力降低到大气压时)来解锁燃料补给锁245。

蒸发排放控制系统251中的燃料蒸气滤罐222可填充有适当的吸附剂以暂时捕获燃料蒸气(包括蒸发的碳氢化合物)。混合动力车辆中的燃料蒸气滤罐可接收在燃料箱再填充操作期间产生的燃料补给蒸气以及在环境温度下的每日变化期间产生的日间蒸气。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性炭。虽然示出单个滤罐222，但是应当理解，排放控制系统251可包括任何数量的滤罐。

当满足冲洗条件时，诸如当滤罐饱和时，可通过打开滤罐冲洗阀212(也称为冲洗阀212)经由冲洗管线228将存储在燃料系统滤罐222中的蒸气冲洗到发动机进气道223，具体地冲洗到进气歧管243。新鲜空气可经由滤罐通风阀215被抽吸穿过通风管线207而进入滤罐222，以使得能够从排放控制系统251解吸所存储燃料蒸气。例如，滤罐通风阀215可以是常开阀，其可保持打开以经由通风管线207将新鲜空气抽吸到滤罐222中。滤罐冲洗阀212可以是常闭的，但是可在某些条件期间打开，使得来自发动机进气歧管243的真空被提供到燃料蒸气滤罐以用于冲洗解吸的燃料蒸气。

滤罐222与大气之间的空气流动可通过滤罐通风阀215来调节。燃料箱隔离阀216(Fuel tank isolation valve，FTIV 216)可控制蒸气从燃料箱220到滤罐222中(以及空气到大气中)的排放。FTIV 216可在燃料箱与燃料蒸气滤罐之间定位在管道231内。FTIV 216可以是常闭阀，其在打开时允许燃料蒸气从燃料箱220排放到滤罐222。然后，被剥离燃料蒸气的空气可经由滤罐通风阀215和通风管线207从滤罐222排放到大气。存储在滤罐222中的燃料蒸气可在稍后经由滤罐冲洗阀212冲洗到发动机进气道223。

燃料系统240可由控制器12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操作(例如，在燃料箱燃料补给操作期间且发动机未正在操作)，其中控制器12可在闭合滤罐冲洗阀(canister purge valve，CPV)212的同时打开FTIV 216并且维持滤罐通风阀215打开，以将燃料补给蒸气引导至滤罐222中，同时防止将燃料蒸气引导至进气歧管中。

作为另一个示例，燃料系统可以燃料补给模式操作(例如，当车辆操作员请求燃料箱燃料补给时)，其中控制器12可在维持滤罐冲洗阀212闭合的同时打开FTIV 216和滤罐通风阀215，以在允许将燃料添加到燃料箱中之前对燃料箱进行减压。因此，FTIV 216可在燃料补给操作期间保持打开以允许将燃料补给蒸气存储在滤罐中。在完成燃料补给后，可闭合FTIV。

作为又一个示例，燃料系统可以滤罐冲洗模式操作(例如，在已经达到排放控制装置起燃温度之后且发动机正在操作)，其中控制器12可在闭合FTIV 216的同时打开滤罐冲洗阀212和滤罐通风阀215。在本文中，由操作中发动机的进气歧管生成的真空可用于将新鲜空气抽吸穿过通风管线207并穿过燃料蒸气滤罐222以将所存储燃料蒸气冲洗到进气歧管243中。在此模式中，从滤罐冲洗的燃料蒸气在发动机中燃烧。冲洗可持续进行，直至滤罐中所存储的燃料蒸气量低于负载阈值。

混合动力车辆(例如车辆系统206)可在不从混合动力车辆的燃料箱消耗燃料(诸如汽油)的情况下操作延长的持续时间。换句话讲，混合动力车辆可仅经由电动马达扭矩推进相当长的时间段，并且发动机(诸如发动机210)可保持停用并停止，且有较少量(诸如小于1升)的燃料剩余在燃料箱220中。在此类情况下，在环境温度的每日变化期间可从在箱中所包含的燃料产生日间蒸气，从而导致剩余在燃料箱中的大部分燃料蒸发。随时间推移，燃料蒸气可经由蒸气回收管线231导引至滤罐222，并且燃料箱220可填充有空气。如果在随后的燃料补给期间，燃料是被喷到燃料箱220的，则在箱中产生的空气燃料混合物可在燃料箱中引起不期望的压力峰值。

在加油站处燃料箱的即将到来的填充的开始时间可基于以下中的一者或多者来预测：车辆到达加油站处的燃料加注站的剩余时间，和加油口被命令到打开位置的时间，以及用于在加油站处进行燃料补给的平均等待时间。燃料泵可在所预测燃料补给开始时间之前的阈值持续时间启用，然后响应于燃料箱中的燃料水平的增加而停用，所述阈值持续时间是基于箱中的液体燃料的低于阈值量和燃料箱220中的燃料的蒸气压力。由于泵的操作，剩余在箱中(诸如在底部处或在壁上)的液体燃料可被搅动并蒸发，从而在燃料箱内产生蒸气圆顶。控制器可基于如经由燃料箱压力换能器(FTPT)传感器291估计的燃料箱中的压力的增大来推断燃料蒸气圆顶的形成。下面参考图5讨论在即将来临的燃料补给之前用于燃料箱的调节方法的细节。

控制器12可构成控制系统214的一部分。控制系统214被示出为从多个传感器16(其各种示例在本文中有所描述)接收信息并且向多个致动器81(其各种示例在本文中有所描述)发送控制信号。作为一个示例，传感器16可包括燃料水平传感器234、位于排放控制装置270上游的排气传感器226、歧管绝对压力(manifold absolute pressure，MAP)传感器218、催化器后排气传感器229和燃料箱压力传感器291(也称为燃料箱压力换能器或FTPT)。其他传感器(诸如大气压力、环境温度、空燃比和组成传感器)可耦接到车辆系统206中的各种位置。例如，可经由燃料箱温度传感器(未示出)监测燃料箱中的燃料的温度。作为另一个示例，致动器81可包括燃料喷射器266、节气门262、燃料箱隔离阀216、燃料泵221、冲洗阀212和燃料补给锁245。控制器12可接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，并响应于所处理输入数据、基于其中所编程的对应于一个或多个程序的指令或代码来触发致动器。

控制器可采用各种致动器(诸如上文描述的那些)以基于从各种传感器接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作和车辆操作。例如，在预期到燃料补给时，控制器可向耦接到燃料泵221的致动器发送信号以启用燃料泵。然后，控制器可经由燃料水平传感器234估计燃料加注的发起，并且向耦接到燃料泵221的致动器发送信号以停用燃料泵221。

导航系统154可耦接到控制系统214，以在任何时刻确定车辆110的位置(例如，车辆的GPS坐标)。导航系统可经由无线通信150连接到外部服务器和/或网络云165。控制系统214还可经由车队或基础设施(诸如加油站)中的车辆的车载控制器的相应导航系统154、经由无线通信装置152、和/或经由其他形式的车辆对车辆技术(V2V)和基础设施对车辆(I2V)技术来与所述车载控制器通信。在一个示例中，车队可在车辆206的阈值半径内。作为一个示例，控制器可经由以下中的一者或多者来推断即将到来的燃料补给事件：车辆的位置、导航系统154上所指示的目的地、加油口的打开、加油站与车辆之间经由I2V无线技术进行的通信、以及加油站处的一个或多个车辆与车辆之间的通信和加油站处的一个或多个车辆与车辆之间经由V2V无线技术进行的通信。

图3是可操作上文在图1处描述的车辆系统100的示例性自主驾驶系统300的框图。在本文中，车辆系统100将简称为“车辆”。如图所示，自主驾驶系统300包括用户接口装置310、导航系统315、至少一个自主驾驶传感器320和自主模式控制器325。

用户接口装置310可被配置为在其中车辆乘员可能存在的条件下向车辆乘员呈现信息。然而，可以理解，在某些条件下，车辆可在不存在车辆乘员的情况下自主操作。

所呈现信息可包括可听信息或视觉信息。此外，用户接口装置310可被配置为接收用户输入。因此，用户接口装置310可位于车辆的乘客厢(未示出)中。在一些可能的方法中，用户接口装置310可包括触敏显示屏。

导航系统315可被配置为使用例如全球定位系统(GPS)接收器来确定车辆的当前位置，所述GPS接收器被配置为相对于卫星或陆基发射器塔对车辆的位置进行三角测量。导航系统315可进一步被配置为开发从当前位置到所选择目的地的路线，并且经由例如用户接口装置310显示地图并呈现去往所选择目的地的驾驶指南。

自主驾驶传感器320可包括被配置为生成帮助导航车辆的信号的任何数量的装置。自主驾驶传感器320的示例可包括雷达传感器、激光雷达传感器、视觉传感器(例如，相机)、车辆对车辆基础设施网络等。在车辆100正在以自主模式操作时，自主驾驶传感器320可使得车辆能够“看到”道路和车辆周围环境，和/或绕过各种障碍物。自主驾驶传感器320可被配置为将传感器信号输出到例如自主模式控制器325。

自主模式控制器325可被配置为在车辆正在以自主模式操作时控制一个或多个子系统330。可由自主模式控制器325控制的子系统330的示例可包括制动子系统、悬架子系统、转向子系统和动力传动子系统。自主模式控制器325可通过向与子系统330相关联的控制单元输出信号来控制这些子系统330中的任何一个或多个。在一个示例中，制动子系统可包括被配置为向一个或多个车轮施加制动力的防抱死制动子系统。本文所讨论的向一个或多个车轮施加制动力可称为启用制动器。为了自主地控制车辆，自主模式控制器325可向子系统330输出适当的命令。这些命令可致使子系统根据与所选择驾驶模式相关联的驾驶特性进行操作。例如，驾驶特性可包括车辆的加速和减速有多强烈、车辆在前方车辆后面留出多少空间、自主车辆变道有多频繁等。

以此方式，图1至图3的部件实现了自主车辆系统，所述自主车辆系统包括：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，当在自主车辆系统的操作期间被执行时，计算机可读指令致使控制器：经由车辆的位置、耦接到车辆的导航系统上所指示的目的地以及加油口的打开中的一者或多者来推断即将到来的燃料补给事件；在第一条件期间，在燃料补给事件之前操作耦接到燃料箱的燃料泵，直到发起燃料补给事件为止；并且在第二条件期间，在燃料补给事件之前维持燃料泵不活动。第一条件包括耦接到车辆的发动机的燃料箱包含低于阈值量的燃料蒸气和高于阈值量的空气，并且第二条件包括燃料箱包含高于阈值量的燃料蒸气和低于阈值量的空气。

图4示出用于填充从未使用的(绿色)燃料箱的示例性方法400。用于执行方法400和本文所包括的其余方法的指令可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接收的信号来执行，所述传感器诸如上文参考图2描述的传感器。控制器可根据下文描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在402处，所述程序包括：确定车辆是否在其被组装的制造工厂处。例如，来自车辆的传感器的一个或多个传感器输入可致使控制器确定车辆在制造工厂处。例如，可将车辆***制造工厂处的电气输入端，或可在车辆的控制器处接收到指示车辆在制造工厂处的来自车辆外部的用户输入。如果确定车辆仍然在制造工厂处并且尚未交付给经销商或客户，则在404处，所述程序包括：确定耦接到车辆的发动机的燃料箱是否处于绿色条件。从未使用且其中从未输送(或存储)过燃料(碳氢化合物)的燃料箱在本文中可称为绿色燃料箱。换句话说，绿色箱是从未使用的燃料箱。

如果确定燃料箱是绿色燃料箱，则在408处，可使用专门设计用于填充新燃料箱的非喷雾喷嘴将燃料输送到绿色燃料箱。由于喷嘴的非喷雾特性，燃料可相对于使用加油站处的喷雾喷嘴进行燃料输送的速率以更低的连续速率输送。非喷雾喷嘴可被设计来将燃料输送到箱的底部部分。由于在燃料加注期间引起的搅动，一部分燃料可能蒸发。从箱的底部缓慢填充燃料可用燃料蒸气逐渐替代绿色箱中的空气。通过用液体燃料和燃料蒸气逐渐替代空气，可避免与空气接触的燃料的闪蒸和随之发生的压力峰值。如果确定燃料箱不是绿色的，诸如如果先前已经输送燃料并将燃料存储在燃料箱处，则在406处，可使用常规喷雾喷嘴(如在加油站处所见)向燃料箱填充燃料。在组装之后，车辆可在制造设施中操作并且可多次进行燃料补给。而且，在402处，如果确定车辆不在制造工厂处，则所述程序可前进到步骤406，其中可在加油站处使用常规喷雾喷嘴执行燃料补给。

图5示出可实施以在燃料补给之前预先调节燃料箱的示例性方法500。在502处，可估计和/或测量车辆工况。车辆可以是可经由马达扭矩和/或发动机扭矩操作的混合动力车辆。车辆工况可以是测量的、估计的或推断的，并且可包括车辆速度、供应以推进车辆的马达扭矩和/或发动机扭矩、以及各种发动机条件(诸如燃料箱中的燃料水平)。控制器可检索自发动机的紧接在前的操作以来所经过的第一持续时间和自紧接在前的燃料补给以来所经过的第二持续时间中的每一者。而且，可估计环境条件，诸如环境温度、压力和湿度。

在504处，所述程序包括：确定是否满足无燃料蒸气燃料箱的条件。在一个示例中，如果燃料箱(诸如图2中的燃料箱220)填充有空气而不是燃料(碳氢化合物)蒸气，则可将其称为“无燃料蒸气燃料箱”。从未使用(诸如在制造工厂中)的新燃料箱是绿色燃料箱。绿色燃料箱的条件可包括燃料箱中相对于空气低于阈值百分比的燃料蒸气。在一个示例中，燃料蒸气的阈值百分比可以是零百分比。阈值百分比可基于所使用燃料的物理和化学特性(诸如蒸气压力、闪点等)来校准。作为一个示例，如果燃料箱中存在低于阈值百分比的蒸气压力，则在用燃料喷雾器再填充箱时，燃料闪蒸可能在燃料箱中引起高于阈值压力(诸如大于20英寸H₂O)。无燃料蒸气燃料箱的条件还可包括燃料箱中的低于阈值压力。阈值压力可以是基于燃料蒸气压力和大气压校准的非零正阈值。

无燃料蒸气燃料箱的条件还可包括燃料箱中的低于阈值燃料水平。阈值燃料水平可校准到一定燃料水平，在此燃料水平下，在不搅动的情况下可不在燃料箱内形成燃料蒸气。如果箱中的燃料未被供应到气缸以供燃烧，则燃料可能不被搅动。在一个示例中，燃料箱可保持燃料箱容量的5％的残余燃料量。残余燃料可位于燃料箱的底部或沿着燃料箱的壁。

无燃料蒸气燃料箱的条件还可包括当紧接在前的发动机停止时的燃料箱中的燃料水平低于阈值燃料水平时，发动机不活动持续达高于阈值持续时间。在长时间的发动机关闭时段期间，如果燃料箱中的燃料水平低于阈值，则可能不在燃料箱中产生燃料蒸气。阈值燃料水平和阈值持续时间中的每一者可基于车辆中所使用燃料的特性(诸如蒸气压力)来校准。蒸气压力较低的燃料相对于蒸气压力较高的燃料可以是更易挥发的。

作为一个示例，在发动机不活动时段期间，燃料箱中的大部分剩余燃料可能由于环境条件的每日变化而蒸发，并且蒸气可逐渐从燃料箱逸出到车载蒸发排放控制系统的滤罐(诸如图2中的滤罐222)。燃料蒸气可从滤罐冲洗到发动机气缸(以便在随后的发动机操作期间燃烧)。在日间冷却循环期间，空气可经由清洁的滤罐进入并填充燃料箱。滤罐紧接在将燃料蒸气的内容物冲洗到发动机气缸之后是清洁的(不含燃料蒸气)。对所存储燃料蒸气的冲洗可在发动机关闭条件期间执行。冲洗的燃料蒸气可在随后的发动机操作期间燃烧。以此方式，已经用于存储燃料并向发动机供应燃料的燃料箱基于箱中不存在燃料蒸气而可以是“重新绿化的”。

在一个示例中，发动机系统可包括多个燃料箱，每个燃料箱包含不同的燃料种类。在发动机操作期间，可使用来自单个燃料箱的燃料，而另一个燃料箱可由于缺乏燃料蒸气并存在空气而变成是“无燃料蒸气的”。

如果确定不满足无燃料蒸气燃料箱的条件，则在506处，可在紧接在之后的燃料补给事件之前或期间维持燃料泵(车辆的燃料泵，诸如图2中示出的燃料泵221)处于非活动状态。在508处，所述程序包括：确定燃料补给事件是否即将来临(即将到来或是预期的)。即将来临的燃料补给事件包括在驾驶循环中的阈值持续时间内预期的燃料补给事件。作为一个示例，阈值持续时间可以是20分钟。作为另一个示例，阈值持续时间可以是15分钟。作为又一个示例，阈值持续时间可以是在10-30分钟的范围内。

控制器可基于以下中的一者或多者来推断(预测)燃料补给事件即将来临：车辆到加油站的接近度、加油站在耦接到车辆的导航系统中被指示为目的地、以及加油口被命令到打开位置。车辆的当前位置和车辆到加油站的接近度可基于如从导航系统检索的车辆的GPS坐标和加油站的GPS坐标来推断。在一个示例中，基于GPS坐标，控制器可推断车辆在加油站的200米范围内。

到加油站的接近度可进一步基于加油站与混合动力车辆之间的基础设施对车辆(I2V)通信或加油站处的车辆车队与车辆之间的车辆对车辆(V2V)通信。控制器可经由车队或基础设施(诸如加油站)中的车辆的车载控制器的相应导航系统、经由无线通信装置、和/或经由其他形式的车辆对车辆技术(V2V)和基础设施对车辆(I2V)技术来与所述车载控制器通信，以确定车辆是否靠近加油站。在一个示例中，车队可在加油站的阈值半径(诸如200米)内。如果确定车辆正在进入加油站，则燃料补给事件很可能即将来临。如果在驾驶循环开始时或在驾驶循环期间，如果操作员(经由导航系统)将加油站指示为最终或中间目的地，则可推断燃料补给事件即将来临。

控制器可基于操作员通过按下车辆仪表板上的燃料补给按钮而做出的燃料补给请求来确定燃料补给事件是否即将来临。另外，操作员可通过按下车厢中的开关或通过手动打开加油口来解锁加油口。

如果燃料补给事件并未即将来临，则所述程序可前进到506且可维持燃料泵处于非活动状态。如果确定燃料补给事件即将来临，则在510处，控制器还可基于车辆到达加油站的估计剩余时间和/或操作员的指示(按下燃料补给按钮或打开加油口)来预测即将来临的燃料补给事件的开始时间。控制器可从导航系统检索车辆距加油站的距离并且从导航系统或从外部云检索当前交通条件(紧接在车辆前方)，并估计车辆到达加油站的剩余时间。如果车辆到达加油站的剩余时间较短，则燃料加注的发起可在较短持续时间内发生。然而，如果车辆到达加油站的剩余时间较长，则燃料加注的发起可在较长持续时间内发生。而且，如果操作员已经按下燃料补给按钮或打开加油口，则可在短时间内(诸如在5分钟内)发起燃料补给。

在预测开始时间时，控制器还可将在发起燃料补给之前车辆在加油站处的平均等待时间考虑在内。作为一个示例，平均等待时间可包括车辆进入加油站时的时间与发起燃料补给时的时间之间所经过的持续时间。在一个示例中，为了计算平均等待时间，可监测5辆车的单独等待时间并且可计算均值等待时间。平均等待时间可基于与车辆车队(V2V)或加油站基础设施(I2V)的通信来估计。等待时间可随着在车辆前方等待进行燃料补给的车辆数量的增加而增加。等待时间在一天中的某些时段(诸如晚上期间)可能是较高的。

在512处，所述程序包括：确定发起燃料补给的剩余时间是否低于(或等于)阈值持续时间(t1)。阈值持续时间可对应于通过搅动箱来使箱中的剩余燃料蒸发所期望的时间。控制器可基于箱中的残余燃料的水平和燃料的物理和化学特性(密度、粘度、蒸馏特性、沸点等)校准(诸如通过使用查找表)阈值持续时间。如果确定到开始燃料补给的时间大于t1，则所述程序可前进到506，并且可维持燃料泵处于非活动状态。

如果确定到预测燃料补给发起的剩余时间低于(或等于)t1，则在514处，控制器可向容纳在燃料箱内部或耦接到燃料箱的燃料泵的致动器发送信号以启用(开始操作)燃料泵。燃料泵的操作可致使燃料箱振动并且致使箱中所包含的残余燃料被搅动。由于向燃料施加了能量，燃料的温度可升高并且燃料可蒸发。以此方式，燃料泵的启用导致燃料泵中的燃料蒸气压力增大。

在经由发动机扭矩进行的车辆操作期间，燃料可经由一个或多个燃料喷射器从燃料箱供应到发动机气缸。在燃料喷射期间，燃料泵可操作以将燃料从燃料箱输运到喷射器。在不期望燃料喷射的条件期间，泵可维持处于关闭状态。在一个示例中，为了搅动燃料箱中的残余燃料，泵可以低于燃料喷射期间泵的操作速度的速度操作。在另一个示例中，为了搅动燃料箱中的残余燃料，泵可以高于燃料喷射期间操作泵的速度的速度操作。在又一个示例中，为了搅动燃料箱中的残余燃料，泵可以等于燃料喷射期间泵的操作速度的速度操作。

当燃料箱中的残余燃料蒸发时，在516处，可分别经由燃料箱压力传感器(诸如图2中的FTPT 291)和燃料水平传感器(诸如图2中的燃料水平传感器234)来监测燃料箱中的燃料蒸气压力和燃料水平的变化。由于燃料箱中的燃料的蒸发，可形成蒸气圆顶，从而导致燃料箱压力增大。而且，随着液体燃料变为气态蒸气，箱中的燃料水平可降低。

在518处，所述程序包括：确定是否已经发起燃料补给(燃料正被输送到箱)。控制器可基于箱中的燃料水平的增加来推断已经发起燃料补给。在一个示例中，燃料箱中的燃料水平的任何增加可确认燃料加注的发起。在另一个示例中，燃料水平的高于阈值增加可确认燃料加注的发起。阈值燃料水平可以是基于经由喷嘴进行的燃料输送的速率校准的预定的非零燃料水平。

控制器还可基于燃料箱中的燃料蒸气压力的增大来推断已经发起燃料补给。燃料箱压力可由燃料箱压力传感器监测。燃料箱中的燃料蒸气压力的增大可高于预定的非零阈值。在一个示例中，阈值压力可基于所使用燃料的物理和化学特性(诸如蒸气压力、闪点等)和环境温度来校准。然而，由于已经在发起燃料补给之前用燃料蒸气调节箱，压力的增大(峰值)可显著低于在未经调节(无燃料蒸气)燃料箱中观察到的压力峰值(诸如低于其五分之一)。而且，在经调节箱中，可紧接在发起燃料补给之后观察到压力上的单个较低的峰值。然而，在无燃料蒸气箱中，可在燃料填充速率增大时观察到第二较高的峰值。由于燃料箱中的压力较低，所以在经调节燃料箱的燃料补给期间，可避免燃料补给的过早停止。图6A示出燃料补给期间未经调节的无燃料蒸气的燃料箱中的压力变化的示例性曲线图600。x轴示出时间(以秒为单位)。左侧y轴示出压力(以水的英寸为单位)和流率(以加仑/分钟为单位)。右侧y轴示出(燃料到燃料箱中)的分配体积(以加仑为单位)。第一曲线602示出经由加油站处的分配器分配到燃料箱中的燃料的体积。第二曲线604示出燃料在其被输送到箱时的流率。第三曲线606示出燃料箱中存在的蒸气的量。耦接到燃料箱的燃料箱压力换能器测量燃料箱中的压力，并且根据燃料箱压力来估计燃料箱中存在的蒸气的量。第四曲线，即线608，示出燃料箱中的压力。

当以第一流率将燃料喷到无燃料蒸气燃料箱中时，燃料可闪蒸并且空气燃料混合物可在时间t1处引起压力峰值。燃料箱中的压力与燃料箱中存在的蒸气的量成正比。第一压力峰值可以是9英寸H₂O。在时间t2处，燃料输送速率可从第一流率变化为第二较高流率。由于流率的增大，所形成蒸气的量对应地增大，从而在时间t3处引起第二压力峰值。具有21英寸H₂O量值的第二压力峰值可高于第一峰值。由于高的压力峰值，燃料从喷嘴出来(燃料回溅)和燃料补给的过早停止(PSO)的可能性增大。燃料补给可持续，直至箱满的时间t4。

图6B示出在燃料补给之前用燃料蒸气调节的燃料箱中的压力变化的示例性曲线图650。调节可通过操作燃料泵以搅拌燃料箱中的残余燃料来执行。x轴示出时间(以秒为单位)。左侧y轴示出压力(以水的英寸为单位)和流率(以加仑/分钟为单位)。右侧y轴示出(燃料到燃料箱中)的分配体积(以加仑为单位)。第一曲线622示出经由加油站处的分配器分配到燃料箱中的燃料的体积。第二曲线624示出燃料在其被输送到箱时的流率。第三曲线，即线626，示出燃料箱中的压力。

当燃料被喷到经调节燃料箱中时，由于燃料箱中预先存在燃料蒸气，燃料可不闪蒸，并且在时间t1处观察到小峰值(相对于在曲线图600中的t1处观察到的峰值)。在没有任何另外的压力峰值的情况下，燃料补给可持续，直至箱满的时间t4。一旦燃料补给完成，操作员就可进一步***喷嘴以确保箱是满的。在填充达最大容量的燃料箱中重新发起燃料补给可产生如在时间t2处看到的独立的压力峰值。

在无燃料蒸气燃料箱中，可以较低的第一流率开始燃料加注以限制第一压力峰值的量值。高于阈值的第一压力峰值可在发起燃料补给之后立即导致PSO。然而，对于经调节燃料箱，由于压力峰值的较低可能性，可以较高的流率开始燃料加注。

返回到图5，如果确定尚未发起燃料补给，则在520处，可维持燃料泵操作(活动)。如果确定已经发起燃料补给，则在522处，控制器可向耦接到燃料泵的致动器发送信号以停用(停止操作)燃料泵。

以此方式，在发动机未运行的情况下操作车辆的阈值持续时间之后，响应于耦接到发动机的燃料箱处于无燃料蒸气条件，在用燃料填充燃料箱之前，可通过操作耦接到箱的燃料泵在燃料箱中产生燃料蒸气，直到燃料箱中的燃料蒸气压力增大到高于阈值压力。通过在进行燃料加注之前(诸如在燃料补给开始之前、在燃料经由再填充通道/喷嘴进入燃料箱之前等)对燃料箱进行调节，可减小由燃料箱中的燃料与空气的混合引起的压力峰值的可能性。

图7示出再填充耦到混合动力电动车辆的无燃料蒸气燃料箱的示例性时间线700。混合动力车辆可经由发动机扭矩和/或马达扭矩操作。水平线(x轴)表示时间，并且竖直标记t1-t4标识用于混合动力车辆燃料补给的程序中的重要时间。

第一曲线，即线701，示出车辆速度随时间推移的变动。第二曲线，即线702，示出发动机的操作。发动机可通过燃烧燃料和空气而旋转(打开)，或者发动机可保持在关闭状态、同时车辆可经由机器扭矩操作。第二曲线，即线704，示出如经由容纳在燃料箱中的燃料水平传感器估计的燃料箱中所包含的液体燃料的燃料水平。虚线703表示燃料箱中可包含的燃料的最大量。第四曲线，即线707，示出如经由耦接到燃料箱的燃料箱压力换能器(FTPT)传感器估计的燃料箱压力。虚线705表示可推断燃料箱已满并且不期望进一步进行燃料加注的阈值压力。阈值压力可基于燃料箱容量和燃料的物理和化学特性来预校准。第五曲线，即线708，示出耦接到燃料箱的燃料泵(诸如图1中的燃料泵221)的操作。第六曲线，即线710，示出加油站处的燃料补给。

在时间t1之前，车辆未被推进并且发动机维持在关闭状态。燃料箱中存在低水平的燃料且未正在执行燃料补给。燃料泵未操作，并且燃料箱中的压力未被主动监测。在时间t1处，车辆***作并且车辆速度增加。发动机继续处于关闭状态，并且仅使用马达扭矩来推进车辆。

在时间t1处，控制器推断将在未来时间(t3)再填充燃料箱。在加油站处填充燃料箱的开始时间是基于车辆到达加油站处的燃料加注站的剩余时间和加油口被命令到打开位置的时间中的一者或多者预测的。到达燃料加注站的剩余时间是基于如经由以下中的一者或多者检索的车辆的位置、加油站的位置和紧接在车辆前方的交通条件估计的：耦接到车辆的导航系统、无线耦接到车辆的外部云、加油站与车辆之间的基础设施对车辆(I2V)通信、以及距车辆在阈值距离内的一个或多个车辆与车辆之间的车辆对车辆(V2V)通信。

为了在发起燃料加注之前调节燃料箱，在时间t2处，控制器向燃料泵发送信号以致动燃料泵。在时间t2与t3之间，由于泵的操作，泵中的残余液体燃料被搅动，从而导致燃料蒸发。箱中的燃料蒸发在燃料加注之前在燃料箱内产生燃料蒸气圆顶。在时间t3处，在加油站处经由***耦接到燃料箱的通道中的喷嘴发起燃料补给。在发起燃料补给之前，加油口被打开并且燃料箱盖被解锁。在发起燃料补给(如基于燃料箱中的燃料水平的增加所推断)时，中断燃料泵操作。

当燃料被输送到燃料箱时，在时间t3与t4之间，箱中的燃料水平稳定地增加。箱中的压力在发起燃料补给时增大，并且然后随着燃料加注的继续而稳定。由于燃料箱在燃料加注之前用燃料蒸气调节，因此避免了燃料在与燃料箱中的空气混合时的闪蒸以及随后的燃料箱压力峰值。

在时间t4处，基于燃料箱压力增大到阈值压力705并且还有箱中的燃料水平增加到燃料箱容量703，推断燃料加注完成。时间t4处的压力增大导致喷嘴自动关闭。在时间t4之后，车辆继续在发动机不运行的情况下操作。

以此方式，通过在再填充箱之前预先调节初始地缺乏燃料蒸气的燃料箱，可避免由箱中的压力峰值引起的燃料加注的过早停止闭(PSO)。通过经由来自一个或多个车辆系统和外部源的输入预测即将到来的燃料补给事件的开始，可紧接在燃料加注之前产生燃料蒸气。在燃料补给之前调节无燃料蒸气箱的技术效果在于：可使用通常在加油站中见到的喷雾型喷嘴进行燃料补给，而不需要专门设计的非喷雾喷嘴。总之，通过实现无PSO的燃料箱再填充，可提高操作员的满意度。

一种用于耦接到混合动力车辆的发动机的示例性方法包括：在超过阈值持续时间的纯电动模式下的车辆操作期间，在缺乏碳氢化合物蒸气的燃料箱的即将到来的再填充之前，在进行燃料加注之前操作燃料泵。在任何前述示例中，另外地或可选地，所述燃料箱在超过所述阈值持续时间的所述纯电动模式下的所述车辆操作期间以及在即将再填充所述燃料箱之前包含低于阈值量的液体燃料，所述阈值量是基于燃料的蒸气压力。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述燃料箱包含经由耦接到所述燃料箱的蒸发排放控制系统的清洁的滤罐进入所述燃料箱的空气。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括：另外地或可选地，在所述纯电动模式下的车辆操作期间，使蒸气从所述燃料箱流动到所述滤罐并将所述蒸气存储在所述滤罐处，并且在满足所选择条件时，将所述存储蒸气从所述滤罐冲洗到一个或多个发动机气缸。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述燃料箱的所述即将到来的再填充是基于以下中的一者或多者推断的：所述车辆到加油站的接近度、所述加油站在耦接到所述车辆的导航系统中被指示为目的地、以及加油口被命令到打开位置。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述车辆到所述加油站的接近度是基于所述车辆的全球定位卫星(GPS)位置和如所述导航系统所指示的所述加油站的位置。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述车辆到所述加油站的接近度进一步基于所述加油站与所述车辆之间的基础设施对车辆(I2V)通信和/或所述加油站处的一个或多个车辆与所述车辆之间的车辆对车辆(V2V)通信。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述混合动力车辆是调度到所述加油站以进行燃料补给的自主车辆。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，在进行燃料加注之前操作燃料泵包括：在第一时间启用所述燃料泵，并在第二时间停用所述燃料泵，其中所述第一时间对应于在预测燃料加注发起之前剩余的阈值持续时间，并且其中所述第二时间对应于所述燃料箱中的燃料水平的高于阈值增加或者所述燃料箱中的压力的高于阈值增大，所述燃料水平是经由容纳在所述燃料箱中的燃料水平传感器估计的并且所述压力是经由耦接到所述燃料箱的压力传感器估计的。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述预测燃料加注发起是基于所述车辆与所述加油站之间的距离、所述加油口被命令到所述打开位置的时间、以及用于在所述加油站处进行燃料补给的平均等待时间。

用于混合动力车辆的另一种发动机示例性方法包括：在所述发动机未运行的情况下操作所述车辆的阈值持续时间之后，响应于耦接到发动机的燃料箱处于无燃料蒸气条件，在用燃料填充所述燃料箱之前，通过操作耦接到所述箱的燃料泵在所述燃料箱中产生燃料蒸气，直到所述燃料箱中的燃料蒸气压力增大为止。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述无燃料蒸气条件包括所述燃料箱中的液体燃料的低于阈值压力和低于阈值量中的一者或多者。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括：另外地或可选地，基于所述车辆到达加油站处的燃料加注站的剩余时间和加油口被命令到打开位置的时间中的一者或多者来预测在所述加油站处填充所述燃料箱的开始时间。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述剩余时间是基于如经由以下中的一者或多者检索的所述车辆的位置、所述加油站的位置和紧接在所述车辆前方的交通条件估计的：耦接到所述车辆的导航系统、无线耦接到所述车辆的外部云、所述加油站与所述车辆之间的基础设施对车辆(I2V)通信、以及车辆车队与所述车辆之间的车辆对车辆(V2V)通信。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括：另外地或可选地，在所述预测开始时间之前在阈值持续时间启用所述燃料泵，并且响应于所述燃料箱中的燃料水平的增加而停用所述燃料泵，所述阈值持续时间是基于所述箱中的液体燃料的所述低于阈值量和所述燃料的蒸气压力。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述燃料箱中的燃料蒸气压力的所述增大超过预定的非零阈值，所述压力的增大是经由耦接到所述燃料箱的燃料箱压力传感器(FTPT)传感器估计的。

在又一个示例中，一种自主车辆系统，其包括：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所述自主车辆系统的操作期间在被执行时致使所述控制器：经由所述车辆的位置、耦接到所述车辆的导航系统上所指示的目的地以及加油口的打开中的一者或多者来推断即将到来的燃料补给事件；并且在第一条件期间，在所述即将到来的燃料补给事件之前操作耦接到燃料箱的燃料泵，直到发起所述燃料补给事件为止；并且在第二条件期间，在所述即将到来的燃料补给事件之前维持所述燃料泵不活动。在任何前述示例中，另外地或可选地，所述第一条件包括耦接到所述车辆的发动机的燃料箱包含低于阈值量的燃料蒸气和高于阈值量的空气，并且其中所述第二条件包括所述燃料箱包含高于阈值量的燃料蒸气和低于阈值量的空气。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，所述燃料补给事件的发起是基于如经由耦接到所述燃料箱的燃料水平传感器估计的所述燃料箱中的液体燃料水平的增加和/或如经由耦接到所述燃料箱的压力传感器估计的所述燃料箱中的压力的高于阈值增大推断的。在任何或所有前述示例中，另外地或可选地，推断所述即将到来的燃料加注事件进一步基于以下中的一者或多者：加油站与所述车辆之间经由基础设施对车辆(I2V)无线技术进行的通信、所述加油站处的一个或多个车辆与所述车辆之间的通信、以及所述加油站处的一个或多个车辆与所述车辆之间经由车辆对车辆(V2V)无线技术进行的通信。

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/或车辆系统配置一起使用。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系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可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/或功能可按所示的顺序执行，可并行地执行，或在一些情况下，可省略。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需要的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据所使用的特定策略重复地执行。此外，所述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所述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所述指令来实施。

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当被视为具有限制性意义，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缸及其他发动机类型。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/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

如本文所使用的，除非另外指明，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5％。

以下权利要求特别地指出被认为新颖且并非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以是指“一个”要素或“第一”要素或其等效物。此类权利要求应当被理解为包括一个或多个这样的要素的合并，从而既不要求也不排除两个或更多个这样的要素。所公开的特征、功能、要素和/或特性的其他组合和子组合可通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相同还是不同，此类权利要求也都被认为是包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种用于耦接到混合动力车辆的发动机的方法，其包括：

在超过阈值持续时间的纯电动模式下的车辆操作期间，在缺乏碳氢化合物蒸气的燃料箱的即将到来的再填充之前，在进行燃料加注之前操作燃料泵。

根据一个实施例，在超过所述阈值持续时间的所述纯电动模式下的所述车辆操作期间并且在所述燃料箱的所述即将到来的再填充之前，所述燃料箱包含低于阈值量的液体燃料，所述阈值量是基于燃料的蒸气压力。

根据一个实施例，所述燃料箱包含经由耦接到所述燃料箱的蒸发排放控制系统的滤罐进入所述燃料箱的空气。

根据一个实施例，本发明的进一步特征在于，在所述纯电动模式下的车辆操作期间，使蒸气从所述燃料箱流动到所述滤罐并将所述蒸气存储在所述滤罐处，并且在满足所选择条件时，将所述存储蒸气从所述滤罐冲洗到一个或多个发动机气缸。

根据一个实施例，所述燃料箱的所述即将到来的再填充是基于以下中的一者或多者推断的：所述车辆到加油站的接近度、所述加油站在耦接到所述车辆的导航系统中被指示为目的地、以及加油口被命令到打开位置。

根据一个实施例，所述车辆到所述加油站的接近度是基于所述车辆的全球定位卫星(GPS)位置和如所述导航系统所指示的所述加油站的位置。

根据一个实施例，所述车辆到所述加油站的接近度进一步基于所述加油站与所述车辆之间的基础设施对车辆(I2V)通信和/或所述加油站处的一个或多个车辆与所述车辆之间的车辆对车辆(V2V)通信。

根据一个实施例，所述混合动力车辆是调度到所述加油站以进行燃料补给的自主车辆。

根据一个实施例，在进行燃料加注之前操作燃料泵包括：在第一时间启用所述燃料泵，并在第二时间停用所述燃料泵，其中所述第一时间对应于在预测燃料加注发起之前剩余的阈值持续时间，并且其中所述第二时间对应于所述燃料箱中的燃料水平的高于阈值增加或者所述燃料箱中的压力的高于阈值增大，所述燃料水平是经由容纳在所述燃料箱中的燃料水平传感器估计的并且所述压力是经由耦接到所述燃料箱的压力传感器估计的。

根据一个实施例，所述预测燃料加注发起是基于所述车辆与所述加油站之间的距离、所述加油口被命令到所述打开位置的时间、以及用于在所述加油站处进行燃料补给的平均等待时间。

根据本发明，一种用于混合动力车辆的方法，其包括：在所述车辆的发动机未运行的情况下操作所述车辆的阈值持续时间之后，响应于耦接到所述发动机的燃料箱处于无燃料蒸气条件，在用燃料填充所述燃料箱之前，通过操作耦接到所述箱的燃料泵在所述燃料箱中产生燃料蒸气，直到所述燃料箱中的燃料蒸气压力增大为止。

根据一个实施例，所述无燃料蒸气条件包括所述燃料箱中的液体燃料的低于阈值压力和低于阈值量中的一者或多者。

根据一个实施例，本发明的进一步特征在于，基于所述车辆到达加油站处的燃料加注站的剩余时间和加油口被命令到打开位置的时间中的一者或多者来预测在所述加油站处填充所述燃料箱的开始时间。

根据一个实施例，所述剩余时间是基于如经由以下中的一者或多者检索的所述车辆的位置、所述加油站的位置和紧接在所述车辆前方的交通条件估计的：耦接到所述车辆的导航系统、无线耦接到所述车辆的外部云、所述加油站与所述车辆之间的基础设施对车辆(I2V)通信、以及车辆车队与所述车辆之间的车辆对车辆(V2V)通信。

根据一个实施例，本发明的进一步特征在于，在所述预测开始时间之前在阈值持续时间启用所述燃料泵，并且响应于所述燃料箱中的燃料水平的增加而停用所述燃料泵，所述阈值持续时间是基于所述箱中的液体燃料的所述低于阈值量和所述燃料的蒸气压力。

根据一个实施例，所述燃料箱中的燃料压力的所述增大超过预定的非零阈值，所述压力的增大是经由耦接到所述燃料箱的燃料箱压力传感器(FTPT)传感器估计的。

根据本发明，提供了一种自主车辆系统，其具有：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所述自主车辆系统的操作期间在被执行时致使所述控制器：经由所述车辆的位置、耦接到所述车辆的导航系统上所指示的目的地以及加油口的打开中的一者或多者来推断即将到来的燃料补给事件；并且在第一条件期间，在所述即将到来的燃料补给事件之前操作耦接到燃料箱的燃料泵，直到发起所述燃料补给事件为止；并且在第二条件期间，在所述即将到来的燃料补给事件之前维持所述燃料泵不活动。

根据一个实施例，所述第一条件包括耦接到所述车辆的发动机的燃料箱包含低于阈值量的燃料蒸气和高于阈值量的空气，并且其中所述第二条件包括所述燃料箱包含高于阈值量的燃料蒸气和低于阈值量的空气。

根据一个实施例，所述燃料补给事件的发起是基于如经由耦接到所述燃料箱的燃料水平传感器估计的所述燃料箱中的液体燃料水平的增加和/或如经由耦接到所述燃料箱的压力传感器估计的所述燃料箱中的压力的高于阈值增大推断的。

根据一个实施例，推断所述即将到来的燃料加注事件进一步基于以下中的一者或多者：加油站与所述车辆之间经由基础设施对车辆(I2V)无线技术进行的通信、所述加油站处的一个或多个车辆与所述车辆之间的通信、以及所述加油站处的一个或多个车辆与所述车辆之间经由车辆对车辆(V2V)无线技术进行的通信。