СПОСОБ РАБОТЫ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ, ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА И БАЧОК ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ ПАРОВ ТОПЛИВА Российский патент 2016 года по МПК F02M25/08 F02D41/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретения относятся к управлению выделением паров топлива в транспортном средстве. Более конкретно, настоящие изобретения относятся к продуванию паров топлива посредством последовательного продувания различных областей бачка для паров топлива.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Транспортные средства могут быть оборудованы системами управления выделением паров топлива для уменьшения выпуска паров топлива в атмосферу. Например, испарившиеся углеводороды (HC) из топливного бака могут накапливаться в бачке для паров топлива, заполненном адсорбентом, который поглощает и накапливает пары топлива. Позже, когда двигатель работает, система управления выделением паров топлива позволяет выдувать пары топлива во впускной коллектор двигателя из бачка для паров топлива, чтобы потреблять их во время сгорания.

В одном примере, описанном в патенте США 5398660, бачок для паров топлива включает в себя множество продувочных клапанов и множество клапанов впуска воздуха. Во время работы двигателя все продувочные клапаны и клапаны впуска воздуха могут быть открыты, чтобы обеспечивать в бачке отрицательное давление из канала для всасывания воздуха в двигатель. В результате обеспечения разрежения пары топлива продуваются во впускной коллектор двигателя из бачка для паров топлива.

Однако авторы в данном документе выявили проблемы вышеописанного подхода. Например, в применениях двигателя, которые работают с всасыванием воздуха с низким разрежением, посредством открывания всех клапанов впуска воздуха и продувочных клапанов бачка для паров топлива в одно и то же время, может быть создано небольшое разрежение в бачке для паров топлива. Соответственно, интервал времени, который занимает продувание бачка для паров топлива, может быть значительным. Более конкретно, в применениях гибридного электрического транспортного средства (HEV) время работы двигателя может быть меньше, чем интервал времени, который занимает продувание бачка для паров топлива с низким разрежением.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, в одном примере, вышеописанные проблемы могут быть устранены посредством способа работы топливной системы, включающего в себя этапы, на которых:

последовательно продувают пары топлива из каждой из множества областей бачка, при этом продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с этой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие.

В одном из вариантов предложен способ, в котором последовательное продувание выполняют в ответ на событие заправки топливного бака.

В одном из вариантов предложен способ, в котором продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с областью, и закрывают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, до тех пор, пока доля топлива газообразных продуктов сгорания, выпускаемых из цилиндров, не будет меньше заданного значения.

В одном из вариантов предложен способ, в котором пары топлива продувают из каждой области до тех пор, пока доля топлива не станет меньше заданного значения, при этом когда множество областей продуты, последовательность повторяют.

В одном из вариантов предложен способ, в котором бачок содержит четыре области и четыре клапана впуска воздуха, соответствующие четырем областям.

В одном из вариантов предложен способ, в котором две пары клапанов впуска воздуха расположены на противоположных сторонах бачка.

В одном из вариантов предложен способ, в котором бачок содержит два продувочных выпускных отверстия, расположенных на противоположных сторонах бачка.

В одном из вариантов предложен способ, в котором по меньшей мере одно продувочное выпускное отверстие расположено на стороне бачка, отличной от множества клапанов впуска воздуха.

В одном из вариантов предложена топливная система, содержащая:

топливный бак;

бачок для накопления паров топлива, содержащий

впускное отверстие бачка, соединенное по текучей среде с топливным баком;

множество клапанов впуска воздуха, связанных с множеством областей бачка; и

по меньшей мере одно продувочное выпускное отверстие, соединенное по текучей среде с впускным коллектором; и

контроллер, содержащий процессор и машиночитаемый носитель, имеющий инструкции, которые при выполнении процессором:

при продувании бачка, увеличивают разрежение в указанной области относительно каждой другой области в бачке, чтобы направлять пары топлива в указанной области по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой контроллер увеличивает разрежение в указанной области в ответ на событие заправки топливного бака.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой разрежение увеличивается посредством открытия клапана впуска воздуха, связанного с указанной областью, и закрытия клапанов впуска воздуха, связанных с каждой другой областью.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой разрежение увеличивается в указанной области до тех пор, пока доля топлива газообразных продуктов сгорания, выпускаемых из цилиндров, не станет меньше заданного значения.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой бачок содержит четыре области и четыре клапана впуска воздуха, соответствующие четырем областям.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой две пары клапанов впуска воздуха расположены на противоположных сторонах бачка.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой бачок содержит два продувочных выпускных отверстия, расположенных на противоположных сторонах бачка.

В одном из вариантов предложена топливная система, в которой по меньшей мере одно продувочное выпускное отверстие расположено на стороне бачка, отличной от множества клапанов впуска воздуха.

В одном из вариантов предложен бачок для накопления паров топлива, содержащий:

впускное отверстие бачка, соединенное по текучей среде с топливным баком;

первое продувочное выпускное отверстие и второе продувочное выпускное отверстие, соединенные по текучей среде с впускным коллектором, при этом первое продувочное выпускное отверстие и второе продувочное выпускное отверстие расположены на противоположных сторонах бачка; и

множество клапанов впуска воздуха, связанных с множеством областей бачка, причем каждый из множества клапанов впуска воздуха выполнен с возможностью работы отдельно для продувания паров топлива из связанной области в первое продувочное выпускное отверстие или второе продувочное выпускное отверстие.

В одном из вариантов предложен бачок, в котором множество клапанов впуска воздуха содержит две пары клапанов впуска воздуха, расположенных на противоположных сторонах бачка.

В одном из вариантов предложен бачок, в котором первое и второе продувочные выпускные отверстия расположены на противоположных сторонах бачка, и на сторонах бачка, отличных от множества клапанов впуска воздуха.

В одном из вариантов предложен бачок, дополнительно содержащий:

контроллер, содержащий процессор и машиночитаемый носитель, имеющий инструкции, которые при выполнении процессором:

последовательно продувают пары топлива из каждой из множества областей бачка, при этом продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с этой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие.

После того как область продута до заданного значения, связанный клапан впуска воздуха может быть закрыт, а клапан впуска воздуха, связанный со следующей областью в последовательности, может быть открыт, в то же время поддерживая каждый из других клапанов впуска воздуха закрытыми, чтобы продувать эту область.

Открывая один клапан впуска воздуха за раз, воздушный поток через область бачка, связанную с этим клапаном впуска воздуха, может увеличиваться, чтобы быстрее продувать пары топлива из этой области, чтобы удовлетворять заданному значению. Таким образом, интервал времени для продувания бачка может быть уменьшен относительно подхода, при котором все клапаны открыты в одно и то же время. Более того, увеличенный воздушный поток может продувать область более тщательно относительно подхода с продувкой с меньшим воздушным потоком. Другими словами, усиленный воздушный поток может увеличивать вероятность достижения нулевых выпускаемых выбросов из бачка.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 схематично показывает пример гибридной приводной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 схематично показывает пример двигателя и связанной топливной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 схематично показывает пример бачка для паров топлива согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4-7 показывают пример различных областей бачка для паров топлива, продуваемых последовательно.

Фиг.8 показывает пример способа управления топливной системой согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТЛВЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к управлению выделением паров топлива в транспортном средстве. Более конкретно, настоящее изобретение относится к продуванию паров топлива посредством последовательного продувания различных областей бачка для паров топлива. Последовательно продувая каждую область бачка для паров топлива по одной за раз, воздушный поток через эту область может быть увеличен, чтобы быстрее и тщательнее продувать эту область относительно подхода, при котором весь бачок продувается полностью сразу. Такой подход может быть применим к применениям двигателя с всасыванием воздуха с низким разрежением. Кроме того, такой подход может быть применим к применениям гибридного электрического транспортного средства (HEV) и другим применениям с ограниченным временем работы двигателя.

Фиг.1 схематично показывает пример системы 1 транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Транспортное средство 1 содержит гибридную приводную систему 12. Гибридная приводная система 12 содержит двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий один или более цилиндров 30, трансмиссию 16, ведущие колеса 18 или другое подходящее устройство для передачи движущей силы на поверхность дороги, и один или более электромоторов 14. Таким образом, транспортное средство может приводиться в движение, по меньшей мере, одним из двигателя или электромотора.

В проиллюстрированном примере один или более электромоторов 14 могут быть задействованы, чтобы подавать или поглощать крутящий момент от трансмиссии с или без крутящего момента, предоставляемого посредством двигателя. Соответственно, двигатель 10 может работать на ограниченной основе. Соответственно, благоприятная возможность для продувания паров топлива, чтобы управлять выделением паров топлива, может быть ограничена. Следует понимать, что транспортное средство является просто одним примером, и также возможны другие конфигурации. Следовательно, следует понимать, что другие подходящие гибридные конфигурации или их разновидности могут быть использованы в отношении подходов и способов, описанных в данном документе. Более того, системы и способы, описанные в данном документе, могут быть применимы к не HEV, таким как транспортные средства, которые не содержат электромотор и просто снабжаются мощностью посредством внутреннего сгорания.

Фиг.2 схематично показывает пример системы 100 двигателя согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, система 100 двигателя может быть реализована в системе 1 транспортного средства, показанной на фиг.1. Система 100 двигателя содержит блок 102 двигателя, содержащего множество цилиндров 104. Цилиндры 104 могут принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 106 через впускной канал 108 и могут выпускать газообразные продукты сгорания в выпускной коллектор 110 и далее в атмосферу через выхлопной канал 112.

Впускной канал 108 включает в себя дроссель 114. В этом конкретном примере положение дроссельной заслонки 114 может изменяться контроллером 120 посредством сигнала, предоставляемого электромотору или исполнительному механизму, содержащемуся вместе с дроссельной заслонкой 114, эта конфигурация обычно называется дроссельной заслонкой с электроприводом (ETC). Таким образом, дроссельная заслонка 114 может приводиться в действие, чтобы изменять объем всасываемого воздуха, предоставляемого множеству цилиндров 104. Впускной канал 108 может содержать датчик 122 массового расхода воздуха и датчик 124 давления воздуха в коллекторе для предоставления соответствующих сигналов MAF и MAP контроллеру 120.

Устройство 116 контроля за выбросами показано расположенным вдоль выпускного канала 112. Устройство 116 контроля за выбросами может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), NOx-фильтром, различными другими устройствами управления выбросами или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления, во время работы двигателя 100, устройство 116 контроля за выбросами может периодически сбрасываться посредством приведения в действие по меньше мере одного цилиндра двигателя с определенным соотношением воздух/топливо. Датчик 118 выхлопных газов показан соединенным с выхлопным каналом 112 выше по потоку от устройства 116 контроля за выбросами. Датчик 118 может быть любым подходящим датчиком для предоставления показателя соотношения воздух/топливо выхлопного газа, таким как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в выхлопном газе), кислородный датчик с двумя устойчивыми состояниями или EGO, HEGO (нагреваемый EGO), NOx-, HC- или CO-датчик. Следует понимать, что система 100 двигателя показана в упрощенной форме и может включать в себя другие компоненты.

Топливный инжектор 132 показан соединенным непосредственно с цилиндром 104 для впрыска топлива непосредственно в него в пропорции относительно длительности импульса сигнала, принятого от контроллера 120. Таким образом, топливный инжектор 132 обеспечивает то, что известно как прямой впрыск топлива в цилиндр 104. Топливный инжектор может быть установлен на стороне камеры сгорания или сверху камеры сгорания, например. Топливо может доставляться к топливному инжектору 132 посредством топливной системы 126. В некоторых вариантах осуществления цилиндр 104 может альтернативно или дополнительно включать в себя топливный инжектор, размещенный во впускном коллекторе 106 в конфигурации, которая обеспечивает впрыск, который известен как впрыск топлива во впускной канал, т.е. во впускной канал выше по потоку от цилиндра 104.

Топливная система 126 содержит топливный бак 128, соединенный с системой 130 топливного насоса. Система 130 топливного насоса может содержать один или более насосов для нагнетания топлива, доставляемого к инжекторам 132 двигателя 100, таким как топливный инжектор 132. Тогда как только один инжектор 132 показан, для каждого цилиндра предусмотрены дополнительные инжекторы. Следует понимать, что топливная система 126 может быть безвозвратной топливной системой, возвратной топливной системой или различными другими типами топливной системы.

Пары, образующиеся в топливной системе 126, могут быть направлены во впускное отверстие бачка 134 для топливных паров через канал 136 сбора паров. Бачок для топливных паров может быть заполнен соответствующим адсорбентом, чтобы временно улавливать топливные пары (включающие в себя испарившиеся углеводороды) во время операций заправки топливного бака и "потерь при работе" (т.е., топливо, испаряющееся во время работы транспортного средства). В одном примере используемым адсорбентом является активированный древесный уголь. Бачок 134 для паров топлива может быть соединен по текучей среде с вентиляционной магистралью 138 через множество клапанов 140 впуска воздуха. Множество клапанов 140 впуска воздуха могут быть выполнены с возможностью независимой работы для соединения по текучей среде различных областей бачка 134 для паров топлива с вентиляционной магистралью 138. При некоторых условиях вентиляционная магистраль 138 может направлять газы из бачка 134 для паров топлива в атмосферу, например, при накоплении, или улавливании, топливных паров топливной системы 126. Дополнительно, вентиляционная магистраль 138 может также позволять свежему воздуху засасываться в бачок 134 для паров топлива при продувании накопленных паров топлива через одно или более продувочных выпускных отверстий бачка для паров топлива во впускной коллектор 106 через продувочную магистраль 142. Продувочный клапан 144 может быть расположен в продувочной магистрали и может управляться контроллером 120, чтобы регулировать поток из бачка для паров топлива во впускной коллектор 106. Вентиляционный клапан 146 может быть расположен в вентиляционной магистрали и может управляться контроллером 120, чтобы регулировать поток воздуха и паров между бачком 134 для паров топлива и атмосферой.

Контроллер 120 показан на фиг.1 как микрокомпьютер, содержащий микропроцессор 148, порты ввода/вывода, машиночитаемый носитель 150 хранения информации для выполнения программ и значений калибровки (например, микросхема постоянного запоминающего устройства, оперативное запоминающее устройство, энергозависимая память и т.д.) и шину данных. Постоянное запоминающее устройство 150 на носителе хранения может быть запрограммировано с помощью машиночитаемых данных, представляющих инструкции, выполняемые процессором 148 для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предполагаются, но конкретно не перечислены.

Контроллер 120 может принимать информацию от множества датчиков 152 системы 100 двигателя, которые соответствуют таким измерениям, как массовый расход всасываемого воздуха, температура хладагента двигателя, температура окружающей среды, скорость вращения двигателя, положение дроссельной заслонки, сигнал абсолютного давления коллектора, соотношение воздух/топливо, доля топлива во всасываемом воздухе, давление в топливном баке, давление в бачке для паров топлива и т.д. Отметим, что могут быть использованы различные комбинации датчиков, чтобы выполнять эти и другие измерения. Кроме того, контроллер 120 может управлять множеством исполнительных механизмов 154 двигателя 100 на основании сигналов от множества датчиков 152. Примеры исполнительных механизмов 154 могут включать в себя клапаны 140 впуска воздуха, продувочный клапан 144, вентиляционный клапан 146, дроссельную заслонку 114, топливный инжектор 132 и т.д.

В одном примере контроллер 120 включает в себя машиночитаемый носитель 150, содержащий инструкции, которые при выполнении процессором 148: последовательно продувают пары топлива из каждой из множества областей бачка 134 для паров топлива в ответ на событие заправки топливного бака. В частности, при этом продувание области может включать в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с этой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива из этой области в продувочное выпускное отверстие бачка 134 для паров топлива. Другими словами, один клапан впуска воздуха может быть открыт за раз во время продувания области. Открывая один клапан впуска воздуха за раз, поток воздуха через область бачка для паров топлива, ближайшую к открытому клапану впуска воздуха, может быть увеличен относительно того, когда все клапаны впуска воздуха открыты. Увеличенный воздушный поток может быстрее и тщательнее продувать пары топлива из этой области. Это может быть особенно полезно в системах двигателя с всасыванием воздуха с низким разрежением и двигателях, имеющих укороченное время работы, таких как HEV.

В одном примере каждую область бачка для паров топлива продувают до тех пор, пока доля топлива газообразных продуктов сгорания, выпускаемых из цилиндров, не будет меньше заданного значения. После того как заданное значение для области достигнуто, соответствующий клапан впуска воздуха может быть закрыт, и клапан впуска воздуха следующей области в последовательности может быть открыт, в то же время удерживая другие клапаны впуска воздуха закрытыми, чтобы продувать эту область, и так далее до тех пор, пока все области бачка для паров топлива не будут продуты. В некоторых вариантах осуществления, когда продувают множество областей бачка для паров топлива, последовательность можно повторять. В некоторых вариантах осуществления последовательность можно повторять в ответ на следующее событие заправки топливом. В некоторых вариантах осуществления последовательность можно повторять на основании изменений в окружающих условиях, таких как изменение температуры выше заданного значения. Следует понимать, что области бачка для паров топлива могут продуваться согласно любой подходящей последовательности без отступления от рамок настоящего изобретения.

В одном примере контроллер включает в себя процессор и машиночитаемый носитель, имеющий инструкции, которые при выполнении процессором: во время продувания бачка, увеличивают разрежение в указанной области относительно каждой другой области в бачке, чтобы направлять пары топлива в указанной области, по меньшей мере, в одно продувочное выпускное отверстие. Разрежение может быть увеличено в указанной области посредством открытия клапана впуска воздуха, связанного с указанной областью, и закрытия клапанов впуска воздуха, связанных с каждой другой областью. Контроллер может увеличивать разрежение в указанной области в ответ на событие заправки топливного бака. Разрежение может увеличиваться в указанной области до тех пор, пока доля топлива в газообразных продуктах сгорания, выпускаемых из цилиндров, не станет меньше заданного значения. После того как указанная область продувается до заданного значения, контроллер может указывать другую область для продувания и увеличивать разрежение в этой области относительно других областей, чтобы продувать эту область, и так далее до тех пор, пока все области не будут продуты.

Фиг.3 схематично показывает пример бачка 300 для паров топлива согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В одном примере бачок 300 может быть реализован в системе 100 двигателя, показанной на фиг.2. Бачок 300 включает в себя впускное отверстие бачка, соединенное по текучей среде с топливным баком (например, топливным баком 128, показанным на фиг.2). Впускное отверстие 302 бачка предоставляет возможность парам топлива, которые улетучиваются из топливного бака, входить в бачок 300 для накапливания. В одном примере бачок 300 заполнен активированным древесным углем, чтобы накапливать пары топлива. В некоторых вариантах осуществления бачок может содержать более чем одно впускное отверстие.

Бачок 300 содержит первое продувочное выпускное отверстие 304 и второе продувочное выпускное отверстие 306, соединенные по текучей среде с впускным коллектором (например, впускным коллектором 106, показанным на фиг.2). Первое и второе продувочные выпускные отверстия 304 и 306 дают возможность парам топлива двигаться во впускной коллектор из бачка 300 во время продувания, так что пары топлива могут расходоваться за счет сгорания вместо выпуска в атмосферу. Бачок 300 содержит множество областей 308 (например, 1, 2, 3, 4), которые могут накапливать пары топлива. Множество областей 308 можно последовательно продувать поочередно согласно способу продувания топлива, обсуждаемому более подробно ниже. В проиллюстрированном варианте осуществления первое продувочное выпускное отверстие и второе продувочное выпускное отверстие расположены на противоположных сторонах бачка. В частности, первое продувочное выпускное отверстие 304 расположено на первой стороне 330, а второе продувочное выпускное отверстие расположено на второй стороне 332, которая противоположна первой стороне 330. Продувочные выпускные отверстия могут быть расположены на противоположных сторонах для того, чтобы облегчать продувание паров топлива из различных областей бачка, по существу, одинаковым или схожим образом. Другими словами, ни одна из областей не расположена дальше от продувочного выпускного отверстия, чем любая другая область в бачке. Соответственно, величина времени, которую занимает продувание каждой области, может быть аналогичной или, по существу, одинаковой. Следует понимать, что бачок может содержать любое подходящее число продувочных выпускных отверстий, которые могут быть расположены в любом подходящем положении в бачке, без отступления от рамок настоящего изобретения.

Бачок 300 содержит множество клапанов впуска воздуха, связанных с множеством областей 308. В проиллюстрированном варианте осуществления бачок содержит четыре области и четыре клапана впуска воздуха, соответствующих четырем областям. В частности, первый клапан 312 впуска воздуха управляет потоком воздуха через первое отверстие 310 впуска воздуха в первую область; второй клапан 316 впуска воздуха управляет потоком воздуха через второе отверстие 314 впуска воздуха во вторую область; третий клапан 320 впуска воздуха управляет потоком воздуха через третье отверстие 318 впуска воздуха в третью область; и четвертый клапан 324 впуска воздуха управляет потоком воздуха через четвертое отверстие 322 впуска воздуха в четвертую область. Каждое отверстие впуска воздуха может быть расположено так, что во время продувания области воздух течет из этого отверстия впуска воздуха через область в ближайшее продувочное выпускное отверстие.

В проиллюстрированном варианте осуществления две пары клапанов впуска воздуха расположены на противоположных сторонах бачка. В частности, первый клапан 312 впуска воздуха и четвертый клапан 314 впуска воздуха расположены на стороне 326, а второй клапан 316 впуска воздуха и третий клапан 320 впуска воздуха расположены на стороне 328, которая противоположна стороне 326. Кроме того, первое и второе продувочные выпускные отверстия 304 и 306 расположены на сторонах бачка, отличных от множества впускных клапанов. Таким образом, воздух, текущий через какой-либо клапан впуска воздуха, течет через соответствующую область бачка, чтобы достигать продувочного выпускного отверстия. В одном примере область соответствует клапану впуска воздуха, если воздух из клапана впуска воздуха движется через область, чтобы достигать продувочного выпускного отверстия. В некоторых вариантах осуществления бачок 300 может содержать разделительную стенку 334, которая может частично делить области бачка. Разделительная стенка 334 может помогать направлять поток воздуха через конкретную область во время продувания, по меньшей мере, частично блокируя доступ к другим областям бачка. Следует понимать, что бачок может содержать любое подходящее число клапанов впуска воздуха, которые могут быть расположены в любом подходящем положении в бачке, без отступления от рамок настоящего изобретения.

Каждый из множества клапанов впуска воздуха может управляться контроллером 336. В одном примере контроллер 336 является контроллером 120, показанным на фиг.2. Каждый из множества клапанов впуска воздуха может быть выполнен с возможностью приведения в действие отдельно контроллером 336, чтобы продувать пары топлива из связанной области в продувочное выпускное отверстие. Другими словами, контроллер 336 может быть сконфигурирован с возможностью открывания одного клапана впуска воздуха и закрывания других клапанов впуска воздуха для того, чтобы продувать конкретную область бачка. Фиг.4-7 показывают пример различных областей бачка 300 для паров топлива, продуваемых последовательно. В этих примерах последовательностью, в которой области бачка продуваются, является 1-4. Хотя следует понимать, что любая подходящая последовательность продувания может быть реализована без отступления от рамок настоящего изобретения.

Фиг.4 показывает первую продуваемую область. В частности, первый клапан впуска воздуха открыт, а другие клапаны впуска воздуха закрыты, так что воздух движется от первого клапана впуска воздуха, через первую область, во второе продувочное выпускное отверстие. После того как первая область продута, например, так, что доля топлива меньше заданного значения, может продуваться следующая область в последовательности.

Фиг.5 показывает вторую продуваемую область. В частности, второй клапан впуска воздуха открыт, а другие клапаны впуска воздуха закрыты, так что воздух движется из второго отверстия впуска воздуха, через вторую область, во второе продувочное выпускное отверстие. После того как вторая область продута, например, так, что доля топлива меньше заданного значения, следующая область в последовательности может продуваться.

Фиг.6 показывает третью продуваемую область. В частности, третий клапан впуска воздуха открыт, а другие клапаны впуска воздуха закрыты, так что воздух движется из третьего отверстия впуска воздуха, через третью область, в первое продувочное выпускное отверстие. После того как третья область продута, например, так, что доля топлива меньше заданного значения, следующая область в последовательности может продуваться.

Фиг.7 показывает четвертую продуваемую область. В частности, четвертый клапан впуска воздуха открыт, а другие клапаны впуска воздуха закрыты, так что воздух движется из четвертого отверстия впуска воздуха, через четвертую область, в первое продувочное выпускное отверстие. После того как четвертая область продута, например, так, что доля топлива меньше заданного значения, продувание может заканчиваться, или последовательность может повторяться.

Фиг.8 показывает пример способа 800 управления топливной системой согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Например, способ 800 может выполняться контроллером 120, показанным на фиг.2, или контроллером 336, показанным на фиг.3.

На этапе 802 способ 800 включает в себя этап, на котором определяют рабочие условия. Определение рабочих условий может включать в себя этап, на котором принимают сигналы от датчиков, указывающих различные рабочие условия, такие как соотношение воздух/топливо, доля топлива, работа двигателя, давление в топливном баке, событие заправки топливного бака и т.д.

На этапе 804 способ 800 включает в себя этап, на котором определяют, произошло ли событие заправки топливного бака. Если событие заправки топлива произошло, тогда по способу 800 переходят на этап 806. Иначе, по способу 800 возвращаются на этап 804.

На этапе 806 способ 800 включает в себя этап, на котором определяют, работает ли двигатель. Если двигатель работает, тогда по способу 800 переходят на этап 808. Иначе, по способу 800 возвращаются на этап 806.

На этапе 808 способ 800 включает в себя этап, на котором последовательно продувают множество областей бачка для паров топлива. Бачок можно продувать в ответ на событие заправки топлива, потому что, когда топливный бак заполняют жидким топливом, пары топлива, находящиеся в топливном баке, могут выталкиваться в бачок для паров топлива, чтобы заполнять бачок для паров топлива. Кроме того, бачок можно продувать, когда двигатель работает, так, что пары топлива могут быть использованы для сгорания вместо выпуска в атмосферу. Более конкретно, на этапе 810, способ 800 включает в себя этап, на котором указывают области бачка для продувания.

На этапе 812 способ 800 включает в себя этап, на котором открывают клапан впуска воздуха, связанный с указанной областью.

На этапе 814 способ 800 включает в себя этап, на котором закрывают другие клапаны впуска воздуха бачка. Отметим, что закрытие может включать в себя этап, на котором удерживают клапаны в закрытом состоянии, так что один клапан впуска воздуха открывают за раз. Открывая клапан впуска воздуха, связанный с указанной областью, и закрывая другие клапаны впуска воздуха, разрежение в указанной области можно увеличивать относительно других областей бачка. Разрежение можно увеличивать в указанной области, чтобы направлять поток воздуха из открытого клапана впуска воздуха, через указанную область, в ближайшее продувочное выпускное отверстие, чтобы продувать пары топлива из указанной области.

На этапе 816 способ 800 включает в себя этап, на котором определяют, меньше ли доля топлива газообразных продуктов сгорания, выпускаемых из цилиндров, чем заданное значение. Если доля топлива меньше заданного значения, тогда по способу переходят на этап 818. Иначе, по способу возвращаются на этап 816.

На этапе 818 способ 800 включает в себя этап, на котором определяют, все ли области бачка были продуты. Если все области бачка продуты, тогда по способу переходят к другим операциям. Иначе, по способу переходят на этап 820.

На этапе 820 способ 800 включает в себя этап, на котором указывают следующую область в последовательности, которая должна быть продута. После того как следующая область указана, этапы 812-814 повторяют для этой области, и так далее до тех пор, пока все области бачка не будут продуты.

Последовательно продувая каждую область бачка для паров топлива по одному за раз, воздушный поток через эту область может быть увеличен, чтобы быстрее и тщательнее продувать эту область относительно подхода, при котором весь бачок продувают полностью сразу. Такой подход может быть применим к применениям двигателя с всасыванием воздуха с низким разрежением. Кроме того, такой подход может быть применим к применениям гибридного электрического транспортного средства (HEV) и другим применениям с ограниченным временем работы двигателя.

Следует отметить, что примерные процедуры управления, включенные в данный документ, могут быть использованы с различными конфигурациями двигателя и/или системами транспортного средства. Конкретные процедуры, описанные в данном документе, могут представлять одну или более из любого числа стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.п. По существу, различные проиллюстрированные действия, операции или функции могут быть выполнены последовательно, параллельно или в некоторых случаях опущены. Аналогично, порядок обработки необязательно требуется, чтобы добиваться признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в данном документе, и предусмотрен для легкости иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций может неоднократно выполняться в зависимости от конкретной используемой стратегии. Дополнительно, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машиночитаемом носителе хранения в системе управления двигателем.

Следует понимать, что конфигурации и процедуры, описанные в данном документе, являются примерными по природе, и что эти конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничивающем смысле, поскольку возможны многочисленные варианты. Например, вышеописанная технология может быть применена к двигателям типа V6 (V-образный 6-цилиндровый), I-4 (рядный 4-цилиндровый), I-6 (рядный 6-цилиндровый), V-12 (V-образный 12-цилиндровый), оппозитный 4-цилиндровый и другим типам. Дополнительно, одна или более различных конфигураций системы могут быть использованы в комбинации с одной или более описанными диагностическими программами. Предмет изучения настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, описанные в данном документе.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ работы топливной системы. Способ включает в себя этап, на котором последовательно продувают пары топлива из каждой из множества областей бачка для накопления паров топлива. Продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с этой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие. Также предложена топливная система для выполнения предложенного способа, содержащая бачок для накопления паров топлива, имеющий несколько впускных отверстий, связанных с несколькими областями бачка, и по меньшей мере одно продувочное отверстие. Технический результат заключается в снижении времени, а также повышении интенсивности и качества продувки бачка накопления паров топлива. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ работы топливной системы, включающий в себя этапы, на которых:
последовательно продувают пары топлива из каждой из четырех областей бачка, при этом продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с каждой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие, причем две пары клапанов впуска воздуха расположены на противоположных сторонах бачка.

2. Способ по п. 1, в котором последовательное продувание выполняют в ответ на событие заправки топливного бака.

3. Способ по п. 1, в котором продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с областью, и закрывают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, до тех пор, пока доля топлива в газообразных продуктах сгорания, выпускаемых из цилиндров, не будет меньше заданного значения.

4. Способ по п. 3, в котором пары топлива продувают из каждой области до тех пор, пока доля топлива не станет меньше заданного значения, при этом, когда области продуты, последовательность повторяют.

5. Способ работы топливной системы, включающий в себя этапы, на которых:
последовательно продувают пары топлива из каждой из множества областей бачка, при этом продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с этой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие, причем бачок содержит два продувочных выпускных отверстия, расположенных на противоположных сторонах бачка.

6. Способ по п. 5, в котором по меньшей мере одно продувочное выпускное отверстие расположено на стороне бачка, отличной от сторон бачка, на которых расположено множество клапанов впуска воздуха.

7. Топливная система, содержащая:
топливный бак;
бачок для накопления паров топлива, содержащий
впускное отверстие бачка, соединенное по текучей среде с топливным баком;
множество клапанов впуска воздуха, связанных с множеством областей бачка; и
по меньшей мере одно продувочное выпускное отверстие, соединенное по текучей среде с впускным коллектором; и
контроллер, содержащий процессор и машиночитаемый носитель, имеющий инструкции, которые при выполнении процессором:
при продувании бачка увеличивают разрежение в указанной области относительно каждой другой области в бачке, чтобы направлять пары топлива в указанной области по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие, при этом разрежение увеличивается в указанной области до тех пор, пока доля топлива в газообразных продуктах сгорания, выпускаемых из цилиндров, не станет меньше заданного значения.

8. Топливная система по п. 7, в которой контроллер увеличивает разрежение в указанной области в ответ на событие заправки топливного бака.

9. Топливная система по п. 7, в которой разрежение увеличивается посредством открытия клапана впуска воздуха, связанного с указанной областью, и закрытия клапанов впуска воздуха, связанных с каждой другой областью.

10. Топливная система по п. 7, в которой бачок содержит четыре области и четыре клапана впуска воздуха, соответствующие четырем областям.

11. Топливная система по п. 10, в которой две пары клапанов впуска воздуха расположены на противоположных сторонах бачка.

12. Топливная система по п. 7, в которой бачок содержит два продувочных выпускных отверстия, расположенных на противоположных сторонах бачка.

13. Топливная система по п. 7, в которой по меньшей мере одно продувочное выпускное отверстие расположено на стороне бачка, отличной от сторон бачка, на которых расположено множество клапанов впуска воздуха.

14. Бачок для накопления паров топлива, содержащий:
впускное отверстие бачка, соединенное по текучей среде с топливным баком;
первое продувочное выпускное отверстие и второе продувочное выпускное отверстие, соединенные по текучей среде с впускным коллектором, при этом первое продувочное выпускное отверстие и второе продувочное выпускное отверстие расположены на противоположных сторонах бачка;
множество клапанов впуска воздуха, связанных с множеством областей бачка, причем каждый из множества клапанов впуска воздуха выполнен с возможностью работы отдельно для продувания паров топлива из связанной области в первое продувочное выпускное отверстие или второе продувочное выпускное отверстие; и
контроллер, содержащий процессор и машиночитаемый носитель, с постоянными инструкциями, хранимыми в памяти, которые при выполнении процессором:
последовательно продувают пары топлива из каждой из множества областей бачка, при этом продувание области включает в себя этапы, на которых открывают клапан впуска воздуха, связанный с этой областью, и удерживают клапаны впуска воздуха, связанные с каждой другой областью, закрытыми, чтобы направлять пары топлива по меньшей мере в одно продувочное выпускное отверстие, причем первое и второе продувочные выпускные отверстия расположены на противоположных сторонах бачка, отличных от сторон, на которых расположено множество клапанов впуска воздуха.

15. Бачок по п. 14, в котором множество клапанов впуска воздуха содержит две пары клапанов впуска воздуха, расположенных на противоположных сторонах бачка.