СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ БЛОКИРОВОЧНЫМ КЛАПАНОМ ПАРОВ ТОПЛИВА Российский патент 2020 года по МПК B60K15/35 F02D41/00 F02D41/02 F02M25/08 F16K31/02 G05B15/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам и системам для управления и уменьшения потребления тока на блокировочном клапане паров топлива топливной системы автомобиля.

Уровень техники и раскрытие изобретения

Топливная система автомобиля может содержать топливный бак и угольный фильтр для обработки паров топлива, которые могут быть выпущены из топливного бака. Блокировочный клапан паров топлива может быть установлен в канале или трубке, которая пневматически соединяет топливный бак с угольным фильтром и в итоге с воздуховодом двигателя для засасывания и сжигания. Блокировочный клапан паров топлива может быть открыт для обеспечения прохода паров топлива из топливного бака в угольный фильтр и далее во впускной трубопровод двигателя. Блокировочный клапан паров топлива может быть закрыт при выбранных рабочих условиях автомобиля для предотвращения прохода паров топлива из топливного бака в угольный фильтр. За счет блокировки паров топлива, проходящих в угольный фильтр может быть возможно очистить угольный фильтр от паров топлива без прохода паров топлива из топливного бака, изменяя отношения воздух-топливо двигателя. Блокировочный клапан паров топлива может быть выполнен в виде соленоидного клапана и может удерживаться открытым с помощью пружины возврата. Блокировочный клапан паров топлива может быть закрыт с помощью электрического тока, проходящего через соленоид. Однако, подача электрического тока на блокировочный клапан паров топлива может уменьшить экономию топлива автомобиля из-за потребления заряда, создаваемого генератором переменного тока. Таким образом, предпочтительно увеличить экономию топлива автомобиля за счет уменьшения электрического тока, подаваемого на блокировочный клапан паров топлива.

Авторы настоящего изобретения учли вышеуказанные недостатки и разработали способ управления блокировочным клапаном паров топлива, включающий в себя: получение в контроллере входного значения с датчика; пропорциональную регулировку команды на подачу тока удержания для закрытого блокировочного клапана паров топлива на основании давления в топливном баке с помощью контроллера; и подачу электрического тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на команду на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива.

За счет пропорциональной регулировки электрического тока блокировочного клапана паров топлива для закрытого блокировочного клапана паров топлива на основании давления в топливном баке, может быть возможно обеспечение технического результата уменьшения потребления электрического тока блокировочного клапана паров топлива. Давление внутри топливного бака может обеспечивать усилие на блокировочный клапан паров топлива для открытия или удержания закрытым блокировочный клапан паров топлива. Таким образом, давление в топливном баке может быть основой для регулировки электрического тока, подаваемого на закрытый или закрытый в результате команды блокировочный клапан паров топлива. Например, для случая, когда давление в топливном баке вызывает открытие блокировочного клапана паров топлива, если давление топливного бака положительное и высокое, электрический ток, подаваемый на блокировочный клапан паров топлива, может быть пропорционально увеличен для поддержания блокировочного клапана паров топлива закрытым. С другой стороны, если давление топливного бака отрицательное по отношению к атмосферному давлению, электрический ток блокировочного клапана паров топлива может быть уменьшен. Уменьшение электрического тока блокировочного клапана паров топлива может улучшить экономию топлива автомобиля за счет уменьшения нагрузки генератора переменного тока, приложенной на двигатель для подачи электрической мощности на блокировочный клапан паров топлива.

Настоящее изобретение может обеспечивать несколько преимуществ. В частности, такой подход может уменьшить потребление топлива автомобилем. Кроме того, такой подход может уменьшить стоимость системы за счет использования компонентов системы очистки паров топлива. Дополнительно такой подход может уменьшить сложность системы за счет уменьшения числа электрических соединений контроллера.

Вышеуказанные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут очевидны из следующего раздела «Осуществление изобретения» и из приложенных фигур чертежей.

Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показано схематичное изображение двигателя, содержащего систему управления парами топлива;

На фиг. 2А показан график примерной передаточной функции блокировочного клапана паров топлива;

На фиг. 2В показан примерный тарельчатый клапан, включенный в блокировочный клапан паров топлива;

На фиг. 3 показана примерная последовательность операций для системы управления парами топлива.

На фиг. 4 показан примерный способ, осуществляемый системой управления парами топлива.

Осуществление изобретения

Настоящее описание относится к работе блокировочного клапана паров топлива системы управления парами топлива. Блокировочный клапан паров топлива может выборочно обеспечивать или предотвращать проход паров топлива из топливного бака в адсорбер паров топлива. На фиг. 1 показан примерный двигатель, содержащий систему управления парами топлива. На блокировочный клапан паров топлива может подаваться электрический ток на основании передаточной функции, показанной на фиг. 2А. В некоторых примерах блокировочный клапан паров топлива может содержать тарельчатый клапан, как показано на фиг. 2В. Работа блокировочного клапана паров топлива может осуществляться в соответствии с последовательностью, показанной на фиг. 3. Способ управления блокировочным клапаном паров топлива, показанным на фиг. 1 представлен на фиг. 4.

На фиг. 1 показан двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий несколько цилиндров, один из которых показан на фиг. 1, который управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в нем и соединенным с коленчатым валом 40. Камера сгорания 30 показана сообщающейся со впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной и выпускной клапан может управляться впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53. Положение впускного кулачка 51 может быть определено датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может быть определено датчиком 57 выпускного кулачка.

Топливный инжектор 66 показан расположенным для впрыскивания топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалисту в данной области техники как прямой впрыск. В альтернативном варианте осуществления изобретения топливо может впрыскиваться во впускное отверстие, что известно специалисту в данной области техники как впрыск во впускные каналы. Топливный инжектор 66 доставляет жидкое топливо в пропорции к ширине импульса, предоставленной контроллером 12. Топливо доставляется на топливный инжектор 66 топливной системой, содержащей топливный бак 158, топливный насос (не показан) и топливную рампу (not shown). В дополнение впускной коллектор 44 показан сообщающимся с не обязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления потоком воздуха из впускной усилительной камеры 46.

Компрессор 162 втягивает воздух из канала 42 впуска воздуха для подачи в усилительную камеру 46. Выхлопные газы вращают турбину 164, которая соединена с компрессором 162 через вал 161. Перепускной клапан 175 компрессора может электрически управляться через сигнал от контроллера 12. Перепускной клапан 175 компрессора обеспечивает обратную циркуляцию воздуха под давлением во впускное отверстие компрессора для ограничения давления подкачки. Аналогично привод 72 затвора для сброса обеспечивает обход выхлопными газами турбины 164, так что управление давлением подкачки может осуществляться при разных рабочих условиях.

Пары топлива из топливного бака 158 могут быть направлены в адсорбер 151 который содержит активированный уголь150 для хранения паров топлива. Блокировочный клапан паров топлива 155 расположен вдоль канала или трубки 143 и выборочно обеспечивает проход паров топлива из топливного бака 158 в адсорбер 151. Вентиль-соленоид 148 адсорбера выборочно обеспечивает выход воздуха, который очищен паров топлива, в атмосферу из адсорбера 151. Очистной клапан 146 адсорбера выборочно обеспечивает вход паров топлива из адсорбера 151 во впускной коллектор 44 или канал 42 впуска воздуха. Контрольные клапаны 140 и 141 предотвращают проход воздуха из двигателя 10 в адсорбер 151. Трубка Вентури 145 обеспечивается вакуум для направления паров топлива из адсорбера 151 в двигатель 10, когда давление на впускном коллекторе больше атмосферного давления. Давление топливного бака может быть определено с помощью датчика давления 159. В альтернативном варианте осуществления изобретения давление топливного бака может быть определено на основании температуры окружающей среды и других условий.

Система 88 зажигания без распределителя подает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ на действие контроллера 12. Универсальный датчик 126 количества отработавшего газа (УДКОГ) показан соединенным с выпускным коллектором 48 сверху по течению от каталитического конвертора 70. В альтернативном варианте осуществления изобретения бистабильный кислородный датчик выхлопных газов может быть заменен на УДКОГ 126.

Конвертер 70 может содержать множество катализаторных блоков в одном примере. В другом примере может быть использовано множество устройств управления эмиссией, каждое с множеством блоков. Конвертер 70 может представлять собой катализатор с тремя режимами работы в одном примере.

Контроллер 12 показан на фиг. 1 как обычный микрокомпьютер, содержащий: микропроцессорное устройство (МПУ) 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 106, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 108, энергонезависимое запоминающее устройство (ЭЗУ) 110, и обычную шину данных. Контроллер 12 показан получающим различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, которые в дополнение к ранее указанным сигналам включают: температура хладагента двигателя (ТХД) с датчика 112 температуры, соединенного с охлаждающим рукавом 114; датчик 134 положения, соединенный с педалью 130 газа для измерения положения педали газа, регулируемого ступней 132; атмосферное давление с датчика 19 атмосферного давления; датчик детонации для определения зажигания конечных газов (не показан); результат измерения давления воздуха в коллекторе (ДВК) от датчика 121 давления, соединенного со впускным коллектором 44; результат измерения давления подкачки с датчика 122 давления, соединенного с усилительной камерой 46; показания датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, указывающие на положение коленчатого вала 40; результат измерения массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, термоанемометр); и результат измерения положения дросселя с датчика 58. Датчик 118 положения двигателя выдает заранее определенное число равномерно распределенных импульсов после каждого оборота коленчатого вала, на основании чего может быть определена частота вращения двигателя (ЧВД).

В некоторых примерах двигатель может быть соединен с системой электрический двигатель/аккумулятор в гибридном автомобиле. Гибридный автомобиль может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию или их вариации и комбинации. Также в некоторых примерах другие конфигурации двигателя могут быть выполнены, например, дизельный двигатель.

Во время работы каждый цилиндр внутри двигателя 10 обычно проходит четырех ходовой цикл: ход впуска, ход сжатия, рабочий ход расширения, и ход выпуска. Во время хода впуска обычно выпускной клапан 54 закрывается и впускной клапан 52 открывается. Воздух поступает в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, и поршень 36 перемещается в нижнюю часть цилиндра для увеличения объема внутри камеры сгорания 30. Положение, в котором поршень 36 находится рядом с нижней частью цилиндра и в конце хода (например, когда камера сгорания 30 имеет самый большой объем) обычно известно специалисту в данной области техники как нижняя мертвая точка (НМТ). Во время хода сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке цилиндра для сжатия воздуха внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего такта и ближе всего к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания имеет самый маленький объем) обычно известна специалисту в данной области техники как верхняя мертвая точка (ВМТ). В процесса так называемого впрыска топливо поступает в камеру сгорания. В процессе так называемого зажигания впрыскиваемое топливо зажигается известными способами, такими как свеча 92 зажигания, вызывая горение. Во время рабочего хода расширения, расширяющиеся газы выталкивают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время хода выпуска, выпускной клапан 54 отрывается для высвобождения сгоревшей смеси воздух-топливо во выпускной коллектор 48 и поршень возвращается в ВМТ. Очевидно, что здесь описан только пример и что время открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов может изменяться для обеспечения положительного или отрицательного перекрытия клапана, позднего закрытия впускного клапана или разных других примеров.

Таким образом, система, показанная на фиг. 1 обеспечивает систему очистки паров топлива, содержащую: адсорбер паров топлива, содержащий активированный уголь; топливный бак; блокировочный клапан паров топлива, расположенный вдоль канала между топливным баком и адсорбером паров топлива; и контроллер, включающий долговременные инструкции для пропорциональной регулировки тока, подаваемого на блокировочный клапан паров топлива на основании давления в топливном баке, когда блокировочный клапан паров топлива закрывается в результате поступившей на него команды. Система дополнительно содержит дополнительные инструкции для определения того, что блокировочный клапан паров топлива открыт, в ответ на выходное значение фильтров, имеющих различные временные постоянные.

В некоторых примерах система дополнительно содержит дополнительные инструкции для определения того, что блокировочный клапан паров топлива открыт на основании того, что степень изменения давления в топливном баке больше, чем пороговая степень изменения. Система дополнительно содержит дополнительные инструкции для уменьшения тока блокировочного клапана паров топлива в ответ на указание на открытый блокировочный клапан паров топлива после заранее заданного времени с момента направления команды на закрытие блокировочного клапана паров топлива. Система дополнительно содержит дополнительные инструкции для определения того, что блокировочный клапан паров топлива открыт в ответ на то, что давление в топливном баке в пределах порогового давления относительно атмосферного давления. Система дополнительно дополнительные инструкции для адаптации передаточной функции блокировочного клапана паров топлива.

Конструкции соленоидного клапана основаны на балансе сил. Электрическая сила прямо пропорциональна электрическому току. Однако, напряжение рабочего чикла может быть приложено к соленоиду для обеспечения эффективного напряжения. Ток зависит от сопротивления катушки соленоида (которое изменяется в прямой пропорции от абсолютной температуры). Положение соленоида затем зависит от силы упругости положения по умолчанию, силы прилипания, магнитной силы (возникающей из-за электрического тока), и перепада давления жидкости на клапане. Конечно большинство этих примеров связаны с человеческим фактором в результате производства, износа и других условий. Один подход заключается в том, чтобы просто рассчитать самый худший сценарий и применить необходимый ток. Однако, это может привести к избыточному потреблению электрической энергии. Если может быть предсказано необходимое напряжение/рабочий цикл/ток или обратная связь с положением клапана (прямо или косвенно), может быть приложено именно столько электрической энергии к соленоидному клапану, сколько необходимо для поддержания соленоидного клапана в заряженном положении. Например, ток для закрытия соленоидного клапана больше, чем ток для поддержания соленоидного клапана закрытым. Напряжение, когда катушка горячая (высокое сопротивление) больше, чем ток, необходимый, когда катушка холодная (низкое сопротивление). Ток, необходимый, когда давление жидкости вызывает открытие клапана, увеличивается с увеличением давления.

В то время как может быть возможно установить датчик положения на клапан, может быть более экономично получить обратную связь косвенными измерениями. Например, если есть разница давления на клапане, может быть решено, что клапан закрыт. Однако, если нет разницы давления на клапане, может не быть очевидным, клапан открыт или закрыт. Если скорость потока очистки высокая (например, 1 литр/сек), вакуум от 3 до 5 кПа формируется на клапане и закрытый клапан обеспечивает разницу давления. Без этого вакуума клапан может быть закрыт без разницы давления на нем.

На фиг. 2А показана примерная передаточная функция для управления блокировочным клапаном паров топлива. Вертикальная ось представляет собой величину тока удержания блокировки паров топлива. Ток удержания увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой разницу давления на блокировочном клапане паров топлива. Разница давления увеличивается в направлении стрелки горизонтальной оси.

Линия 202 представляет собой базовую передаточную функцию для управления блокировочным клапаном паров топлива. Линия 204 представляет собой адаптированную передаточную функцию для управления блокировочным клапаном паров топлива. В этом примере линия 204 представляет собой часть линии 202 для такой же разницы давления, дополнительный электрический ток подается на блокировочный клапан паров топлива на основании линии 204, чем на основании линии 202. Таким образом, на основании кривых 202 и 204, может быть очевидно, что полученный в результате команды электрический ток блокировочного клапана паров топлива пропорционален разнице давления на клапане.

На фиг. 2В показан примерный тарельчатый клапан, включенный в блокировочный клапан паров топлива 155. Тарельчатый клапан 210 содержит шток 212 клапана и головку 214 клапана. Давление в топливном баке может управлять задней стороной головки 214 клапана для закрытия или открытия тарельчатого клапана 210. В то время как тарельчатый клапан показан в виде классического уплотнения метал-метал, очевидно, что такой вид клапана обычно выполнен в виде упругого уплотнения.

На фиг. 3 показана последовательность работы блокировочного клапана паров топлива. Последовательность работы блокировочного клапана паров может быть обеспечена системой, показанной на фиг. 1, в соответствии со способом, показанном на фиг. 4. Вертикальные линии, показанные Т1-Т5 представляют собой время, которое особенно интересно в этой последовательности. Графики выровнены по времени и отображают одни периоды времени.

Первый график в верхней части на фиг. 3 представляет собой график состояния блокировочного клапана паров топлива от времени. Вертикальная ось представляет собой запрошенное рабочее состояние блокировочного клапана паров топлива.

Запрошено, что блокировочный клапан паров топлива закрыт, когда кривая около горизонтальной оси. Запрошено, что блокировочный клапан паров топлива открыт, когда кривая около стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Второй график в верхней части на фиг. 3 представляет собой график реального состояния блокировочного клапана паров топлива от времени. Вертикальная ось представляет собой реальное рабочее состояние блокировочного клапана паров топлива. Блокировочный клапан паров топлива действительно закрыт, когда кривая около горизонтальной оси. Блокировочный клапан паров топлива действительно открыт, когда кривая около стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Третий график в верхней части на фиг. 3 представляет собой график давления в топливном баке от времени. Вертикальная ось представляет собой давление в топливном баке и давление в топливном баке увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

Четвертый график в верхней части на фиг. 3 представляет собой график тока, полученного в результате направления команды, блокировочного клапана паров топлива от времени. Вертикальная ось представляет собой электрический ток, полученный в результате направления команды, блокировочного клапана паров топлива и электрический ток, полученный в результате направления команды, блокировочного клапана паров топлива увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время и время увеличивается с левой стороны графика к правой стороне графика.

В момент времени ТО необходимое состояние блокировочного клапана паров топлива открыто и реальное состояние блокировочного клапана паров топлива открыто. Давление топливного бака находится на низком уровне (например, атмосферное давление) и электрический ток блокировочного клапана паров топлива равен нулю. При таких условиях пары топлива могут проходить из топливного бака в адсорбер паров топлива.

В момент времени Т1 необходимое состояние блокировочного клапана паров топлива переходит в закрытое и реальное состояние блокировочного клапана паров топлива также переходит в закрытое в результате запроса. Блокировочный клапан паров топлива может быть закрыт при выбранных условиях, например, когда адсорбер паров топлива очищают от паров топлива. Адсорбер паров топлива может быть очищен в ответ на оцененное количество топливо, хранимого в адсорбере паров топлива. Электрический ток блокировочного клапана паров топлива увеличивается до высокого уровня (например, ток срабатывания) для закрытия блокировочного клапана паров топлива. Вскоре после этого электрический ток блокировочного клапана паров топлива уменьшается до уровня, который пропорционален давлению в топливном баке после закрытия блокировочного клапана паров топлива (например, ток удержания).

Между моментом времени Т1 и моментом времени Т2, давление в топливном баке увеличивается и электрический ток блокировочного клапана паров топлива увеличивается пропорционально давлению в топливном баке. За счет увеличения давления блокировки паров топлива пропорционально давлению в топливном баке сила удержания блокировочного клапана паров топлива закрытым может быть увеличена для уравновешивания силы, применяемой к блокировочному клапану паров топлива за счет увеличения давления в топливном баке. Заметим, что, если ориентация клапана была изменена на противоположную, ток будет уменьшаться в зависимости от давления в баке.

В момент времени 12, реальное состояние блокировочного клапана паров топлива переходит из закрытого в открытое в ответ на то, что электрический ток блокировочного клапана паров топлива недостаточен для удержания блокировочного клапана паров топлива закрытым, в то время как текущее давление в топливном баке применяется к блокировочному клапану паров топлива. Реальное состояние блокировочного клапана паров топлива может быть основано по меньшей мере частично на давлении в топливном баке. Запрошенное состояние блокировочного клапана паров топлива остается низким для запроса закрытого блокировочного клапана паров топлива. Давление в топливном баке уменьшается в ответ на открытие блокировочного клапана. Вскоре после этого более высокий ток срабатывается применяется к блокировочному клапану паров топлива для закрытия клапана в ответ на открытое состояние блокировочного клапана паров топлива и запрос на закрытие блокировочного клапана паров топлива. Реальное состояние блокировочного клапана паров топлива изменяется обратно на закрытое вскоре после этого. Дополнительно передаточная функция блокировочного клапана паров топлива адаптируется в момент времени Т2 для увеличения величины электрического тока, подаваемого на блокировочный клапан паров топлива для обеспечения закрытия клапана. Измеренная разница давления клапана служит обратной связью в реальном положении клапана. Факторы, влияющие на баланс соленоидного клапана включают температуру катушки (например, сопротивление) и другие факторы, которые не известны контроллеру, но могут повлиять на баланс сил соленоида. Адаптация неоходима для неизвестных факторов. Альтернатива адаптации - это подача достаточно большого тока для учета самых худших условий, но в этом случает потребление электрической энергии больше требуемого для большинства условий.

Между моментом времени 12 и моментом времени T3 давление в топливном баке увеличивается и электрический ток блокировочного клапана паров топлива увеличивается пропорционально давлению в топливном баке. Запрошенное состояние блокировочного клапана паров топлива остается закрытым.

В момент времени T3 запрошенное состояние блокировочного клапана паров топлива переходит обратно в открытое в ответ на запрос очистки паров топлива из адсорбера паров топлива (не показан). Электрический ток блокировочного клапана паров топлива перестает подаваться в ответ на запрос открытия блокировочного клапана паров топлива. Реальное состояние блокировочного клапана паров топлива изменяется с закрытого на открытое в ответ на уменьшение электрического тока блокировочного клапана паров топлива.

В момент времени Т4, запрошенное состояние блокировочного клапана паров топлива переходит в закрытое и реальное состояние блокировочного клапана паров топлива также переходит в закрытое вслед за запросом. Электрический ток блокировочного клапана паров топлива увеличивается до высокого уровня (например, ток срабатывания) для закрытия блокировочного клапана паров топлива. Вскоре после этого электрический ток блокировочного клапана паров топлива уменьшается до уровня, который пропорционален давлению в топливном баке после закрытия блокировочного клапана паров топлива (например, ток удержания). Электрический ток блокировочного клапана паров топлива пропорционально следует за увеличением давления в топливном баке с момента времени Т4 до момента времени Т5.

В момент времени Т5 блокировочный клапан топливного бака закрыт на предельное количество времени без открытия. Таким образом, электрический ток блокировочного клапана паров топлива уменьшается при попытке уменьшить потребление электрического тока блокировочного клапана паров топлива. Блокировочный клапан паров топлива остается в закрытом состоянии, как показано реальным состоянием блокировочного клапана паров топлива. Таким образом, передаточная функция блокировочного клапана паров топлива адаптируется для обеспечения более низкого уровня электрического тока для давления в топливном баке, наблюдаемого в момент времени Т5. Блокировочный клапан паров топлива пропорционально следует за давлением в топливном баке с момента времени Т5 до момента времени Т6.

В момент времени Т6 запрошенное состояние блокировочного клапана паров топлива переходит обратно в открытое в ответ на запрос на очистку паров топлива из адсорбера паров топлива. Электрический ток блокировочного клапана паров топлива перестает подаваться в ответ на запрос открытия блокировочного клапана паров топлива. Реальное состояние блокировочного клапана паров топлива изменяется с закрытого на открытое в ответ на уменьшение электрического тока блокировочного клапана паров топлива.

Таким образом, электрический ток блокировочного клапана паров топлива может 6biTbreduced. Дополнительно, передаточная функция блокировочного клапана паров топлива может быть адаптирована или изменена в ответ на рабочие условия, указывающие на открытый клапан, когда запрошен закрытый клапан.

В то время, как показано управление током, очевидно, что вместо управления током может быть использовано управление напряжением рабочего цикла. Необходимая длительность цикла рассчитывается на основе поданного напряжения (измеренное) и полученного сопротивления катушки соленоида.

Катушка соленоида питается напряжением рабочего цикла, рассчитанного следующим образом.

Рабочий_цикл = требуемый_ток * полученное_сопротивление_катушки/измеренное_поданное_напряжение.

На фиг. 4 показан примерный способ управления блокировочным клапаном паров топлива. По меньшей мере части способа, показанного на фиг. 4, могут быть осуществлены контроллером 12 в системе, показанной на фиг. 1, в качестве исполняемых инструкций, сохраненных на постоянном запоминающем устройстве. Дополнительно, части способа, показанного на фиг. 4 могут представлять собой действия, осуществляемые контроллером 12 в физическом мире для преобразования рабочих условий автомобиля. Способ, показанный на фиг. 4 может обеспечивать рабочую последовательность, показанную на фиг. 3.

На стадии 402 способ 400 определяет рабочие условия автомобиля, включая в частности давление в топливном баке, скорость автомобиля, давление впускного коллектора двигателя, и нагрузку адсорбера паров топлива с помощью полученного входного значения на контроллер с датчиков. Способ 400 переходит на стадию 404 после определения рабочих условий.

На стадии 404 способ 400 оценивает, запрошено ли открытие блокировочного клапана паров топлива. Открытие блокировочного клапана паров топлива может быть запрошено открытым в ответ на давление в топливном баке, превышающее пороговое давление, в то время как количество паров топлива, сохраненных в адсорбере паров топлива меньше порогового. Если способ 400 оценивает, что есть запрос на закрытие блокировочного клапана паров топлива, ответ да и способ 400 переходит на стадию 440. В противном случае способ 400 переходит на стадию 406.

На стадии 440 способ 400 уменьшает электрический ток, подаваемый на блокировочный клапан паров топлива, так что блокировочный клапан паров топлива открывается. За счет открытия блокировочного клапана паров топлива пары топлива могут проходить из топливного бака в адсорбер паров топлива. Способ 400 переходит на выход после уменьшения подачи электрического тока на блокировочный клапан паров топлива до нуля.

На стадии 406 способ 400 применяет ток срабатывания к блокировочному клапану паров топлива для закрытия клапана. Ток срабатывания более высокий электрический ток, чем ток удержания, и ток срабатывания обеспечивает закрытие блокировочного клапана паров топлива. В некоторых примерах электрический ток подается на блокировочный клапан паров топлива путем импульса с модулированным сигналом напряжения. Ток срабатывания может быть применен заранее заданное время. Способ 400 переходит на стадию 408 после приложения тока срабатывания к блокировочному клапану паров топлива.

На стадии 408 способ 400 прикладывает ток удержания к блокировочному клапану паров топлива. Ток удержания более низкий электрический ток, чем ток срабатывания, и ток удержания может быть скорректирован пропорционально давлению в топливном баке. Ток удержания может быть подан на блокировочный клапан паров топлива в соответствии с передаточной функцией, как показано на фиг. 2. Например, при увеличении давления в топливном баке электрический ток блокировочного клапана паров топлива t может быть увеличен. Ток удержания прикладывается к закрытому блокировочному клапану паров топлива или к закрытому в результате применения команды блокировочному клапану паров топлива. Способ 400 переходит на стадию 410 после приложения тока удержания к блокировочному клапану паров топлива и регулировки в ответ на давление в топливном баке.

На стадии 410 способ 400 определяет давление в топливном баке. Давление в топливном баке может быть определено с помощью датчика давления и подачи входного значения на контроллер. Способ 400 переходит на стадию 412 после определения давления в топливном баке.

На стадии 412 способ 400 оценивает, указывает ли давление в топливном баке на открытый блокировочный клапан паров топлива. В одном примере способ 400 оценивает, что блокировочный клапан паров топлива открыт, если давление в топливном баке находится в пределах порогового давления относительно атмосферного давления (например, в пределах 10 кПа от атмосферного давления). В другом примере способ 400 оценивает, что блокировочный клапан паров топлива открыт, если степень изменения давления в топливном баке больше, чем пороговое значение. В еще одном примере способ 400 фильтрует давление в топливном баке с помощью первого низкополосового фильтра, имеющего первую временную постоянную. Способ 400 фильтрует давление в топливном баке с помощью второго низкополосового фильтра, имеющего вторую временную постоянную, отличную от первой временной постоянной. Если выходное значение первого фильтра отличается от выходного значения второго фильтра на заранее заданную величину, способ 400 оценивает, что блокировочный клапан паров топлива открыт. Если способ 400 оценивает, что блокировочный клапан паров топлива открыт, когда запрошено его закрытие, ответ да и способ 400 переходит на стадию 414. В противном случае ответ нет и способ 400 переходит на стадию 430.

На стадии 430 способ 400 оценивает, был ли блокировочный клапан паров топлива закрыт более заранее заданного периода времени. Если блокировочный клапан паров топлива закрыт более заранее заданного периода времени, это может указывать на то, что электрический ток блокировочного клапана паров топлива больше желаемого. Если способ 400 оценивает, что блокировочный клапан паров топлива был закрыт более заранее заданного периода времени, ответ да и способ 400 переходит на стадию 432. В противном случае способ 400 переходит на стадию 434.

На стадии 432 способ 400 уменьшает ток удержания, подаваемый на блокировочный клапан паров топлива. Ток удержания может быть уменьшен на заранее заданную величину. Если блокировочный клапан паров топлива остается закрытым при том же давлении в топливном баке и новом уровне электрического тока, передаточная функция блокировочного клапана паров топлива обновляется при приложении нового электрического тока к блокировочному клапану паров топлива для текущего давления в топливном баке. Если блокировочный клапан паров топлива открыт, блокировочный клапан паров топлива закрыт и передаточная функция блокировочного клапана паров топлива не обновляется. Способ 400 переходит к выходу после уменьшения электрического тока блокировочного клапана паров топлива.

На стадии 434 способ 400 продолжает подавать ток на блокировочный клапан паров топлива на текущем уровне. Дополнительно, передаточная функция блокировочного клапана паров топлива не адаптируется и не изменяется.

На стадии 414 способ 400 адаптирует передаточную функцию блокировочного клапана паров топлива за счет увеличения величины электрического тока для текущего давления в топливном баке. Выходное значение передаточной функции используется для обеспечения тока удержания. Величина тока в передаточной функции, соответствующая текущему давлению в топливном баке увеличивается для увеличения силы, применяемой для удержания блокировочного клапана паров топлива закрытым. Увеличение силы применяется для компенсации давления в топливном баке. Способ 400 переходит на стадию 416 после адаптации передаточной функции.

На стадии 416 способ 400 прикладывает ток срабатывания для закрытия блокировочного клапана паров топлива. Ток срабатывания может быть приложен в течение заранее заданного периода времени до применения тока удержания к блокировочному клапану паров топлива. Способ 400 переходит на стадию 418 после применения тока срабатывания.

На стадии 418 способ 400 применяет адаптированную передаточную функцию блокировочного клапана паров топлива для обеспечения тока удержания на блокировочном клапане паров топлива. Измененная передаточная функция может действовать для увеличения рабочего цикла модулированного напряжения ширины импульса для увеличения потока электрического тока на блокировочный клапан паров топлива. Электрический ток блокировочного клапана паров топлива регулируется пропорционально давлению в топливном баке. Способ 400 переходит на выход после приложения тока удержания к блокировочному клапану паров топлива.

Таким образом работа блокировочного клапана паров топлива может быть отрегулирована для уменьшения потребления электрического тока. Дополнительно, ток блокировочного клапана паров топлива адаптируется к условиям, которые могут обеспечить увеличенное потребление электрического тока или уменьшенное потребление электрического тока (например, изменения температуры окружающей среды и температуры блокировочного клапана).

Таким образом, способ, показанный на фиг. 4, обеспечивает способ управления блокировочным клапаном паров топлива, включающий в себя: получение в контроллере входного значения с датчика; пропорциональную регулировку команды на подачу тока удержания на блокировочный клапан паров топлива для закрытого блокировочного клапана паров топлива на основании давления топливного бака с помощью контроллера; и подачу тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на команду на подачу тока блокировочного клапана паров топлива. В способе также команда на подачу тока блокировочного клапана паров топлива представляет собой функцию от давления в топливном баке. В способе также блокировочный клапан паров топлива представляет собой тарельчатый клапан. В способе также регулировка команды на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива содержит уменьшение подаваемого по команде тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на уменьшение давления в топливном баке, когда давление в топливном баке положительное.

В некоторых примерах в способе также регулировка команды на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива содержит увеличение подаваемого по команде тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на увеличение давления в топливном баке, когда давления в топливном баке положительное. Способ дополнительно содержит адаптацию передаточной функции блокировочного клапана паров топлива. В способе также содержит передаточная функция блокировочного клапана паров топлива характеризует ток блокировочного клапана паров топлива как функцию от давления в топливном баке.

Способ, представленный на фиг. 4, также обеспечивает способ управления блокировочным клапаном паров топлива, включающий в себя: получение в контроллере входного значения с датчика; пропорциональную регулировку команды на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива для закрытого блокировочного клапана паров топлива на основании давления в топливном баке с помощью контроллера; подачу тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на команду на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива; и адаптацию передаточной функции с помощью контроллера в ответ на указание того, что блокировочный клапан паров топлива открыт, когда получена команда на закрытие блокировочного клапана паров топлива. В способе передаточная функция представляет собой передаточную функцию блокировочного клапана паров топлива. В способе передаточная функция блокировочного клапана паров топлива характеризует ток блокировочного клапана паров топлива как функцию от давления топливного бака.

В некоторых примерах способа команда на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива представляет собой команду на подачу тока удержания и команда на подачу тока удержания представляет собой команду на подачу тока, подаваемого на закрытый блокировочный клапан паров топлива для уменьшения потребления тока. Способ дополнительно включает в себя адаптацию передаточной функции для команды на уменьшение подачи тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на отсутствие открытия блокировочного клапана паров топлива. В способе указание на открытие блокировочного клапана паров топлива представляет собой нахождение давления в топливном баке в пределах порогового давления относительно атмосферного давления. В способе указание на открытие блокировочного клапана паров топлива представляет собой степень изменения давления в топливном баке больше пороговой степени изменения.

Как очевидно специалисту в данной области техники, способы, описанные со ссылкой на фиг. 4 могут представлять собой одну или более стратегий обработки, такие как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопоточные и т.д. Таким образом, различные проиллюстрированные стадии или функции могут быть выполнены в показанной последовательности, параллельно или в некоторых случаях опущены. Аналогичным образом порядок обработки не обязателен для получения целей, признаков и преимуществ, описанных в настоящем описании, но представлен для более простого представления и описания. Хотя это явно не показано, специалисту в данной области техники будет понятно, что одна или более из показанных стадий или функций может быть выполнена повторяющимся образом в зависимости от конкретной используемой стратегии. Дополнительно описанные способы могут представлять собой комбинацию действий, осуществленных контроллером в физическом мире, и инструкций внутри контроллера. По меньшей мере часть способов управления и процедур, раскрытых в настоящем описании, может быть сохранена в виде выполняемых инструкций в постоянном запоминающем устройстве и может быть выполнена системой управления, содержащей контроллер в комбинации с различными датчиками, исполнительными элементами и другими элементами двигателя. В дополнение термины аспиратор или трубка Вентури могут быть заменены на струйный насос, поскольку эти устройства могут работать аналогичным образом.

Специалисту в данной области техники очевидны различные изменения и модификации без выхода за объем настоящего описания. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров с одним цилиндром, I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающим на натуральном газе, бензине или альтернативном топливе.

Изобретение относится к способам и системам для управления и уменьшения потребления тока на блокировочном клапане паров топлива топливной системы автомобиля. Раскрыты способы и системы для управления и уменьшения потребления тока на блокировочном клапане паров топлива. В одном примере ток, подаваемый на блокировочный клапан паров топлива, регулируется пропорционально давлению в топливном баке для компенсации давления в топливном баке, действующего на блокировочный клапан паров топлива (408). Ток на блокировочном клапане паров топлива регулируется для уменьшения потребления тока. Технический результат - уменьшение потребления электрического тока блокировочного клапана паров топлива. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ управления блокировочным клапаном паров топлива, содержащий шаги, на которых:

получают в контроллере входное значение с датчика;

регулируют ток удержания блокировочного клапана паров топлива для закрытого блокировочного клапана паров топлива на основании давления в топливном баке с помощью контроллера; и

регулируют значение передаточной функции блокировочного клапана паров топлива и

подают ток срабатывания на блокировочный клапан паров топлива, если ток удержания на блокировочном клапане паров топлива не может обеспечить закрытое состояние блокировочного клапана паров топлива.

2. Способ по п. 1, в котором ток удержания блокировочного клапана паров топлива представляет собой функцию от давления в топливном баке.

3. Способ по п. 1, в котором блокировочный клапан паров топлива содержит тарельчатый клапан.

4. Способ по п. 1, в котором регулировка тока удержания блокировочного клапана паров топлива содержит шаг, на котором уменьшают подаваемый ток удержания блокировочного клапана паров топлива в ответ на уменьшение давления в топливном баке, когда давление в топливном баке положительное.

5. Способ по п. 1, в котором регулировка тока удержания блокировочного клапана паров топлива содержит шаг, на котором увеличивают подаваемый ток удержания блокировочного клапана паров топлива в ответ на увеличение давления в топливном баке, когда давление в топливном баке положительное.

6. Способ по п. 1, в котором указанное значение передаточной функции соответствует току удержания блокировочного клапана паров топлива.

7. Способ по п. 6, в котором передаточная функция блокировочного клапана паров топлива характеризует ток на блокировочном клапане паров топлива как функцию от давления в топливном баке.

8. Способ управления блокировочным клапаном паров топлива, содержащий шаги, на которых:

получают в контроллере входное значение с датчика;

пропорционально регулируют команду на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива для закрытого блокировочного клапана паров топлива на основании давления в топливном баке с помощью контроллера;

подают ток на блокировочный клапан паров топлива в ответ на команду на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива; и

адаптируют передаточную функцию с помощью контроллера в ответ на указание на открытие блокировочного клапана паров топлива, когда поступает команда на закрытие блокировочного клапана паров топлива.

9. Способ по п. 8, в котором передаточная функция представляет собой передаточную функцию блокировочного клапана паров топлива.

10. Способ по п. 9, в котором передаточная функция блокировочного клапана паров топлива характеризует ток на блокировочном клапане паров топлива как функцию от давления в топливном баке.

11. Способ по п. 8, в котором команда на подачу тока на блокировочный клапан паров топлива представляет собой команду на подачу тока удержания, и при этом команда на подачу тока удержания представляет собой команду на подачу тока, подаваемую на закрытый блокировочный клапан паров топлива для уменьшения потребления тока.

12. Способ по п. 8, в котором дополнительно адаптируют значение передаточной функции для уменьшения подаваемого по команде тока на блокировочный клапан паров топлива в ответ на отсутствие открытия блокировочного клапана паров топлива.

13. Способ по п. 8, в котором указание на открытие блокировочного клапана паров топлива представляет собой нахождение давления в топливном баке в пределах порогового давления относительно атмосферного давления.

14. Способ по п. 8, в котором указание на открытие блокировочного клапана паров топлива представляет собой степень изменения давления в топливном баке больше пороговой степени изменения давления.

15. Система очистки паров топлива, содержащая:

адсорбер паров топлива, содержащий активированный уголь;

топливный бак;

блокировочный клапан паров топлива, расположенный вдоль канала между топливным баком и адсорбером паров топлива; и

контроллер, содержащий исполняемые инструкции, сохраненные в долговременной памяти, для пропорциональной регулировки тока, подаваемого на блокировочный клапан паров топлива на основании давления в топливном баке, когда получена команда на закрытие блокировочного клапана паров топлива, и дополнительные инструкции для определения открытия блокировочного клапана паров топлива в ответ на то, что выходные значения фильтров имеют разные временные постоянные.

16. Система по п. 15, также содержащая дополнительные инструкции для определения открытия блокировочного клапана паров топлива, когда получена команда на закрытие блокировочного клапана паров топлива, на основании того, что степень изменения давления в топливном баке больше, чем пороговая степень изменения.

17. Система по п. 15, также содержащая дополнительные инструкции для уменьшения тока на блокировочном клапане паров топлива в ответ на отсутствие индикации об открытом блокировочном клапане паров топлива после заранее заданного времени с подачи команды на закрытие блокировочного клапана паров топлива.

18. Система по п. 17, также содержащая дополнительные инструкции для определения открытия блокировочного клапана паров топлива в ответ на то, что давление в топливном баке находится в пределах порогового давления относительно атмосферного давления.

19. Система по п. 15, также содержащая дополнительные инструкции для адаптации передаточной функции блокировочного клапана паров топлива посредством изменения значения передаточной функции блокировочного клапана паров топлива.