专利名称: | 燃料蒸气罐加热器控制和诊断系统及方法 | ||
专利名称(英文): | Fuel steams the gas storage holder heater control and diagnostic system and method | ||
专利号: | CN201510773828.5 | 申请时间: | 20151113 |
公开号: | CN105604745A | 公开时间: | 20160525 |
申请人: | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | ||
申请地址: | 美国密执安州 | ||
发明人: | D.W.伯利; M.卡塞蒂; W.R.卡曼 | ||
分类号: | F02M25/08 | 主分类号: | F02M25/08 |
代理机构: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 安文森; 董均华 |
摘要: | 本发明涉及燃料蒸气罐加热器控制和诊断系统及方法。能量模块确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量。当车辆的点火系统是开启时放出阀控制模块控制打开放出阀,其中当放出阀是打开时燃料蒸气从蒸气罐通过放出阀流到进气系统。加热器控制模块选择性地将功率施加到燃料蒸气罐的电加热器,和基于由电加热器消耗的能量的量和流过放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个来选择性地将电加热器从功率断开直到点火系统从开启转变为关闭后。 | ||
摘要(英文): | An energy module determines an amount of energy consumed by an electric heater of a fuel vapor canister since an ignition system of the vehicle was last transitioned from OFF to ON. A purge valve control module controls opening a purge valve while the ignition system of the vehicle is ON, wherein fuel vapor flows from the vapor canister through the purge valve to an air intake system when the purge valve is open. A heater control module selectively applies power to the electric heater of the fuel vapor canister and, based on at least one of the amount of energy consumed by the electric heater and a mass of fuel vapor that has flowed through the purge valve, selectively disconnects the electric heater from the power until after the ignition system is transitioned from ON to OFF. |
1.一种用于车辆的加热器控制系统,包括: 能量模块,其确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量; 放出阀控制模块,其当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统;以及 加热器控制模块,其选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器,并且基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个,选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
2.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
3.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,当流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
4.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
5.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,所述能量模块基于施加到所述电加热器的电压和通过所述电加热器的电流来确定由所述电加热器消耗的能量的量。
6.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,还包括: 电导率模块,其确定所述电加热器的电导率;和 故障模块,其基于在将所述功率施加到所述电加热器时的第一时间和将所述功率从所述电加热器断开时的第二时间之间确定的所述电导率的最大值选择性地诊断在所述电加热器中的故障。
7.如权利要求6所述的加热器控制系统,其特征在于,所述故障模块当所述电导率的所述最大值是以下一个时诊断在所述电加热器中的故障: 大于第一预定的电导率;和 小于比所述第一预定的电导率小的第二预定的电导率。
8.如权利要求7所述的加热器控制系统,其特征在于,当所述电导率的所述最大值是以下两者时,所述故障模块诊断出在所述电加热器中不存在故障: 小于所述第一预定的电导率;和 大于所述第二预定的电导率。
9.如权利要求6所述的加热器控制系统,其特征在于,还包括监测模块,其当在所述电加热器中诊断出故障时照明故障指示灯。
10.一种用于车辆的加热器控制方法,包括: 确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量; 当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统; 选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器;以及 基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个,选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
1.一种用于车辆的加热器控制系统,包括: 能量模块,其确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量; 放出阀控制模块,其当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统;以及 加热器控制模块,其选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器,并且基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个,选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
2.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
3.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,当流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
4.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
5.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,所述能量模块基于施加到所述电加热器的电压和通过所述电加热器的电流来确定由所述电加热器消耗的能量的量。
6.如权利要求1所述的加热器控制系统,其特征在于,还包括: 电导率模块,其确定所述电加热器的电导率;和 故障模块,其基于在将所述功率施加到所述电加热器时的第一时间和将所述功率从所述电加热器断开时的第二时间之间确定的所述电导率的最大值选择性地诊断在所述电加热器中的故障。
7.如权利要求6所述的加热器控制系统,其特征在于,所述故障模块当所述电导率的所述最大值是以下一个时诊断在所述电加热器中的故障: 大于第一预定的电导率;和 小于比所述第一预定的电导率小的第二预定的电导率。
8.如权利要求7所述的加热器控制系统,其特征在于,当所述电导率的所述最大值是以下两者时,所述故障模块诊断出在所述电加热器中不存在故障: 小于所述第一预定的电导率;和 大于所述第二预定的电导率。
9.如权利要求6所述的加热器控制系统,其特征在于,还包括监测模块,其当在所述电加热器中诊断出故障时照明故障指示灯。
10.一种用于车辆的加热器控制方法,包括: 确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量; 当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统; 选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器;以及 基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个,选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
翻译:相关申请的交叉引用
本申请要求在2014年11月14日提交的美国临时申请第62/079,603号的权益。上面申请的公开内容在此通过参考整体并入。
技术领域
本公开涉及内燃机,并且更具体地涉及用于控制和诊断燃料蒸气罐的电加热器的系统和方法。
背景技术
这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。当前所署名发明人的在本背景技术部分中所描述的程度上的工作,以及本描述中在申请时不构成现有技术的各方面,既非明示也非默示地被承认为与本发明相抵触的现有技术。
内燃机燃烧空气和燃料的混合物以产生扭矩。燃料可以是液体燃料和蒸气燃料的组合。燃料系统向发动机供应液体燃料和蒸气燃料。燃料喷射器为发动机提供从燃料箱吸入的液体燃料。蒸气放出系统为发动机提供从蒸气罐吸入的燃料蒸气。
液体燃料存储在燃料箱中。在一些情况下,液体燃料可蒸发和形成燃料蒸气。蒸气罐捕捉和存储燃料蒸气。放出系统包括放出阀。发动机的操作在发动机的进气歧管内形成真空(相对于大气压的低压)。进气歧管内的真空和放出阀的选择性致动允许燃料蒸气吸入到进气歧管中和将燃料蒸气从蒸气罐放出。
发明内容
能量模块确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量。放出阀控制模块当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统。加热器控制模块选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器,并且基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个来选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,当流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量两者时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,所述能量模块基于施加到所述电加热器的电压和通过所述电加热器的电流来确定由所述电加热器消耗的能量的量。
在进一步的特征中,电导率模块确定所述电加热器的电导率;和故障模块基于在将所述功率施加到所述电加热器时的第一时间和将所述功率从所述电加热器断开时的第二时间之间确定的所述电导率的最大值选择性地诊断在所述电加热器中的故障。
在进一步的特征中,所述故障模块当所述电导率的所述最大值是以下其中一个时诊断在所述电加热器中的故障:大于第一预定的电导率;和小于比所述第一预定的电导率小的第二预定的电导率。
在进一步的特征中,当所述电导率的所述最大值是以下两者时所述故障模块诊断出在所述电加热器中不存在故障:小于所述第一预定的电导率;和大于所述第二预定的电导率。
在进一步的特征中,监测模块当在所述电加热器中诊断出故障时照明故障指示灯。
在进一步的特征中,当在所述电加热器中诊断出故障时,所述故障模块设定与在存储器中的故障相关联的预定的诊断故障代码(DTC)。
一种加热器控制方法包括:确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量;当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统;选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器;以及基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量时,将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括,当流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量两者时,将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括基于施加到所述电加热器的电压和通过所述电加热器的电流来确定由所述电加热器消耗的能量的量。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括:确定所述电加热器的电导率;和基于在将所述功率施加到所述电加热器时的第一时间和将所述功率从所述电加热器断开时的第二时间之间确定的所述电导率的最大值来诊断在所述电加热器中的故障。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括当所述电导率的所述最大值是以下其中一个时诊断在所述电加热器中的故障:大于第一预定的电导率;和小于比所述第一预定的电导率小的第二预定的电导率。
在进一步的特征中,当所述电导率的所述最大值是以下两者时所述加热器控制方法还包括诊断出在所述电加热器中不存在故障:小于所述第一预定的电导率;和大于所述第二预定的电导率。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括当在所述电加热器中诊断出故障时照明故障指示灯。
在进一步的特征中,所述加热器控制方法还包括当在所述电加热器中诊断出故障时设定与在存储器中的故障相关联的预定的诊断故障代码(DTC)。
本发明还提供如下方案:
1.一种用于车辆的加热器控制系统,包括:
能量模块,其确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量;
放出阀控制模块,其当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统;以及
加热器控制模块,其选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器,并且基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个,选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
2.如方案1所述的加热器控制系统,其特征在于,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
3.如方案1所述的加热器控制系统,其特征在于,当流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
4.如方案1所述的加热器控制系统,其特征在于,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,所述加热器控制模块将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
5.如方案1所述的加热器控制系统,其特征在于,所述能量模块基于施加到所述电加热器的电压和通过所述电加热器的电流来确定由所述电加热器消耗的能量的量。
6.如方案1所述的加热器控制系统,其特征在于,还包括:
电导率模块,其确定所述电加热器的电导率;和
故障模块,其基于在将所述功率施加到所述电加热器时的第一时间和将所述功率从所述电加热器断开时的第二时间之间确定的所述电导率的最大值选择性地诊断在所述电加热器中的故障。
7.如方案6所述的加热器控制系统,其特征在于,所述故障模块当所述电导率的所述最大值是以下一个时诊断在所述电加热器中的故障:
大于第一预定的电导率;和
小于比所述第一预定的电导率小的第二预定的电导率。
8.如方案7所述的加热器控制系统,其特征在于,当所述电导率的所述最大值是以下两者时,所述故障模块诊断出在所述电加热器中不存在故障:
小于所述第一预定的电导率;和
大于所述第二预定的电导率。
9.如方案6所述的加热器控制系统,其特征在于,还包括监测模块,其当在所述电加热器中诊断出故障时照明故障指示灯。
10.如方案6所述的加热器控制系统,其特征在于,当在所述电加热器中诊断出故障时,所述故障模块设定与在存储器中的故障相关联的预定的诊断故障代码(DTC)。
11.一种用于车辆的加热器控制方法,包括:
确定自从车辆的点火系统最近从关闭转变为开启后由燃料蒸气罐的电加热器消耗的能量的量;
当车辆的所述点火系统是开启时控制打开放出阀,其中当所述放出阀是打开时燃料蒸气从所述蒸气罐通过所述放出阀流到进气系统;
选择性地将功率施加到所述燃料蒸气罐的所述电加热器;以及
基于由所述电加热器消耗的能量的量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量中的至少一个,选择性地将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
12.如方案11所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量时,将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
13.如方案11所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括,当流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量时,将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
14.如方案11所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括,当由所述电加热器消耗的能量的量大于预定量的能量和流过所述放出阀的燃料蒸气的质量大于预定质量两者时,将所述电加热器从所述功率断开直到所述点火系统从开启转变为关闭后。
15.如方案11所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括基于施加到所述电加热器的电压和通过所述电加热器的电流来确定由所述电加热器消耗的能量的量。
16.如方案11所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括:
确定所述电加热器的电导率;和
基于在将所述功率施加到所述电加热器时的第一时间和将所述功率从所述电加热器断开时的第二时间之间确定的所述电导率的最大值诊断在所述电加热器中的故障。
17.如方案16所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括当所述电导率的所述最大值是以下其中一个时诊断在所述电加热器中的故障:
大于第一预定的电导率;和
小于比所述第一预定的电导率小的第二预定的电导率。
18.如方案17所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括当所述电导率的所述最大值是以下两者时诊断出在所述电加热器中不存在故障:
小于所述第一预定的电导率;和
大于所述第二预定的电导率。
19.如方案16所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括当在所述电加热器中诊断出故障时照明故障指示灯。
20.如方案16所述的加热器控制方法,其特征在于,还包括当在所述电加热器中诊断出故障时设定与在存储器中的故障相关联的预定的诊断故障代码(DTC)。
本公开的适用性的进一步范围从详细说明、权利要求和附图将变得明显。详细说明和具体实例仅仅意在说明的目的并且不意于限制本公开的范围。
附图说明
本公开从详细描述和附图将变得更加充分理解,其中:
图1是实例直接喷射发动机系统的功能性框图;
图2包括实例燃料系统;
图3是发动机控制模块的实例部分的功能性框图;
图4是描述选择性地禁用燃料蒸气罐的电加热器的实例方法的流程图;
图5是实例诊断模块的功能性框图;
图6是描述诊断在电加热器中的故障的实例方法的流程图;和
图7包括电加热器相对于时间的电导率的实例图。
在附图中,参考标记可重复使用以表示相似和/或相同元件。
具体实施方式
燃料系统包括蒸气罐。罐包括捕获和存储燃料蒸气的一种或多种物质,诸如活性炭。选择性地打开放出阀以将燃料蒸气从蒸气罐放出到内燃机。进气系统内的真空可用来通过放出阀吸入燃料蒸气。然而,当进气系统内的压力接近周围环境压力时,燃料蒸气流可能是慢的。当罐的温度为低时燃料蒸气流也可能是慢的,因为蒸气罐由于低的温度可能以较慢的速度释放燃料蒸气。
电加热器可随蒸气罐实施。可开启电加热器以增加来自燃料罐的燃料蒸气解吸,和因此能够使燃料蒸气更快流入进气系统。然而,施加扭矩载荷到发动机,以便产生由电加热器消耗的电能。因此,电加热器的使用降低了燃料效率。
根据本公开的加热器控制模块监测自从车辆的点火系统开启后由电加热器消耗的能量的量和从蒸气罐放出的燃料蒸气的质量。当能量的量和燃料蒸气的质量大于相应预定值时,加热器控制模块关闭电加热器和维持电加热器关闭直到点火系统再次关闭。这平衡从蒸气罐放出燃料蒸气和与电加热器的使用相关联的燃料效率降低的影响。如在下面进一步讨论的,诊断模块基于电加热器的电导率来诊断在电加热器中的故障。
现参考图1,呈现用于车辆的实例发动机系统的功能性框图。发动机50燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。尽管将发动机50论述为火花点火直接喷射(SIDI)发动机,但是发动机50可包括另一类型的发动机。发动机50可设置有一个或多个电马达和/或马达发电机单元(MGU)。
空气经由进气系统54流入发动机50中。更具体地,空气通过节流阀62流入进气歧管58中。节流阀62可改变到进气歧管58中的空气流。仅举例,节流阀62可包括具有可旋转的叶片的蝶形阀。节流致动器模块66(比如,电子节流控制器或ETC)基于来自发动机控制模块(ECM)70的信号来控制节流阀62的打开。在各种实施方式中,进气系统54包括一个或多个增压装置,诸如一个或多个增压机和/或一个或多个涡轮增压器,其增加到进气歧管58和从而发动机50中的空气流。
空气从进气歧管58被吸入到发动机50的气缸中。尽管发动机50可包括超过一个气缸,但是仅仅示出单个代表性的气缸74。空气从进气歧管58通过气缸74的一个或多个进气阀诸如进气阀78被吸入到气缸74中。每个气缸可设置有一个或多个进气阀。
燃料致动器模块82基于来自ECM70的信号来控制发动机50的燃料喷射器诸如燃料喷射器86。可为每个气缸设置燃料喷射器。燃料喷射器喷射燃料诸如汽油用于气缸内的燃烧。ECM70可控制燃料喷射以获得目标空气/燃料比诸如化学计量的空气/燃料比。
喷射的燃料与空气混合和产生在气缸74中的空气/燃料混合物。基于来自ECM70的信号,火花致动器模块90可激励气缸74中的火花塞94。可为每个气缸设置火花塞。一些类型的发动机诸如柴油发动机不包括火花塞。由火花塞94产生的火花点燃空气/燃料混合物。从燃烧产生的废气从气缸74经由一个或多个排气阀诸如排气阀96排出到排气系统98。可为每个气缸设置一个或多个排气阀。
现参考图2,呈现实例燃料系统100的功能性框图。燃料系统100供应燃料到发动机50。更具体地,燃料系统100供应液体燃料和燃料蒸气两者到发动机50。燃料系统100包括容纳液体燃料的燃料箱102。液体燃料从燃料箱102吸入并通过一个或多个燃料泵(未示出)供应到发动机50的燃料喷射器。
一些情况诸如补给燃料、加热、振动和/或辐射可引起燃料箱102内的液体燃料蒸发。蒸气罐104捕获和存储蒸发的燃料(燃料蒸气)。蒸气罐104可包括捕获和存储燃料蒸气的一种或多种物质诸如活性炭。燃料蒸气基于该(多种)物质的温度被吸收和解吸。例如,在温度降低时,燃料蒸气解吸可增加,并且反之亦然。
放出阀106打开和关闭以相应地启用和禁用到发动机50的燃料蒸气流。在图3中提供放出阀106的实例说明。发动机50的操作可在进气歧管58内产生相对于周围环境压力的真空。
在一些情况下,诸如当一个或多个增压装置增加空气流到发动机50中时,进气歧管58内的压力可大于或大约等于周围环境压力。当节流阀62处于宽阔打开时,进气歧管58内的压力也可接近周围环境压力。
ECM70控制放出阀106以控制燃料蒸气流到发动机50。ECM70还可控制打开和关闭通气阀112。当通气阀112打开时,ECM70可选择性地打开放出阀106以将燃料蒸气从蒸气罐104放出到进气系统54。
ECM70可通过控制放出阀106的打开和关闭来控制燃料蒸气从蒸气罐104放出的速度(放出速度)。仅举例,ECM70可控制放出速度,放出阀106可包括电磁阀,并且ECM70可通过控制施加到放出阀106的信号的占空比来控制放出速度。当燃料蒸气从蒸气罐104朝向进气系统54流动时,周围空气流入蒸气罐104中。
车辆驾驶员可经由燃料进口113将液体燃料添加到燃料箱102。燃料盖114密封燃料进口113。燃料盖114和燃料进口113可经由加燃料舱116接近。可实施燃料门118以保护和关闭加燃料舱116。通过通气阀112提供到蒸气罐104的周围空气可从加燃料舱116吸入。过滤器130接收周围空气并且过滤来自周围空气的各种颗粒。
放出阀106可直接耦接到进气系统54的组件诸如进气歧管58或进气管,通过该放出阀空气流到进气歧管58中。在具有增压装置的发动机中,放出阀106可直接耦接到增压装置上游的组件。
电加热器140可加温蒸气罐104。仅举例,如在图2中示出的,电加热器140可实施在蒸气罐104内。例如电加热器140可以是正温度系数(PTC)装置。开关装置144诸如场效应晶体管(FET)或另一合适类型的开关装置控制从电源148到电加热器140的电流。仅举例,电源148可以是车辆的电池。电压传感器152测量施加到电加热器140的电压。电流传感器156测量通过电加热器140的电流。尽管开关装置144、电压传感器152和电流传感器156示出为外部于ECM70,但是在各种实施方式中开关装置144、电压传感器152和电流传感器156可实施在ECM70内。尽管示出和讨论一个实例燃料系统,但是本申请也适用于其他类型的放出系统,诸如双通道放出系统和包括将燃料蒸气泵送回到进气系统的泵的放出系统。
图3是ECM70的实例部分的功能性框图。放出阀控制模块204控制放出阀106。加热器控制模块208控制开关装置144以控制电加热器140是开启还是关闭。在驾驶员启动车辆和一个或多个其他条件得到满足后,加热器控制模块208可关闭开关装置144以开启电加热器140。例如,在驾驶员启动车辆后,一旦ECM70(基于来自一个或多个氧传感器的反馈)在闭合中开始控制加燃料后经过预定期间,加热器控制模块208可关闭开关装置144。
车辆驾驶员可使用钥匙、按钮和/或一种或多种其他合适装置来启动和关闭车辆。点火信号212基于驾驶员输入表明车辆是开启的还是关闭的。例如,当驾驶员将点火钥匙致动到开启位置时,点火信号212可表明车辆是开启的。当驾驶员将点火钥匙致动到关闭位置时,点火信号212可表明车辆是关闭的。
功率模块216确定由电加热器140消耗的功率218的量。例如,功率模块216可基于施加到电加热器140的电压220和通过电加热器140的电流224来确定由电加热器140消耗的功率的量。功率模块216可设定电加热器140的功率218消耗等于电流224乘以电压220。电压220可使用电压传感器152来测量,和电流224可使用电流传感器156来测量。
能量模块232基于功率218消耗来确定电加热器140的能量消耗236。例如,能量模块232可确定功率218在预定期间上的数学积分,以确定在相应预定期间上的能量消耗。能量模块232将对于预定期间的能量消耗求和以确定能量消耗236。当驾驶员启动车辆时能量模块232可重设能量消耗236。能量消耗236因此对应于由电加热器140消耗的能量的总量。
放出流量模块240确定燃料蒸气通过放出阀106的质量流量244。例如,放出流量模块240可基于蒸气罐104内的燃料蒸气的质量、在放出阀106的输入侧处的第一压力、在放出阀106的输出侧处的第二压力、和放出阀106的开度248来确定燃料蒸气通过放出阀106的质量流量244。例如,放出流量模块240可使用将蒸气罐104内的燃料蒸气的质量、放出阀106的第一压力、第二压力和开度与质量流量244关联的函数和映射中的一个来确定燃料蒸气通过放出阀106的质量流量244。
放出阀106的开度248例如可对应于施加到放出阀106的信号的占空比或放出阀106的打开面积。第一压力可对应于在蒸气罐104和放出阀106之间的压力。第一压力可使用传感器来测量或基于一个或多个其他参数来确定。第二压力可对应于在引入燃料蒸气的进气系统中的压力。第二压力可使用传感器来测量或基于一个或多个其他参数来确定。
放出质量模块252基于燃料蒸气通过放出阀106的质量流量244确定已经从蒸气罐104放出的燃料蒸气的质量。该质量将被称为放出质量256。例如,放出质量模块252可确定质量流量244在预定期间上的数学积分以确定在相应预定期间上的从蒸气罐104放出的燃料蒸气的质量。放出质量模块252将对于预定期间的质量求和以确定放出质量256。当驾驶员启动车辆时或当能量模块232重设能量消耗236时,放出质量模块252可重设放出质量256。放出质量256因此对应于从蒸气罐104放出的燃料蒸气的总质量。尽管提供使用放出质量256的实例,但是还可使用输入到蒸气罐104的空气的质量。
加热器控制模块208基于放出质量256和能量消耗236来选择性地打开开关装置144和关闭电加热器140。例如,当能量消耗236大于预定量的能量和放出质量256大于预定质量时,加热器控制模块208打开开关装置144,从而禁用到电加热器140的电流和关闭电加热器140。预定量的能量和预定质量可以是校准值并且一者或两者大于零。可以校准预定量的能量和预定质量,例如以平衡从蒸气罐104放出燃料蒸气和与使用电加热器140相关联的燃料效率的降低的影响。
对于剩余的钥匙周期,加热器控制模块208打开开关装置144和关闭电加热器140。换句话说,加热器控制模块208打开开关装置144和关闭电加热器140直到驾驶员以后关闭车辆。电加热器140当车辆是关闭时保持关闭,并且如上面描述的,在驾驶员又开启车辆后可以再次开启。
现参考图4,呈现描述禁用电加热器140的实例方法的流程图。如上面描述的,加热器控制模块208可在驾驶员开启车辆后关闭开关装置144以开启电加热器140。当车辆是开启时控制在304处开始。在304处,功率模块216基于施加到电加热器140的电压220和通过电加热器140的电流224来确定由电加热器140消耗的功率218。在304处,放出流量模块240也确定燃料蒸气通过放出阀106的质量流量244。
在308处,能量模块232确定电加热器140的能量消耗236,并且放出质量模块252确定放出质量256。例如,能量模块232可将功率218在自从能量消耗236最近被更新的期间上积分,并且将积分的结果和能量消耗236的先前值求和。放出质量模块252可将质量流量244在自从放出质量256最近被更新的期间上积分,并且将积分的结果和放出质量256的先前值求和。可启用或禁用能量模块232,因此能量消耗236可包括或排除在电加热器140故障诊断期间消耗的能量。
在312处,加热器控制模块208确定电加热器140的能量消耗236是否大于预定量的能量。如果312为真,则控制继续316。如果312为假,则控制返回到304以继续更新能量消耗236和放出质量256。
在316处,加热器控制模块208确定放出质量256是否大于预定质量。如果316为真,则控制继续318。如果316为假,则控制返回到304以继续更新能量消耗236和放出质量256。在318处,加热器控制模块208确定电加热器140的故障诊断是否正在被实施和还没有完成。如果318为真,则控制可返回到304。以该方式,可允许故障诊断的实施继续。如果318为假,则控制可继续320。在各种实施方式中,如果在电加热器140中诊断出故障,则控制可打开开关装置144。
在320处,加热器控制模块208打开开关装置144,禁用到电加热器140的电流,和关闭电加热器140。加热器控制模块208维持开关装置144打开和维持电加热器140关闭直到驾驶员下次关闭车辆以后。
返回参考图3,诊断模块404选择性地诊断在电加热器140中的故障的存在。当在电加热器140中存在故障时,诊断模块404将预定诊断故障代码(DTC)408存储在存储器412中。预定DTC表明在电加热器140中存在故障。当在电加热器140中存在故障时,监测模块416监测存储器412和照明故障指示灯(MIL)420。
例如,MIL420可表明寻求对于车辆的服务可能是合适的。在服务车辆时,车辆服务技术人员可访问存储器412。预定DTC可用来向车辆服务技术人员表明在电加热器140中存在故障。当在电加热器140中存在故障时还可采取一个或多个其他补救行动。比如,可维持电加热器140关闭。
图5是诊断模块404的实例实施方式的功能性框图。现参考图5,电导率模块504基于施加到电加热器140的电压220和通过电加热器140的电流224来确定电加热器140的电导率(电的)508。例如,电导率模块504可设定电导率508等于电压220除电流224。
图7包括电加热器相对于时间708的电导率704的实例图。轨迹712追踪在加热器开启后电加热器的电导率。如示出的,电加热器的电导率在电加热器开启后可增加直到达到最大电导率。在达到最大值后,电导率可降低。
更新模块512在电加热器140的使用周期期间监测电导率508,和在电导率508增加时更新存储在最大模块520中的最大电导率516。例如,更新模块512可确定电导率508的连续值之间的差(比如,电导率508的当前值-电导率508的先前值)和/或电导率508的变化率(比如,(电导率508的当前值-电导率508的先前值)除以当前值和先前值之间的期间)。
在差的情况下,当差大于零(即正的)时更新模块512可设定最大电导率516等于电导率508的当前值。在变化率的情况下,当变化率大于零时更新模块512可设定最大电导率516等于电导率508的当前值。当差和/或变化率小于零时更新模块512可保留最大电导率516不变化。
最大电导率516在电加热器140的使用周期期间对应于电加热器140的电导率508的最大值。电加热器140的使用周期对应于在开启电加热器140时和在接下来关闭电加热器140时之间的期间。对于每个使用周期最大模块520可重设最大电导率516。尽管提供使用差和/或变化率来识别电导率508的最大值的实例,但是电导率508的最大值可以以另一种方式来确定并且存储用作为最大电导率516使用。最大电导率516的实例在图7中由716表明。
每次更新模块512更新最大电导率516时,更新模块512还触发定时器模块524以重设定时器值528。定时器模块524随着时间流逝可使定时器值528增量。因此定时器值528追踪自从最大电导率516被最近更新后逝去的期间。
当定时器值528达到预定值时,故障模块532确定在电加热器140中是否存在故障。换句话说,当自从最大电导率516被最近更新后(并且因此找到最大电导率516)经过预定期间时,故障模块532确定在电加热器140中是否存在故障。额外于或替代地等待预定期间,当差比预定的负的电导率更负或变化率比预定的负的电导率变化率更负时,故障模块532可确定在电加热器140中是否存在故障。
故障模块532基于最大电导率516来确定在电加热器140中是否存在故障。更具体地,故障模块532基于最大电导率516是在预定的电导率范围之内还是之外来确定是否存在故障。
当最大电导率516大于预定的电导率范围的预定的最大电导率或小于预定的电导率范围的预定的最小电导率时,故障模块532确定存在故障。当最大电导率516在预定的电导率范围内时,故障模块532确定在电加热器140中不存在故障。当存在故障时,故障模块532将预定的DTC408存储在存储器412中。预定的最大电导率和预定的最小电导率的实例在图7中分别地由720和724示出。
图6包括描述诊断电加热器140的实例方法的流程图。控制开始于602,其中故障模块532确定用于实施故障诊断的一个或多个条件是否得到满足。例如,在602处,故障模块532可确定车辆是否关闭达至少预定期间、电加热器140是否关闭达至少预定期间、和/或一个或多个其他条件是否得到满足。如果602为真,则控制继续604。如果602为假,则控制可结束而不诊断在电加热器140中是否存在故障。
在604处,电导率模块504确定电加热器140的电导率508。电导率模块504基于电压220除电流224来确定电导率508。在608处,更新模块512可确定在604处确定的电导率508和当最近实施604时确定的电导率508的最近值之间的差。比如,更新模块512可设定差为在604处确定的电导率508减去当最近实施604时确定的电导率508的最近值。
在612处更新模块512可确定差是否大于零。如果612为假,则控制继续620。如果612为真,则电导率508增加,并且更新模块512将最大电导率516设定为在604处确定的电导率608,和重设在616处的定时器值528,并且控制继续618。尽管已描述确定差和确定该差是否大于零的实例,但是额外地或替代地,可确定电导率508的变化率。变化率可与零比较,并且当变化率大于零时可更新最大电导率516和在616处可重设定时器值528。在618处,故障模块532可确定自从故障诊断开始后(比如,当602为真时)的期间是否大于预定期间。如果618为真,则控制可继续624。如果618为假,则控制可返回到604。
在620处,故障模块532可确定定时器值528是否大于预定值。换句话说,故障模块532可确定自从最近更新最大电导率516后预定期间是否已流逝。如果620为假,则控制可转移到618。替代地,如果620为假则控制可返回到604。如果620为真,则控制继续624。额外于或替代将自从最近更新最大电导率516后逝去的期间与预定期间比较,故障模块532在620处可确定差是否比预定的负的电导率更负或电导率的变化率是否比预定的负的电导率变化率更负。预定的负的电导率和预定的负的电导率变化率都是负值。
在624处故障模块532确定最大电导率516是否在预定的电导率范围内。如果624为真,即最大电导率516小于预定的最大电导率和大于预定的最小电导率,则在628处故障模块532表明在电加热器140中不存在故障,并且控制可结束。如果624为假,则最大电导率516大于预定的最大电导率或小于预定的最小电导率,并且故障模块532在632处表明在电加热器中存在故障。例如,故障模块532可将预定的DTC408存储在存储器412中。当在电加热器140中存在故障时监测模块416照明MIL420。当在电加热器140中存在故障时还可采取一个或多个其他补救行动。
上面的描述在本质上仅仅是示例性的并且决不意于限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实施。因此,尽管本公开包括具体实例,但是本公开的真正范围不应该如此限定,因为在研究附图、说明书和下面权利要求书的基础上其他修改将变得明显。如在此使用的,短语A、B和C中的至少一个应该使用非排他性逻辑或解释成意味着逻辑(A或B或C),并且不应该解释成意味着“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。应该理解,在方法内的一个或多个步骤可以以不同顺序(或并发地)实施而不改变本公开的原理。
在包括下面定义的本申请中,术语“模块”或术语“控制器”可由术语“电路”替代。术语“模块”可部分称为或包括:专用集成电路(ASIC);数字、模拟或混合的模拟/数字离散电路;数字、模拟或混合的模拟/数字集成电路;组合逻辑电路;现场可编程门阵列(FPGA);执行代码的(共享的、专用的或成组的)处理器电路;存储由处理器电路执行的代码的(共享的、专用的或成组的)存储器电路;提供已描述的功能的其他合适的硬件组件;或诸如在系统芯片中的上面的一些或全部的组合。
模块可包括一个或多个接口电路。在一些实例中,接口电路可包括有线的或无线的接口,其连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合。本公开的任何给定模块的功能可分配在经由接口电路连接的多个模块中。例如,多个模块可允许负载平衡。在进一步的实例中,服务器(也已知为远程或云)模块可完成关于客户模块的一些功能。
如上面使用的术语代码可包括硬件、固件和/或微代码,并可称为程序、例程、功能、类、数据结构和/或目标。术语共享的处理器电路包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语成组的处理器电路包括处理器电路,其结合额外的处理器电路执行来自一个或多个模块的一些或全部代码。提到的多个处理器电路包括在离散模具上的多个处理器电路、在单个模具上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个芯、单个处理器电路的多个线程或上面的组合。术语共享的存储器电路包括单个存储器电路,其存储来自多个模块的一些或全部代码。术语成组的存储器电路包括存储器电路,其结合额外的存储器存储来自一个或多个模块的一些或全部代码。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。在此使用的术语计算机可读介质不包括通过介质(诸如载波上)传播的瞬时电信号或电磁信号;术语计算机可读介质可因此被认为有形的和非瞬时的。非瞬时的有形的计算机可读介质的非限制性实例是非易失性存储器电路(诸如闪速存储器电路、可擦可编程的只读存储器电路、或掩模只读存储器电路),易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路),磁性存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器),和光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可部分地或完全地由通过将通用计算机配置成执行在计算机程序中具体化的一个或多个特定功能来产生的专用计算机实施。上面描述的框图和流程图元素充当软件规范,其可由技术人员或程序员的例程工作翻译成计算机程序。
计算机程序包括处理器可执行的指令,其存储在至少一个非瞬时的有形的计算机可读介质上。计算机程序还可包括或依赖存储的数据。计算机程序可包括基本输入/输出系统(BIOS),其与专用计算机的硬件、与专用计算机的特定装置相互作用的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等相互作用。
计算机程序可包括:(i)被解析的描述性文本,诸如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言),(ii)汇编代码,(iii)由编译器从源代码产生的目标代码,(iv)用于由解释器执行的源代码,(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅举例,源代码可从包括下面的语言使用语法来编写:C、C++、C#、ObjectiveC、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java?、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript?、HTML5、Ada、ASP(动态服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash?、VisualBasic?、Lua和Python?。
在权利要求书中引述的元件都不意于在35U.S.C.§112(f)的意义内的手段加功能的元件,除非元件使用短语“用于……的手段”明确引述,或在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求的情况下。