[发明专利]运转燃料蒸气回收系统及其发动机系统的方法与系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及为带有增压内燃发动机的车辆中的多个驱动器(包括动力制动系统和燃料蒸气回收系统)提供真空的方法和系统。

【背景技术】

车辆可装配有排放控制系统，其中(例如在补充燃料期间)从燃料箱释放的蒸发的碳氢化合物(HC)被捕集并存储在封装有吸收剂的燃料蒸气滤罐中。随后，当发动机运转时，蒸发排放控制系统可使用真空(或压力)将蒸气抽取入发动机进气歧管中用作燃料。可通过一个或多个泵和/或真空发生器来产生抽气流真空(或压力)。

美国专利公开文件US 2006/0196482A1中说明了为燃料抽气流提供足够的真空的一种示例方法。其中，将窜气和抽取气一起传输至发动机进气。具体地，通过真空发生器将窜气泵送至发动机进气，这样通过使用窜气的高速气流穿过真空发生器产生的负压(即真空)将燃料蒸气抽气流吸入进气。

然而，本发明的发明人已经认识到这种方法的潜在问题。在一个示例中，无论发动机是否增压，在真空发生器处产生真空以及吸取抽气流均需要泵运转。这样，由于抽取依赖于泵的运转，在泵运转被限制或约束的工况期间，可能无法产生抽气流。另外，抽取期间需要稳定的泵运转可能增加燃料成本同时降低泵寿命。在另一个示例中，在真空发生器处产生真空以及吸取抽气流需要窜气流。因此，在抽气工况期间，当不需要窜气流向进气或其不可用时，可能无法执行抽取运转。在又一个示例中，真空发生器处产生的真空仅可用于吸取抽气流。因此，在抽取运转期间可能无法使用真空发生器的真空运转替代真空驱动器(例如动力制动器)。因此，可能需要额外的泵和/或真空发生器以产生动力制动器所需的真空。这样，其会增加组件成本。

【发明内容】

因此，在一个示例中，可通过运转包括燃料蒸气滤罐、抽取泵、和真空发生器的增压发动机系统的方法解决一些上述问题。在一个实施例中，该方法可包含泵送抽气流穿过燃料蒸气滤罐、随后穿过真空发生器、并随后进入发动机进气，并且将来自真空发生器的真空应用至真空驱动器。

例如，抽取泵和至少一个真空发生器可串联配置，并可连接在发动机进气歧管和燃料蒸气回收系统之间，这样在增压发动机运转期间可穿过真空发生器将空气流和/或燃料蒸气流泵送至发动机进气，从而在真空发生器处产生真空。在一个示例中，在抽取工况期间，可打开滤罐通风阀并运转抽取泵以泵送燃料蒸气抽气流穿过燃料蒸气滤罐、随后穿过真空发生器、并随后流至发动机进气。通过在将抽气流传输至发动机进气之前泵送抽气流穿过真空发生器，可较为有利地在增压发动机运转期间在真空发生器处产生真空。该真空可从真空发生器应用至真空驱动器，例如动力制动器和/或废气门驱动器。同样，可将额外的第二真空发生器连接至主真空发生器以进一步加强产生的真空。这样，在抽取工况期间，可运转抽取泵以提供真空用于吸取燃料蒸气且还用于驱动真空驱动器。

在另一示例中，在非抽取工况期间，可关闭滤罐通风阀，可打开蒸气旁通阀，且抽取泵可运转用于旁通过燃料蒸气滤罐并泵送空气(即未与燃料蒸气混合的新鲜空气)穿过真空发生器流至发动机进气。可将泵送空气穿过真空发生器产生的真空从真空发生器应用至真空驱动器。这样，在非抽取工况期间，抽取泵可运转用于为多个真空驱动器提供真空。相对地，当发动机未增压时，可应用进气歧管真空以在抽取工况期间从燃料蒸气回收系统吸取抽气流而无需运转抽取泵。类似地，在抽取工况和非抽取工况期间，可应用进气歧管真空用于驱动真空驱动器。

在替代示例中，泵可位于燃料蒸气存储滤罐的上游或下游。在任意一种泵配置中，真空发生器可设置为使其出口气流朝向低压。

这样，无论是否存在发动机增压均可将抽气流吸向发动机进气而无需稳定的抽取泵运转。此外，可独立于窜气流执行抽取运转。具体地，在没有增压时可使用发动机进气歧管负压以吸取抽气流，而在存在增压时可使用抽取泵吸取抽气流。另外，在每次抽取运转期间，可在连接在泵下游的真空发生器处吸取真空。具体地，通过在将抽取的燃料蒸气传输至发动机进气之前泵送抽气流穿过真空发生器，可在增压工况期间在真空发生器处产生真空，其可有利地用于驱动额外的真空驱动器。这样，可减少对用于真空驱动器的专用真空泵的需要。可替代地，可在专用真空泵之外使用抽气流驱动的真空，使得能够使用更小的真空泵用于真空驱动器和/或真空泵运转持续时间可更短。由于能够在大部分发动机工况下进行抽取和真空驱动，可改善车辆燃料经济性和排放。