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濾罐凈化閥系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510575091.6

申請日:

2015.09.10

公開號:

CN105422321A

公開日:

2016.03.23

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):F02M 25/08申請公布日:20160323|||公開
IPC分類號: F02M25/08 主分類號: F02M25/08
申請人: 福特環球技術公司
發明人: 基思·斯科特·科勒; 凱文·威廉·普萊梅爾; 楊承晚; 邁克爾·溫
地址: 美國密歇根州迪爾伯恩市
優先權: 14/483,853 2014.09.11 US
專利代理機構: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409 代理人: 章社杲; 李偉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510575091.6

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.03.27|||2016.03.23

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

本發明涉及用于濾罐凈化閥的系統和方法。一種方法包括:在抽取操作期間當濾罐凈化閥打開和關閉時,旋轉濾罐凈化閥中閥體內的電樞。電樞在第一端由彈性體密封件環繞,彈性體密封件帶有在抽取操作期間實現電樞繞中心縱向軸線旋轉的多個成角度翼部。

權利要求書

1.一種用于操作連接至燃料蒸氣濾罐的凈化閥的方法,所述凈化閥具
有閥體,所述閥體包括與所述閥體接合和分離的電樞,所述方法包括:
在所述燃料蒸氣濾罐的抽取操作期間,經由所述電樞打開和關閉所述
閥體以選擇性地實現抽取流量;以及
利用所述閥體的每次致動使所述電樞逐漸轉動以繞中心縱向軸線旋轉
所述電樞。
2.根據權利要求1所述的方法,其中,所述電樞的第一端被彈性體密
封件包圍,所述彈性體密封件具有實現所述電樞的逐漸轉動的多個翼部。
3.根據權利要求2所述的方法,其中,所述多個翼部圍繞所述彈性體
密封件的圓周按徑向方式布置。
4.根據權利要求3所述的方法,其中,所述多個翼部中的每一者都包
括第一側面和第二側面,所述第一側面相對于所述圓周在徑向方向上向外
伸出,且所述第二側面不相對于所述圓周在徑向方向上伸出。
5.根據權利要求4所述的方法,其中,當所述閥體關閉時,所述多個
翼部中的每一者都相對于所述中心縱向軸線成大約40度的角度,且其中,
當所述閥體關閉時,所述多個翼部處于不受力條件下。
6.根據權利要求5所述的方法,其中,當所述閥體打開時,所述多個
翼部沖擊定子組件的平直表面并受力和變平直。
7.根據權利要求6所述的方法,其中,當所述閥體打開時,所述多個
翼部中的每一者都相對于所述中心縱向軸線成大約65度的角度。
8.根據權利要求7所述的方法,其中,當所述閥體關閉時,圍繞所述
電樞的所述第一端的所述彈性體密封件基本上封堵所述凈化閥的出口,且
其中,當所述閥體打開時,所述彈性體密封件基本上開啟所述凈化閥的所
述出口。
9.根據權利要求8所述的方法,其中,當所述凈化閥中的所述閥體打
開時,將來自所述燃料蒸氣濾罐的儲存的燃料蒸氣釋放到發動機的進氣口
中,且其中,噴射進入所述發動機內的燃料的量基于所述進氣口中接收的
所述儲存的燃料蒸氣的量進行調節。
10.一種用于濾罐凈化閥的方法,包括:在濾罐抽取操作期間,在所
述濾罐凈化閥打開和關閉時旋轉閥體內的電樞,所述電樞在第一端由具有
多個成角度翼部的彈性體密封件包圍。
11.根據權利要求10所述的方法,其中,所述多個成角度翼部定位成
沿所述彈性體密封件的圓周徑向向外伸出。
12.根據權利要求11所述的方法,其中,所述多個成角度翼部中的每
一者都包括第一側表面和第二側表面,且其中,所述第一側表面相對于所
述彈性體密封件的圓周近似垂直且所述第二側表面不與所述彈性體密封件
的圓周垂直。
13.一種凈化閥組件,包括:
具有入口端口和出口端口的閥體;
設置在所述閥體中的閥座,其中,所述閥座具有在所述入口端口與所
述出口端口之間的蒸氣流路徑中的孔口;
定子組件,包括線圈和定子,當所述線圈通電時所述定子被磁化;
電樞,當所述線圈通電時所述電樞離開所述閥座朝所述定子移動,當
所述線圈斷電時所述電樞離開所述定子朝向所述閥座移動;以及
附接至所述電樞的第一端且形成有多個翼部的彈性體密封件,當所述
定子組件從通電調節到斷電以及從斷電調節到通電時,所述電樞的第一端
使所述電樞旋轉,當所述線圈通電且所述閥座打開時,所述彈性體密封件
上的所述多個翼部被推動抵靠所述定子組件的表面。
14.根據權利要求13所述的凈化閥組件,其中,當所述線圈斷電時,
所述彈性體密封件與所述閥座接合并堵塞所述閥座中的所述孔口以關閉凈
化閥,且其中,當所述線圈通電時,所述彈性體密封件開啟所述閥座中的
所述孔口以打開所述凈化閥。
15.根據權利要求14所述的凈化閥組件,其中,當所述彈性體密封件
與所述閥座接合且所述凈化閥關閉時,所述多個翼部中的每一者都相對于
所述彈性體密封件的基部傾斜大約50度的角度。
16.根據權利要求15所述的凈化閥組件,其中,當所述線圈通電以打
開所述凈化閥時,所述多個翼部受力并變平直,使得當所述彈性體密封件
開啟所述閥座中的所述孔口時,所述多個翼部中的每一者都相對于所述彈
性體密封件的所述基部形成大約25度的角度。
17.根據權利要求16所述的凈化閥組件,其中,當所述凈化閥關閉時,
所述多個翼部處于不受力條件。
18.根據權利要求17所述的凈化閥組件,其中,當所述定子組件分別
通電和斷電時,所述彈性體密封件上的所述多個翼部在受力位置與基本上
不受力位置之間變化。
19.根據權利要求13所述的凈化閥組件,其中,所述彈性體密封件基
本上環繞所述電樞的所述第一端。
20.根據權利要求19所述的凈化閥組件,其中,所述多個翼部圍繞所
述彈性體密封件的圓周形成,所述多個翼部從所述彈性體密封件的圓周徑
向向外伸出。

說明書

濾罐凈化閥系統

技術領域

本申請案涉及一種車輛的燃料系統中的濾罐凈化閥。

背景技術

車輛燃料系統包括設計用于減少燃料蒸氣排放至大氣的蒸發排放控制
系統。例如,可將來自燃料箱的蒸發碳氫化合物(HC)貯存在裝填有吸收
和貯存蒸氣的吸收劑的燃料蒸氣濾罐中。在較晚時間,當發動機工作時,
蒸發排放控制系統使蒸氣能夠被抽取(purge)進入發動機進氣歧管以用作
燃料。

抽取來自燃料蒸氣濾罐的蒸氣可能涉及打開連接至燃料蒸氣濾罐與進
氣歧管之間的導管的濾罐凈化閥。在車輛工作的過程中,濾罐凈化閥可捕
集源自燃料系統的部件的雜質或其他碎屑。這些雜質可被捕集在濾罐凈化
閥中的密封件上并可妨礙濾罐凈化閥完全關閉。這些雜質更可能被捕集在
內燃發動機(以及因此凈化閥)可能在較長時間內不工作的混合動力車輛
內。如果濾罐凈化閥中的密封件由于存在雜質不能完全關閉,所執行的用
于測試排放控制系統的診斷例程可檢測系統中泄漏的存在。本文中的發明
人已認識到減少捕集在密封件上的雜質可減小上述雜質引起的泄漏的可能
性。

發明內容

因此,在一個實例中,提供了一種用于操作連接至燃料蒸氣濾罐的凈
化閥的方法,所述凈化閥具有閥體,閥體包括與閥體接合和分離的電樞。
該方法包括:在燃料蒸氣濾罐的抽取操作期間,經由電樞打開和關閉閥體
以選擇性地實現抽取流量;利用閥體的每次致動使電樞逐漸轉動以繞中心
縱向軸線旋轉電樞。通過旋轉電樞,可去除捕集在附接至電樞的端部的密
封件上的雜質,從而使閥門完全密封。

在另一實例中,提供了一種用于濾罐凈化閥的方法,其包括在濾罐抽
取操作期間當濾罐凈化閥打開和關閉時使閥體內的電樞旋轉,電樞在第一
端被具有多個成角度翼部的彈性體密封件包圍。彈性體密封件上的多個成
角度翼部可實現電樞的逐漸旋轉,這可有助于抽取捕集的雜質。

例如,一種車輛的燃料系統中的濾罐凈化閥可包括閥體,閥體包括定
子組件和電樞-密封件組件。本文中,濾罐凈化閥可為電磁閥,且車輛可為
混合動力電動車(HEV)。定子組件可包括由線圈環繞的定子,線圈連接
至電源。電樞-密封件組件可包括電樞,其中,電樞的第一端基本上被彈性
體密封件環繞,且彈性體密封件可阻擋閥體內的孔口。另外,彈性體密封
件可圍繞其圓周構造有多個翼部。閥體內的孔口可實現閥體與發動機的進
氣歧管的連通,且由此實現燃料蒸氣濾罐與發動機的進氣歧管的連通。當
定子組件斷電時,孔口可由彈性體密封件正常關閉。當濾罐抽取操作啟動
時,可將脈寬調制信號傳遞至電磁閥。定子組件可通電且因此,電樞連同
彈性體密封件被拉離閥體上的孔口,從而實現進氣歧管與燃料蒸氣濾罐之
間的流體連通。當閥門脈動且定子組件通電和斷電時,彈性體密封件的圓
周上的翼部可在受力、平直位置與不受力、傾斜位置之間變化,從而提供
電樞體的逐漸旋轉。當電樞-密封件組件旋轉時,在彈性體密封件的下側捕
集的雜質可發生位移并經由孔口釋放到進氣口內。

這樣,可減少由于雜質而導致的在濾罐凈化閥內發生的泄漏。可通過
啟動電樞體的旋轉來沖掉捕集在濾罐凈化閥內的電樞-密封件組件的密封
件表面上的雜質。因此,可緩解潛在的泄漏源且當定子組件斷電時密封件
可完全封閉孔口。通過減小由于捕集雜質引起泄漏的可能性,可增強濾罐
凈化閥的操作。另外,可減小在診斷例程期間檢測到濾罐凈化閥內的泄漏
的可能性。因此,可在不啟用故障指示燈的情況下完成診斷例程,這繼而
又可防止進行不必要且昂貴的診斷和維護。

應理解,提供上述發明內容是為了以簡單形式引入在具體實施方式中
進一步描述的概念匯集。并不旨在明確所要求保護的主題的關鍵或必需特
征,所要求保護的主題的范圍由與說明書隨附的權利要求書唯一地確定。
另外,所要求保護的主題并不限于解決上文所述的任何缺點或本公開內容
的任何部分中的實施方案。

附圖說明

圖1示出實例混合動力車輛系統布局;

圖2示出連接在圖1中的車輛系統內的發動機系統的實例實施例,所
述發動機系統包括燃料系統;

圖3描繪處于關閉位置的實例濾罐凈化閥組件的截面圖;

圖4示出處于打開位置的實例濾罐凈化閥組件的截面圖;

圖5示出圖3中的實例濾罐凈化閥組件內的閥座在處于關閉位置時的
放大視圖;

圖6示出(圖4中的)實例濾罐凈化閥組件內的閥座在處于打開位置
時的放大視圖;

圖7示出根據本發明的實例電樞-密封件組件的立體圖;

圖8示出圖7中的實例電樞-密封件組件的正視圖;

圖9示出圖7中的實例電樞-密封件組件的俯視圖;

圖10和圖11示出圖7中的實例電樞-密封件組件分別位于關閉的凈化
閥和打開的凈化閥內的截面圖;

圖12示出根據本發明的圖7中的實例電樞-密封件組件的旋轉;

圖13是示出用于抽取燃料蒸氣濾罐的方法的實例流程圖;

圖14描繪示出一種用于診斷燃料系統內的泄漏的方法的實例流程圖。
圖3至圖12近似地按比例繪制,盡管也可使用其他相關尺寸。

具體實施方式

以下說明涉及用于減小連接在實例發動機系統(例如圖2中所示的發
動機系統)的燃料系統中的濾罐凈化閥(CPV)內的泄漏的系統和方法。
該實例發動機系統可包含在車輛系統(例如圖1中的實例混合動力車輛系
統)內。濾罐凈化閥可包括閥體和電樞-密封件組件,例如圖7中示出的實
例電樞-密封件組件。電樞-密封件組件可與閥體接合以打開(圖4和圖6)
和關閉(圖3和圖5)濾罐凈化閥。電樞-密封件組件可經構造以使彈性體
密封件附接至電樞的第一端(圖8),其中,彈性體密封件可形成為沿其
周邊帶有多個翼部。多個翼部可包括成角度側面,其中,第一側面可垂直
于周邊,且第二側面可不垂直于周邊而是可相對于周邊傾斜(圖9)。另
外,當閥體打開時(圖11),彈性體密封件上的多個翼部可受力并平直,
且當閥體關閉時(圖10),可恢復至不受力位置。多個翼部在受力位置與
不受力位置之間的此變化,連同它們的成角度形狀可導致電樞-密封件組件
在抽取操作期間(圖13)沿其中心縱向軸線(圖12)慢慢旋轉。另外,電
樞-密封件組件的旋轉可移出捕集在彈性體密封件基部上的雜質,從而實現
對它們的抽取連同將燃料蒸氣從燃料系統中的蒸氣濾罐解除吸附。當濾罐
凈化閥停用且斷電時,這些捕集的雜質可使閥體不能完全密封。通過經電
樞-密封件組件的旋轉解除吸附捕集的雜質,泄漏測試,例如圖14中示出
的泄漏測試,不會檢測到此雜質引起的泄漏。

圖1示出實例車輛推進系統100。車輛推進系統100包括燃料燃燒發
動機10和馬達20。作為非限制性實例,發動機10包括內燃發動機且馬達
20包括電動馬達。馬達20可經構造以利用或消耗不同于發動機10的能量
源。例如,發動機10可消耗液體燃料(例如,汽油)以產生發動機輸出,
而馬達20可消耗電能以產生馬達輸出。因此,可將帶有推進系統100的車
輛稱為混合動力車輛(HEV)。具體而言,在本文中將推進系統100描述
為充電式混合動力車輛(PHEV)。

視車輛工作條件而定,車輛推進系統100可使用各種不同的模式工作。
當燃料在發動機處的燃燒中斷時,這些模式中的一些模式可使發動機100
能夠維持在關閉狀態(或停用狀態)。例如,在選擇的工作條件下,當發
動機10停用時,馬達20可經由驅動輪32推進車輛。

在其他工作條件期間,當馬達20工作以經由再生制動對能量存儲裝置
50充電時,可將發動機10停用。其中,馬達20可接收來自驅動輪32的
車輪轉矩并將車輛的動能轉換為電能供儲存在能量儲存裝置50。因此,在
一些實施例中,馬達20可提供發電機功能。然而,在其他實施例中,專用
的能量轉換裝置,本文中為發電機60,可替代地接收來自驅動輪32的車
輪轉矩并將車輛的動能轉換為電能供儲存在能量儲存裝置50。能量儲存裝
置50可例如為系統電池或電池組。

在其他工作條件期間,發動機10可通過燃燒從燃料系統40接收的燃
料來工作。例如,在馬達20停用時,發動機10可工作以經由驅動輪32推
進車輛。在其他工作條件期間,發動機10和馬達20兩者中的每一者都可
工作以經由驅動輪32推進車輛。可將發動機和電動馬達兩者選擇性地推進
車輛的構造稱為并聯式車輛推進系統。注意,在一些實施例中,馬達20可
經由第一組驅動輪推進車輛,且發動機10可經由第二組驅動輪推進車輛。

在其他實施例中,可將車輛推進系統100構造為串聯型車輛推進系統,
其中發動機不直接推進驅動輪。更確切地說,發動機20可工作以為馬達
20提供動力,而馬達20又經由驅動輪32推進車輛。例如,在選擇的工作
條件期間,發動機10可驅動發電機60,發電機60又可向馬達20或能量
儲存裝置50中的一個或多個供應電能。作為另一實例,發動機10可工作
以驅動馬達20,而馬達20又提供發電機功能以將發動機輸出轉換為電能,
其中電能可儲存在能量儲存裝置50供馬達隨后使用。視工作條件而定,可
將車輛推進系統構造為在上述工作模式中的兩個或更多個工作模式之間過
渡。

燃料系統40可包括一個或多個用于在車輛上儲存燃料以及向發動機
10提供燃料的一個或多個燃料儲存箱44。例如,燃料箱44可儲存一種或
多種液體燃料,包括但不限于:汽油、柴油和酒精燃料。在一些實例中,
燃料可作為兩種或更多種不同的燃料的混合物儲存在車輛上。例如,可將
燃料箱44構造為儲存汽油與乙醇(例如E10、E85等)的混合物或者汽油
與甲醇(例如M10、M85等)的混合物,從而可將這些燃料或燃料混合物
輸送至發動機10。仍然可向發動機10供應其他合適的燃料或燃料混合物,
其中燃料或燃料混合物可在發動機處燃燒以產生發動機輸出。可利用發動
機輸出來推進車輛和/或經由馬達20或發電機60對能量儲存裝置50再充
電。

燃料箱44可包括燃料液位傳感器46,其用于將與箱內的燃料液位有
關的信號發送至控制系統(或控制器)12。燃料液位傳感器46可包括連接
至可變電阻器的浮子,如圖所示。或者,可使用其他類型的燃料液位傳感
器。可將儲存在燃料箱44處的燃料的液位(例如,燃料液位傳感器識別的
液位)傳遞至車輛操作員,例如,經由車輛系統的儀表板上的燃料表或指
示燈(未示出)。

車輛推進系統100可包括位于車輛的外車體上的燃料門62,其用于接
收來自外部燃料源的燃料。在大多數車輛工作條件期間,燃料門62可保持
鎖定以容納燃料箱蒸氣并減少燃料箱碳氫化合物釋放到環境中。燃料系統
40可定期接收來自外部燃料源的燃料。然而,由于發動機10被周期性地
設定為停用狀態(或者發動機關閉模式),此時燃料在發動機處的消耗顯
著減少或者中斷,,因此隨后的燃料箱重新充注事件之間會需要較長的時
間。在燃料箱重新充注期間,可經由形成來自燃料門62的通道的加油管線
48將燃料從燃料分配裝置70泵送到燃料箱內。

由于晝夜變化事件和加油事件在燃料箱44內產生的燃料蒸氣可引導
至燃料蒸氣濾罐22(或濾罐22)并儲存在其中。濾罐可包括用于儲存所接
收的燃料蒸氣的吸附劑。在所選擇的發動機工作條件期間,燃料蒸氣可從
濾罐解除吸附并釋放到發動機進氣用于抽取。當滿足用于抽取操作的條件
時,濾罐凈化閥112可打開。

車輛推進系統100可包括輔助系統63。輔助系統可例如為車輛導航系
統(例如GPS),或娛樂系統(例如收音機、DVD播放器、立體音響系統
等)。在一個實例中,當輔助系統是車輛導航系統時,可經由無線通信在
車輛的控制系統與全球定位衛星之間傳輸位置和時間數據。

控制系統12可與發動機10、馬達20、燃料系統40、能量儲存裝置50
和發電機60中的一個或多個通信。具體而言,控制系統12可接收來自發
動機10、馬達20、燃料系統40、能量儲存裝置50和發電機60中的一個
或多個的反饋并作為響應將控制信號發送至它們中的一個或多個。控制系
統12還可接收來自車輛操作員130的操作員請求的車輛推進系統的輸出的
指示。例如,控制系統12可接收來自踏板位置傳感器134的反饋,踏板位
置傳感器134與踏板132通信。踏板132可示意性地指油門踏板(如圖所
示)或剎車踏板。

能量儲存裝置50可包括一個或多個電池和/或電容器。能量儲存裝置
50可經構造以儲存電能,該電能可供應至駐留在車輛上(馬達除外)的其
他電氣負荷,包括艙室采暖和空調系統(例如,HVAC系統)、發動機起
動系統(例如,啟動馬達)、前照燈、艙室音頻和視頻系統等。

能量儲存裝置50可周期性地接收來自未駐留在車輛中的外部電源80
的電能。作為非限制性實例,車輛推進系統100可構造為充電式混合動力
車輛(HEV),從而可將電能經由電能傳輸電纜82從電源80供應至能量
儲存裝置50。在能量儲存裝置50從電源80進行再充電操作期間,電氣傳
輸電纜82可電氣連接能量儲存裝置50和電源80。在操作車輛推進系統以
推進車輛時,電氣傳輸電纜82可在電源80與能量儲存裝置50之間斷開連
接。控制系統12可估計和/或控制儲存在能量儲存裝置的電能的量,在本
文中稱為荷電狀態(SOC)。

在其他實施例中,可省去電氣傳輸電纜82,此時可在能量儲存裝置50
處以無線方式從電源80接收電能。例如,能量儲存裝置50可經由電磁感
應、無線電波和電磁諧振中的一個或多個從電源80接收電能。因此,應理
解,可使用任何合適的方法對能量儲存裝置50從外部電源80進行重新充
電。這樣,馬達20可通過利用發動機10所利用的燃料以外的能量源來推
進車輛。

圖2示出連接在混合動力車輛系統6中的發動機系統8的示意圖。在
一個實例中,混合動力車輛系統6可構造為圖1中的車輛推進系統100。
因此,先前在圖1中介紹的車輛和發動機部件在圖2中以類似的方式編號
且不再重新介紹。

發動機系統8可包括具有多個汽缸30的發動機10(例如圖1中的發
動機10)。發動機10包括發動機進氣口23和發動機排氣口25。發動機進
氣口23包括流體連接至發動機進氣歧管43的進氣節氣門64。空氣可進入
進氣通道42并流經空氣過濾器56。發動機排氣口25包括通往排氣通道35
的排氣歧管49,排氣通道35將排氣送到大氣中。發動機排氣口25可包括
安裝在一個或多個緊湊連接位置的排放控制裝置170。該一個或多個排放
控制裝置可包括三元式催化劑、稀氮氧化物(NOx)捕集器、柴油顆粒過
濾器、氧化催化劑等。應理解,如本文中進一步詳述,在發動機中可包含
其他部件,例如多個閥門和傳感器。在一些實施例中,其中發動機系統8
是增壓發動機系統,發動機系統還可包括增壓裝置,例如渦輪增壓器(未
示出),使進氣壓縮機由排氣渦輪驅動。

發動機系統8連接至燃料系統40。燃料系統40包括連接至燃料泵21
的燃料箱44和燃料蒸氣濾罐22。燃料箱44經由加油管線48接收燃料,
加油管線48作為燃料箱44與車輛外部車體上的加油門62之間的通道。在
燃料箱加油事件期間,可通過通常被氣體蓋覆蓋的加油入口107將燃料從
外部源泵入車輛。在加油事件期間,當燃料被泵入燃料箱44內時,一個或
多個燃料箱通氣閥可打開以使加油蒸氣能夠導入并儲存在燃料蒸氣濾罐22
內。

燃料箱44內產生的蒸氣在被抽取到發動機進氣口23之前,經由導管
31送到燃料蒸氣濾罐22。燃料箱44可包括用于將燃料箱內產生的晝夜變
化蒸氣和加油蒸氣排放到燃料蒸氣濾罐22的一個或多個通氣閥。所述一個
或多個通氣閥可為電子或機械致動的閥門并可包括主動通氣閥(亦即,帶
有由控制器致動打開或關閉的運動部件的閥門)或被動閥(亦即,不帶運
動部件的基于箱充注液位被動地致動打開或關閉的閥門)。在所描述的實
例中,燃料箱44包括被動燃料液位通氣閥(FLVV)108,被動燃料液位通
氣閥(FLVV)108包括浮子機構,浮子機構在被燃料移位時,關閉燃料箱
與濾罐之間的蒸氣流。于是,基于燃料箱內相對于蒸氣空間104的燃料液
位102,通氣閥可打開或關閉。例如,FLVV108可為常開,從而防止燃料
箱滿溢。在燃料箱重新充注期間,當燃料液位102升高時,FLVV108可關
閉,導致壓力在蒸氣管線109內(位于加油入口107的下游并連接至導管
31)以及在連接至燃料泵的加油噴嘴處積聚。于是,加油噴嘴處壓力的增
大可使加油泵跳閘(trip),從而自動地停止燃料充注過程并防止滿溢。

燃料蒸氣濾罐22填充有合適的吸附劑,其用于臨時地捕集在燃料箱加
油操作期間產生的燃料蒸氣(包括蒸發的碳氫化合物)以及晝夜變化蒸氣。
在一個實例中,所用的吸附劑是活性炭。當滿足抽取條件時,例如當濾罐
飽和時,可通過打開濾罐凈化閥112將儲存在燃料蒸氣濾罐22內的蒸氣經
由抽取管線28抽取到發動機進氣口23,具體而言,抽取到進氣歧管43。
盡管示出單個燃料蒸氣濾罐22,應理解,燃料系統40可包括任何數量的
濾罐。

燃料蒸氣濾罐22還包括通風管27(本文中也稱為新空氣管線),當
燃料蒸氣濾罐22儲存或捕集來自燃料箱44的燃料蒸氣時,通風管用于將
氣體送出燃料蒸氣濾罐22至大氣。當經由抽取管線28和濾罐凈化閥112
將所儲存的燃料蒸氣抽取至發動機進氣口23時,通風管27還可使新鮮空
氣能夠被吸入燃料蒸氣濾罐22內。通風管27可包括濾罐通氣閥114以調
節燃料蒸氣濾罐22與大氣之間的空氣和蒸氣的流量。濾罐通氣閥還可用于
診斷例程。當包含通氣閥時,可在燃料蒸氣儲存操作期間打開通氣閥(例
如,在燃料箱加油期間以及當發動機不運轉時),以便可將經過濾罐后去
除了燃料蒸氣的空氣推出至大氣。同樣,在抽取操作期間(例如,在濾罐
再生期間以及當發動機運轉時),可打開通氣閥以使新空氣流量能夠去除
儲存在濾罐內的燃料蒸氣。通過關閉濾罐通氣閥114,可將燃料箱與大氣
隔離。

燃料泵21可經構造為對輸送至發動機10的噴射器(例如實例噴射器
66)的燃料進行加壓。盡管僅示出單個噴射器66,可為每個汽缸提供額外
的噴射器。應理解,燃料系統40可為無回流燃料系統、回流燃料系統或者
各種其他類型的燃料系統。

在一些實施例中,可將發動機10構造為選擇性停用。例如,發動機
10可響應于怠速-停止條件選擇性停用。其中,響應于滿足的任何或所有怠
速-停止條件,可通過將汽缸燃料噴射器停用來將發動機選擇性停用。因此,
在如下情況下視為滿足怠速-停止條件:在系統電池(或能量儲存裝置)充
分地充電時發動機燃燒;輔助發動機負荷(例如,空調要求)低,發動機
溫度(進氣溫度、催化劑溫度、冷卻劑溫度等)在不需要進一步調節的所
選擇的溫度范圍內,并且駕駛員要求的扭矩或功率要求足夠低。響應于滿
足的怠速-停止條件,可經由將燃料和火花停用來選擇性和自動地將發動機
停用。然后,發動機開始自轉至停止。

因此,在一些條件下,由于車輛由發動機系統8提供動力,以及在其
他條件下由能量儲存裝置提供動力,混合動力車輛系統6可具有減少的發
動機工作時間。盡管減少的發動機工作時間可減少來自車輛的總碳排放,
但它們也會導致對來自車輛的排放控制系統的燃料蒸氣的抽取不充分。例
如,減少的發動機工作時間可減少用于濾罐完整抽取的時間。因此,如果
在可用的發動機工作時間期間沒有對濾罐進行充分地抽取,濾罐的儲存能
力會減小,且排氣排放會降級。為解決此問題,在一些實施例中,可選擇
性地將燃料箱隔離閥(FTIV)116包含在導管31內以便將燃料箱44經由
FTIV116連接至燃料蒸氣濾罐。在包含隔離閥時,可在發動機工作期間將
隔離閥保持關閉以便限制從燃料箱44導向燃料蒸氣濾罐22的晝夜變化蒸
氣的量。在加油操作期間以及選擇的抽取條件下,可臨時性地打開隔離閥
以將來自燃料箱44的燃料蒸氣導向燃料蒸氣濾罐22。當燃料箱壓力高于
閾值(例如,高于燃料箱的機械壓力限值,高于所述機械壓力限值時,燃
料箱和其他燃料系統部件可能發生機械損壞)時,通過打開閥門,燃料箱
蒸氣可釋放到濾罐內并可將燃料箱壓力維持在壓力限值之下。

可將一個或多個壓力傳感器120連接至燃料系統40,用于提供燃料系
統壓力的估計值。在一個實例中,燃料系統壓力是燃料箱壓力,其中壓力
傳感器120是連接至燃料箱44的燃料箱壓力傳感器(或燃料箱壓力傳感器
FTPT),用于估計燃料箱壓力或真空水平。盡管所描述的實例示出壓力傳
感器120連接在燃料箱44與燃料蒸氣濾罐22之間,在替代實施例中,可
將壓力傳感器直接連接至燃料箱44。

可將在抽取操作期間從燃料蒸氣濾罐22釋放的燃料蒸氣經由抽取管
線28導入發動機進氣歧管43。可通過連接在燃料蒸氣濾罐22與發動機進
氣口23之間的濾罐凈化閥112來調節沿抽取管線28的蒸氣流量。可通過
相關的濾罐凈化閥螺線管(在圖2中未示出)的工作周期來確定濾罐凈化
閥釋放的蒸氣的量和速率。因此,濾罐凈化閥螺線管的工作周期可響應于
發動機工作條件,包括例如發動機速度-負荷條件、空氣-燃料比、濾罐負荷
等,由車輛的動力傳動系統控制模塊(PCM)(例如控制器12)確定。通
過命令濾罐凈化閥關閉,控制器可將燃料蒸氣回收系統與發動機進氣隔離。
可在抽取管線28中包含可選的濾罐止回閥(未示出)以防止進氣歧管壓力
使氣體在與抽取流量相反的方向上流動。因此,如果濾罐凈化閥控制未精
確地定時,或者濾罐凈化閥本身能夠被進氣歧管高壓強迫打開,則止回閥
是必需的。可從連接至進氣歧管43并與控制器12通信的MAP傳感器118
獲得歧管絕對壓力(MAP)的估計值。或者,可利用由連接至進氣歧管的
MAF傳感器(未示出)所測量的替代發動機工作條件,例如質量空氣流量
(MAF),來推導出MAP。

通過選擇性地調節各個閥門和螺線管,燃料系統40可由控制器12操
作在多個模式中。例如,可在燃料蒸氣儲存模式下操作燃料系統,其中控
制器12可關閉濾罐凈化閥(CPV)112并打開濾罐通氣閥(CVV)144和
FTIV116以將加油蒸氣和晝夜變化蒸氣導入燃料蒸氣濾罐22,同時防止燃
料蒸氣被導入進氣歧管43。

作為另一實例,可在加油模式下操作燃料系統(例如,當車輛操作人
員要求燃料箱加油時),其中,控制器12可調節閥門以在將燃料添加到燃
料箱中之前將燃料箱減壓。其中,控制器12可關閉CVV114并打開CPV112
和FTIV116中的每一者以將多余的燃料箱壓力/真空經由燃料蒸氣濾罐導
入進氣歧管。

作為再一實例,可在濾罐抽取模式下(例如,在已達到排放控制裝置
起燃溫度后且發動機正在運轉時)操作燃料系統,其中,控制器12可打開
CPV112、CVV114并關閉FTIV116。在關閉FTIV之前,可在混合動力車
輛可用的有限的發動機開啟時間期間更有效地對濾罐進行抽取。在此模式
期間,工作中的發動機的進氣歧管產生的真空可用于將新鮮空氣抽吸經過
通風管27并通過燃料蒸氣濾罐22以將所儲存的燃料蒸氣抽取進入進氣歧
管43。在此模式中,從燃料蒸氣濾罐抽取來的燃料蒸氣在發動機中燃燒。
抽取可持續到濾罐中所儲存的燃料蒸氣量低于閾值,或者直到發動機停用
且車輛工作的電動模式恢復。在抽取期間,可使用獲知的蒸氣量/濃度來確
定儲存在濾罐中的燃料蒸氣的量,且然后在抽取操作的較晚部分(當濾罐
經過充分地抽取或者排空時),可使用獲知的蒸氣量/濃度來估計燃料蒸氣
濾罐的負荷狀態。例如,可將一個或多個氧傳感器(未示出)連接至燃料
蒸氣濾罐22(例如,濾罐的下游),或者定位在發動機進氣和/或發動機排
氣中,以提供濾罐負荷(即,儲存在濾罐中的燃料蒸氣的量)的估計值。
基于濾罐負荷,且進一步基于發動機工作條件,例如發動機速度-負荷條件,
可確定抽取流率。

車輛系統6還可包括控制系統14。控制系統14示出為接收來自多個
傳感器16(本文中描述了傳感器16的多種實例)的信息并將控制信號發
送至多個致動器81(本文中描述了致動器81的多種實例)。作為一個實
例,傳感器16可包括定位在排放控制裝置上游的排氣(空氣/燃料比)傳
感器126、排氣溫度傳感器128、MAP傳感器118以及排氣壓力傳感器129。
可將其他傳感器,例如額外的壓力、溫度、空氣/燃料比和成分傳感器,連
接至車輛系統6中的各個位置。作為另一實例,致動器可包括燃料噴射器
66、CPV112、CVV114、FTIV116以及進氣節氣門64。控制系統14可包
括控制器12。控制器可接收來自各個傳感器的輸入數據,處理輸入數據并
響應于經處理的輸入數據且基于在控制器中編程的與一個或多個例程相對
應的指令或代碼來觸發致動器。

在車輛工作的過程中,雜質可積聚并沉積在蒸發排放控制系統(EVAP
系統)內。雜質可包括碳球團或灰塵、塑料、尼龍、聚酯、絲織物、紙板
纖維、烯烴、污垢、其他纖維或小顆粒,或者它們的組合。具體而言,雜
質可捕集在濾罐凈化閥中的電樞-密封件組件的密封件表面上。于是,這些
捕集的雜質可能妨礙濾罐凈化閥中的電樞-密封件組件完全密封濾罐凈化
閥中的孔口的能力。這會導致在EVAP系統泄漏測試期間檢測到泄漏。作
為克服雜質捕集的措施,濾罐凈化閥內的電樞-密封件組件的密封件可形成
有多個成角度翼部。此外,在抽取操作期間當啟動濾罐凈化閥時,密封件
上的多個翼部可在不受力、傾斜位置與受力、平直位置之間交替。多個翼
部的此位置交替以及它們的成角度形狀可實現在抽取操作期間密封件-發
電機組件的逐漸旋轉。密封件的旋轉,而不是在一個位置脈動,可實現任
何捕集的雜質在密封件表面上位移。于是,所移出的雜質流經并離開濾罐
凈化閥。

圖3示出了實例濾罐凈化閥112。濾罐凈化閥112包括閥體328,閥體
328又包括與燃料蒸氣濾罐22流體連通的凈化閥入口302(或入口端口
302),如圖1和圖2中所示。閥體328還包括與發動機10中包含的進氣
歧管43或其他合適的進氣通道流體連通的凈化閥出口308(或出口端口
308),如圖2中所示。凈化閥入口302的中心軸線304相對于凈化閥出口
308的中心軸線306布置成垂直角度。然而,已經預期凈化閥出口與凈化
閥入口的其他相對位置。例如,中心軸線之間的角度可小于或大于90度。

閥體328還包括致動組件348。具體而言,在所描述的實例中,致動
組件348包括電樞-密封件組件330和定子組件318。相應地,濾罐凈化閥
112可為螺線管型閥門,在一個實施例中,螺線管型閥門可在20Hz處由脈
寬調制操作。定子組件318包括在線筒320的頂部法蘭321與底部法蘭322
之間繞線筒320卷繞的電氣線圈312。可將電氣線圈312連接至電源,例
如車輛的電池。在圖1中的混合動力車輛系統的實例中,電氣線圈312可
從能量儲存裝置50接收供電。定子組件318還包括裝配在線筒320內的孔
中的導磁定子326。閥體328的軸324布置在定子326內的中心孔內且彈
簧336環繞軸324的第一末端。環繞軸324的第一末端的彈簧336進而定
位在電樞-密封件組件330的電樞332中的空腔(未標識)內。彈性體密封
件334環繞電樞332的第一端333,且彈性體密封件(也稱為密封件)334
和電樞332一起形成電樞-密封件組件330。因此,如圖3中示出,線筒320、
定子326、軸324和電樞332同軸定位,其中每一者都平行于凈化閥出口
308的中心軸線306。

濾罐凈化閥112是常閉閥門且在圖3中示出為處于其關閉構造。在本
文中,電樞-密封件組件330基本上封堵通向出口槽道344的孔口(在圖5
中示出),出口槽道344與出口通道316流體連通,出口通道316又通往
凈化閥出口308。因此,當濾罐凈化閥112關閉時,彈性體密封件334停
靠在閥體328的閥座(如圖5中指示)上。相應地,凈化閥入口302經由
入口通道314與入口腔室310之間的流體連通與出口槽道344、出口通道
316和凈化閥出口308封閉隔開。這樣,當濾罐凈化閥112處于關閉構造
時,電樞-密封件組件330的密封件334可禁止來自燃料蒸氣濾罐22的流
量。

圖5中示出了放大視圖500,示出了在關閉構造中彈性體密封件334
停靠在閥座516上。彈性體密封件334包括環形唇部508和其下側的凸起
514。在常閉的濾罐凈化閥構造中,環形唇508停靠在閥座516上并基本上
堵塞出口槽道344的孔口506。閥體328內的孔口506可實現閥體與圖2
中的發動機10的進氣歧管43的連通,從而實現燃料蒸氣濾罐22與圖2中
的發動機10的進氣歧管43的連通。

圖4示出圖3中的處于打開構造的實例濾罐凈化閥112。由于圖4示
出圖3中的濾罐凈化閥112,在圖3中標記和引入的所有部件都相同,且
因此,在此既沒有標記也沒有引入。

當啟動濾罐抽取操作時,控制器12可與致動組件348通信,如圖3中
的箭頭352標示。具體而言,可將脈寬調制信號傳輸至螺線管濾罐凈化閥
112。響應于所述信號,當電流經電氣線圈312時,可使定子組件318通電,
從而將定子326磁化。因此,電樞332被拉向定子326且彈性體密封件334
可被拉離閥座,打開進入出口槽道344的孔口506。

當電樞-密封件組件330提升離開孔口(圖5和圖6中的502)時,實
現凈化閥入口302與凈化閥出口308之間的流體連通。如圖4中示出,解
除吸附的燃料蒸氣與空氣的混合物(如虛線箭頭412所示)可經由入口通
道314被從燃料蒸氣濾罐吸入入口腔室310。然后,此混合物流經孔口506
(如圖5和圖6中所示)進入出口槽道344,橫穿出口通道316并經過凈
化閥出口308離開閥體328。因此,當閥體328打開時,從燃料蒸氣濾罐
解除吸附的所儲存的燃料蒸氣可釋放進入發動機10的發動機進氣口23中。

圖6中示出放大的視圖600,示出在濾罐凈化閥112的打開構造中被
拉離閥座516的彈性體密封件334的放大視圖。如圖6中所示,當電樞-密
封件組件330朝向定子326提升離開閥座516并開啟孔口506時,在彈性
體密封件334的下側表面(圖8中的804)與閥座516之間產生間隙520。
通過凈化閥入口302進入閥體328的入口腔室310的解除吸附的蒸氣與空
氣的混合物412可流經間隙520進入出口槽道344且隨即流經凈化閥出口
308。

從600應理解,當來自燃料蒸氣濾罐22的燃料蒸氣與空氣的混合物流
經間隙520進入閥體328的孔口506時,空氣與燃料蒸氣的混合物基本上
流過彈性體密封件334的下側表面。因此,如果在空氣與燃料蒸氣的混合
物中存在雜質,則雜質可能捕集在彈性體密封件334的下側表面。

因此,實例凈化閥組件可包括具有入口端口和出口端口的閥體以及設
置在閥體內的閥座。閥座可包括凈化閥入口端口與凈化閥出口端口之間的
蒸氣流路徑中的孔口。此外,凈化閥組件可包括定子組件和電樞,定子組
件包括線圈和定子,當線圈通電時定子被磁化,且當線圈通電時電樞離開
閥座朝定子移動,當線圈斷電時電樞離開定子朝閥座移動。

現在轉至圖7,其示出電樞-密封件組件330的立體圖700。在所示出
的實施例中,電樞332包括中空圓柱體706,中空圓柱體706環繞中心空
腔710并在其基部708處密封。電樞332的中心縱向軸線702可垂直于基
部708。在所示出的實例中,中心縱向軸線702可與圖3中示出的凈化閥
出口308的中心軸線306相同。另外,基部708可處于電樞332的第一端
333并可比中空圓柱體706的直徑寬。

中心空腔710可容納處于軸324(如圖3中所示)的第一末端的彈簧
336。如圖7中所示,電樞332的基部708基本上由彈性體密封件334環繞。
可經由各種粘接方法將彈性體密封件334附接至電樞332的基部708。在
一個實例中,彈性體密封件334可經由粘合劑連接至基部708。在另一實
例中,可在硫化期間實現電樞332的第一端333與彈性體密封件334之間
的粘接。可利用其他連接方法而不背離本發明的范圍。應注意,可將彈性
體密封件334附接至電樞332以便將其與中心縱向軸線702同軸布置。彈
性體密封件334形成有圍繞其頂部圓周704布置的多個翼部512。

因此,電樞332的第一端333可被彈性體密封件334圍繞,彈性體密
封件334具有多個翼部512,多個翼部512可實現電樞332的逐漸轉動
(ratcheted),這將參照圖12進行解釋。

圖8和圖9分別示出電樞-密封件組件330的正視圖和俯視圖。如參照
圖7所述,圖8的正視圖也示出在第一端333由彈性體密封件334環繞的
電樞332。可觀察到在本實施例中,電樞-密封件組件330的電樞332和彈
性體密封件334分享公共的中心縱向軸線702。圍繞彈性體密封件334的
頂部圓周704形成多個翼部512以使翼部從彈性體密封件334的頂部圓周
704徑向地伸出。另外,多個翼部512可與彈性體密封件334的本體連續。
另外,多個翼部512可利用與彈性體密封件334相同的彈性體材料形成。
在替代實施例中,多個翼部可利用與密封件334不同的材料形成并連接至
密封件334的本體。另外,在替代實施例中,密封件334可利用彈性體以
外的材料形成。

圖8還包括彈性體密封件334的下側表面804(或基部804)。下側表
面804可包括環形唇部508和突起514。如前面參照圖6所述,當在抽取
操作期間濾罐凈化閥112處于打開構造時,解除吸附的燃料蒸氣與空氣的
混合物可流經孔口506(在圖5和圖6中示出)進入出口槽道344。所儲存
的燃料蒸氣與空氣的混合物基本上流過下側表面804。在混合物中存在的
雜質,例如碳顆粒、灰塵等,可沖擊彈性體密封件334的下側表面804并
可捕集在彈性體密封件334的下側表面804上。具體而言,雜質可沿環形
唇部508捕集在下側表面804上環形唇部508與突起514之間的的區域內,
或者下側表面804上的其他區域。另外,雜質還可沉降到閥座516上。因
此,在下側表面804上(或閥座516上)所存在的這些捕集到的雜質顆粒
可妨礙當濾罐凈化閥關閉時孔口506的完全密封。另外,蒸發排放控制系
統的診斷例程可檢測到此雜質引起的泄漏且故障指示燈可被致動。相應地,
通過減少捕集在密封件334的下側表面804上的雜質,可減少由于雜質捕
集產生的泄漏。另外,可實現對抽取蒸氣流量更精確的估計和控制。

圖9中示出電樞-密封件組件330的俯視圖,其指示了電樞332的中空
圓柱體706內的中心空腔710(參照圖7描述)。彈性體密封件334示出
為帶有沿其頂部圓周704以徑向方式布置的多個翼部512。在所示出的實
施例中,彈性體密封件包括8個翼部。其他實施例可圍繞彈性體密封件的
圓周包括不同數量的翼部。

多個翼部中的每一者都具有第一側面712和第二側面714。第一側面
712相對于頂部圓周704在徑向方向“R”上向外伸出。換言之,第一側面
712可相對于彈性體密封件334的頂部圓周704近似垂直。例如,第一側
面712可與頂部圓周704形成95°的角度。在另一實例中,第一側面712
可與頂部圓周704形成85°的角度。在再一實例中,第一側面712可相對于
頂部圓周704為精確的90°。為進一步詳述,第一側面712相對于彈性體密
封件334的中心902在徑向方向上延伸。

相反,多個翼部512的第二側面714可不與彈性體密封件334的頂部
圓周704垂直。另外,給定翼部(例如512a)的第一側面712和第二側面
714可不彼此平行。例如,如圖9中所示,第二側面714可不相對于頂部
圓周704向外徑向伸出。因此,第二側面714可相對于頂部圓周704傾斜
或偏斜。具體而言,多個翼部512的每一者的第二側面714可與其緊鄰的
翼部的第一側面712形成45°的角度。為詳細描述,如圖9中所示,翼部
512b的第二側面714可僅與其附近(鄰近)的翼部512a的第一側面712
形成45°的角度。為進一步詳細描述,翼部512a的第一側面712與翼部512b
的第二側面714緊鄰。在翼部512a與512b之間沒有其他翼部。

于是,第一翼部512b的第二側面714可相對于第二翼部512a的第一
側面712形成大約45°的角度,其中,第二翼部512a可與第一翼部512b的
第二側面714緊鄰定位。在其他實施例中,翼部512a的第一側面712與翼
部512b的第二側面714之間的角度可不同于上文中所列。

通過使第二側面714相對于第一側面712偏斜不同的角度,而不是使
第一側712和第二側714中的每一者形成為以徑向向外伸出,可實現電樞
的旋轉。將參照圖12提供更多的旋轉描述。

應理解,盡管上述描述包括第一翼部的第二側面714與相鄰翼部的第
一側面712成大約45°角度的實例,其他實施例可包括第二側面714相對于
緊鄰的翼部的第一側面712成不同的角度(不同于45°)。還應理解,第二
側面714可不垂直于頂部圓周704。

因此,多個翼部512中的每一翼部可包括相對于頂部圓周704以及相
對于彼此成不同角度的第一側面712和第二側面714。換言之,第一側面
712可不平行于第二側面714。

圖10和圖11中示出在抽取操作期間多個翼部512的位置變化。圖10
的截面圖1010中示出濾罐凈化閥112的關閉構造,具體而言,電樞-密封
件組件330堵塞閥座516上的孔口506的位置。截面圖1010是密封件334
沿圖9中的線M-M′的橫截平面的截面圖。圖11中示出濾罐凈化閥112的
打開構造,其示出電樞-密封件組件330被提升離開閥座516的位置。

如圖10中所示,密封件334的多個翼部512中的每一者都相對于電樞
-密封件組件330的中心縱向軸線702形成特定角度。應注意,當濾罐凈化
閥112關閉時,多個翼部512可處于自然的及不受力的位置。作為一個實
例,在濾罐凈化閥112的關閉構造中,截面圖1010的最右邊的翼部512g
(由閱讀者觀察)可相對于中心縱向軸線702形成角度1013。具體而言,
指示翼部512g的傾角的線1017可相對于中心縱向軸線702成角度1013。
線1017還可平行于翼部512g的傾角。在本發明中,角度1013可相對于中
心縱向軸線702為大約40°。在一個實例中,翼部512g可相對于中心縱向
軸線702形成35°角度。在另一實例中,翼部512g(及線1017)可相對于
中心縱向軸線702形成45°角度。在再一實例中,翼部512g(及線1017)
可相對于中心縱向軸線702精確地形成40°角度。因此,當閥體328和凈化
閥112關閉時,多個翼部512中的每一者可相對于中心縱向軸線702大約
成40°角度,且其中,當閥體328關閉時,多個翼部512處于不受力狀態。

應理解,多個翼部512中的每一者也可相對于彈性體密封件的基部804
傾斜。作為實例,翼部512g可與基部804形成角度1015。基部804可作
為線1019延伸,以便提高密封件組件中所形成的角度的清晰度。因此,線
1019可與翼部512g形成角度1015。當濾罐凈化閥關閉時,角度1015可相
對于線1019為大約50°。在一個實例中,角度1015可相對于基部804為
48°。在另一實例中,角度1013可相對于基部804(或線1019)為52°。在
再一實例中,當濾罐凈化閥關閉時,翼部512g(及線1017)可相對于線
1019(和基部804)精確地形成50度的角度。于是,當彈性體密封件334
與閥座516接合且凈化閥112關閉時,多個翼部512中的每一者都可相對
于彈性體密封件334的基部804傾斜大約50度的角度。

比較而言,在圖11的視圖1110中所示的濾罐凈化閥112的打開構造
中,多個翼部512可相對于中心縱向軸線702和基部804處于不同的傾角。
如人們所觀察的,多個翼部512可相對于視圖1010中它們的自然、初始形
成的不受力位置呈現更平直和受力的位置。因此,當閥體328打開時,多
個翼部512可能沖擊定子組件318的平直平面,并可能受力并變平直。為
進一步詳細描述,在濾罐凈化閥112的打開構造中,翼部512g可相對于中
心縱向軸線702形成角度1143。具體而言,指示翼部512g的傾角的線1147
可相對于中心縱向軸線702處于角度1143。當濾罐凈化閥打開時,線1147
也可平行于翼部512g的傾角。

另外,角度1143可大于圖10中的翼部512g與中心縱向軸線之間形成
的角度1013。在本發明中,角度1143可相對于中心縱向軸線702為大約
65度。在一個實例中,當濾罐凈化閥打開時,翼部512g可相對于中心縱
向軸線702形成60°角度。在另一實例中,當濾罐凈化閥打開時,翼部512g
和線1147可相對于中心縱向軸線702形成70°角度。在再一實例中,翼部
512g(和線1147)可相對于中心縱向軸線702精確形成65°的角度。因此,
當閥體328和濾罐凈化閥112打開時,多個翼部512中的每一者可相對于
中心縱向軸線702大約成65度的角度。

應理解,多個翼部512中的每一者也可相對于彈性體密封件334的基
部804傾斜與關閉構造(例如視圖1010)中不同的角度。作為實例,翼部
512g可與基部804或線1019形成角度1145。另外,角度1145可小于圖
10中的角度1015。如前面解釋,為了提高在密封件組件中形成的角度的清
晰度,線1019可指示基部804的延伸。當濾罐凈化閥打開時,角度1145
可相對于基部804和線1019為大約25度。在一個實例中,角度1145可
相對于基部804為30°。在另一實例中,當濾罐凈化閥打開時,角度1145
可相對于基部804(或線1019)基本上平行。在再一實例中,角度1145可
相對于基部804精確為25°。因此,當彈性體密封件334開啟閥座516中的
孔口506且濾罐凈化閥112打開時,多個翼部512中的每一者可相對于彈
性體密封件334的基部804形成大約25度的角度。

多個翼部512可在濾罐凈化閥112的打開構造中呈現更平直的位置,
因為多個翼部512可被推動抵靠定子組件318的表面。參見圖4和圖6的
放大視圖600,當定子組件318經由流過電氣線圈312的電流通電時,定
子326可磁化且電樞332可朝向定子326提升。因此,彈性體密封件334
也可被拉向定子組件318。當密封件334被抬離閥座516時,多個翼部512
可能沖擊定子組件318的平直表面612。在一個實例中,表面612可為定
子組件318的基部。作為沖擊表面612的結果,當定子組件斷電且閥座關
閉時,多個翼部512中的每一者都輕微受力并相對于它們的不受力及自然
位置彎曲到更平直的位置。

還應注意,在實例視圖1010和1110中,即使電樞-密封件組件330在
抽取操作期間可旋轉,電樞-密封件組件30也示出為不發生旋轉,如下文
中參照圖12描述。

圖12示出在給定的抽取操作期間,當濾罐凈化閥在打開位置與關閉位
置之間調節時電樞-密封件組件330的旋轉。具體而言,第一視圖1210示
出濾罐凈化閥112的關閉構造,第二視圖1220示出濾罐凈化閥112的打開
構造,且第三視圖1230示出濾罐凈化閥112的關閉構造。第一視圖1210、
第二視圖1220和第三視圖1230可為濾罐凈化閥連續的關閉-打開-關閉操
作。作為實例,第二視圖1220中電樞-密封件組件330的位置可緊跟第一
視圖1210中的電樞-密封件組件330的位置。另外,第三視圖1230中電樞
-密封件組件330的位置可緊隨第二視圖1220中的電樞-密封件組件330的
位置之后。

在另一實例中,第一視圖1210、第二視圖1220和第三視圖1230可不
示出連續的關閉-打開-關閉操作。因此,第二視圖1220中電樞-密封件組件
330的位置可指示第一視圖中電樞-密封件組件330的位置之后幾個周期的
位置。類似地,第三視圖1230中電樞-密封件組件330的位置可出現在第
二視圖1220中電樞-密封件組件330的位置之后的幾個周期。然而,所有
第一視圖1210、第二視圖1220和第三視圖1230都在同一給定的抽取操作
內出現。

如1210中所示,彈性體密封件334的下側表面804可停靠在閥座516
上,基本上堵塞出口槽道344的孔口506。在此位置,可如圖所示定位多
個翼部512,其中,翼部A位于第一視圖1210的最左側(由閱讀者觀察)
且翼部E朝向第一視圖1210的最右側。在第二視圖1220,電樞-密封件組
件330可向上提升并離開閥座516以使環形唇部508不再接觸閥座516。
另外,在彈性體密封件的下側表面804與閥座516之間可形成間隙520。
另外,如1220中所示,電樞-密封件組件330可能已沿逆時針方向旋轉。
為詳細描述,翼部A可從第二視圖1220(以及閱讀者)的左手側朝向第二
視圖1220(以及閱讀者)的右手側移動。類似地,翼部B、C和D可朝第
二視圖1220的右側移動,且當翼部E朝向電樞332的背部離開閱讀者移動
時,翼部E可被翼部D阻擋于視線外。因此,隨著閥門的每次致動,密封
件-電樞組件可逐漸轉動以繞其中心縱向軸線702旋轉電樞。

在第三視圖1230,閥門可再次處于關閉構造,且電樞-密封件組件330
的密封件334停靠在閥座516上。在本文中應注意,多個翼部512已在逆
時針方向上進一步旋轉以使翼部D不完全可見,且翼部A、B和C已進一
步移動至第三視圖1230(以及閱讀者)的右手側。

應理解,盡管在圖12的實例中,示出繞中心縱向軸線702的逆時針旋
轉,但是在抽取操作期間電樞-密封件組件330的旋轉可為順時針,或者甚
至為順時針方向與逆時針方向兩者的組合。

電樞-密封件組件330的旋轉可以是由于當閥門打開和關閉時翼部的位
置變化引起的。如前面所述,當閥門關閉時,多個翼部512可處于不受力
的傾斜位置。當閥門打開時,多個翼部512可被上推抵靠定子組件318。
電樞-密封件組件330的旋轉也可由于多個成角度翼部而發生,其中,每個
翼部都可具有在不同角度形成的第一側面(712)和第二側面(714)。或
者,電樞-密封件組件330的旋轉也可以是在抽取操作期間由解除吸附的碳
蒸氣流過多個成角度翼部來實現。

因此,通過圍繞電樞332的中心縱向軸線702旋轉電樞332,在抽取
操作期間,密封件334可不在閥座516上的同一位置脈動。如果在同一位
置脈動,捕集的雜質可保持附接至密封件表面。由于在每次致動時電樞(和
密封件)的逐漸轉動,所捕集的雜質顆粒可被去除并移動以使它們可被朝
向閥座516抽吸并通過閥座516進入出口通道344。這樣,所捕集的雜質
可從密封件表面移位并可排出到發動機進氣口內。

現在轉至圖13,描述用于抽取圖1中的車輛推進系統100內的燃料系
統(例如圖2的燃料系統40)中包含的燃料蒸氣濾罐(例如圖1和圖2的
濾罐22)的實例例程1300。在抽取條件期間,儲存在燃料蒸氣濾罐內的燃
料蒸氣可經由濾罐凈化閥輸送至發動機進氣歧管。可通過控制器12將脈寬
調制信號傳遞給濾罐凈化閥112。圖13中的方法可作為可執行指令存儲在
圖1中示出的控制器12的非暫時性存儲器中。

在1302,例程可包括確定工作條件。工作條件可包括環境條件,例如
溫度、濕度和大氣壓,以及車輛條件,例如發動機工作狀態、燃料液位、
MAF、MAP等。例如,可確定車輛推進系統100是在發動機啟動還是發動
機關閉的條件下工作。作為實例,可確定車輛是使用來自系統馬達和/或能
量儲存裝置的馬達扭矩,使用來自系統的燃燒發動機的發動機扭矩,還是
使用馬達扭矩與發動機扭矩的組合來推進。在確定工作條件后,例程可繼
續至1304。

在1304,例程1300可確認滿足濾罐抽取條件。可基于多種發動機工
作參數和車輛工作參數來確定抽取條件,包括發動機啟動條件、儲存在燃
料蒸氣濾罐22內的碳氫化合物的量大于閾值量、排放控制裝置70的溫度
高于閾值溫度、燃料蒸氣濾罐22的溫度、燃料溫度、自從上次抽取操作以
來發動機啟動的次數(例如啟動次數大于閾值)、自從上次抽取操作以來
經過的時間、燃料特性以及多種其他條件。

如果滿足抽取條件,例程1300繼續至1306。在1306,可對濾罐進行
抽取以將燃料蒸氣與空氣的混合物從燃料蒸氣濾罐輸送至進氣歧管。對濾
罐進行抽取可包括在1308打開濾罐通氣閥114(圖2)并可進一步包括在
1310使濾罐凈化閥112脈動以將儲存在濾罐內的燃料蒸氣抽取到進氣歧管
內。因此,在抽取期間,可通過濾罐通氣閥將環境空氣抽入。可利用環境
空氣來抽取燃料蒸氣濾罐。可將所抽取的燃料蒸氣和空氣混合物經由濾罐
凈化閥輸送至進氣歧管。例如,控制器可將脈寬調制信號輸送至濾罐凈化
閥以便將凈化閥打開期望的時間。所期望的時間可基于期望的抽取體積以
及抽取燃料流率。另外,在1311,在抽取期間,可對濾罐凈化閥進行旋轉。
對濾罐凈化閥的每次致動可包括電樞-密封件組件330的逐漸逐漸轉動,如
前面所述。如果在1304不確認抽取條件,則例程可結束。

在1312,例程1300可包括基于發動機進氣中接收的燃料蒸氣的量來
調節燃料噴射量。具體而言,基于從燃料蒸氣濾罐接收的燃料蒸氣的量來
調節噴射進入發動機汽缸的燃料量。例如,當抽取的燃料蒸氣濃度增大時
可減少經由噴射器所加的燃料,以便將燃燒維持在理想配比。可從排氣傳
感器126獲知燃料蒸氣濃度。

這樣,在抽取條件期間,可將來自濾罐的燃料蒸氣和空氣混合物經由
濾罐凈化閥輸送至進氣歧管。在抽取操作期間,隨著閥座516的每次打開
和關閉,電樞332和密封件334可發生旋轉。該旋轉可由于密封件334的
圓周上的多個成角度翼部、多個成角度翼部的平直和不平直和/或所抽取的
燃料蒸氣流過該多個翼部而產生。

現在轉到圖14,其示出用于對車輛內的蒸發排放控制(EVAP)系統
(例如圖1中的車輛推進系統100)進行診斷泄漏測試的例程1400。也可
將控制器12構造為對燃料系統40間歇性地執行泄漏檢測例程以確認燃料
系統未降級。如前面所述,捕集在密封件334與閥門516之間的雜質可能
導致通過EVAP系統的泄漏,且診斷例程可檢測這些泄漏。因此,通過實
現濾罐凈化閥內的電樞-密封件組件的旋轉,所捕集的雜質可去除并連同解
除吸附的燃料蒸氣被抽取進入發動機進氣。

在1402,例程1400包括確定發動機工作參數。發動機工作參數可包
括發動機速度、負荷、燃料條件(例如,燃料箱內的燃料量、燃料系統是
否處于抽取模式等)、以及自從進行上次泄漏檢測測試以來的時間。在1404,
可確定是否指示泄漏測試。可定期進行泄漏測試,例如每駕駛100英里。
另外,可僅在特定條件下進行泄漏測試。例如,可僅當發動機溫度低于閾
值,燃料系統處于標準、非抽取模式等時進行泄漏測試。如果不指示泄漏
測試,則例程1400結束。

如果指示泄漏測試,例如,如果自從進行上次測試以來車輛行駛的時
間或距離的閾值量已過去,則例程1400繼續至1406以進行泄漏測試。因
此,在發動機關閉(發動機關閉泄漏測試)時或在發動機運行時可執行泄
漏檢測例程。在1408,發動機啟動泄漏測試可包括對燃料系統施加一段時
間的正壓(例如,直至達到燃料箱的目標壓力為止)。例如,可將在增壓
發動機系統中的渦輪增壓器處產生的正壓施加到燃料系統上。在1410的第
二選項可包括通過在燃料系統上施加一段時間的負壓(例如,直至達到燃
料箱目標真空為止)來進行發動機啟動泄漏測試。在本文中,可將在發動
機進氣口中的進氣節氣門的下游產生的負壓施加到燃料系統上。在一些實
施例中,可僅當發動機關閉時進行泄漏測試,以減少由于發動機的多余熱
量、燃料晃動等產生的測試噪聲。于是,在1412,可進行發動機關閉泄漏
測試,例如,利用可由電動馬達(例如,馬達20)驅動的真空泵。在本文
中,當發動機不工作時,真空泵可在燃料系統上施加壓力。

在上述選項的每一者中,當在燃料系統上施加壓力后,在監測到燃料
系統壓力的變化(例如,真空水平或者最終的壓力值的變化率)時可對燃
料系統進行密封。相應地,在1414,可監測燃料系統壓力的變化。在一個
實例中,燃料系統壓力是在燃料系統的燃料箱與濾罐之間連接的壓力傳感
器估計的燃料箱壓力。監測燃料系統壓力可包括監測燃料箱壓力的變化率
和/或監測在施加壓力后穩定的燃料箱壓力。

因此,在將燃料系統隔離后,預計燃料系統壓力(本文中,為燃料箱
壓力)會按定義的速率(基于基準孔口尺寸)朝大氣壓力返回平衡。如果
存在泄漏,則預計所監測的燃料箱壓力會按較快的速度達到大氣壓力。

相應地,可確定在施加負壓后燃料箱壓力的變化率并在1416處將其與
閾值速率進行比較。如果燃料系統壓力衰減速率大于閾值速率,則在1418
處,可確定燃料系統降級。可通過設置診斷代碼(例如,通過設置故障指
示燈)來指示燃料系統降級。或者,如果燃料箱壓力的變化率小于閾值,
則可在1420處確定無燃料系統降級(基于正壓測試)。

盡管所示出的實例示出所指示的燃料系統降級是響應于燃料箱壓力的
變化率大于閾值(在施加正壓或負壓后),但在其他實施例中,可使燃料
箱壓力穩定并可將穩定后的壓力值與基準值(例如利用基準孔口獲得的值)
進行比較。在其他實施例中還可進行其他泄漏測試以確定泄漏的存在。

如前面所述,所檢測的泄漏可能是由于捕集在濾罐凈化閥112內的電
樞-密封件組件330中的密封件334的下側表面上的雜質引起的。所捕集的
雜質導致不能實現閥座的完全密封,且診斷例程可檢測到小泄漏,例如上
述實例例程。通過經由密封件圓周上的多個成角度翼部實現電樞-密封件組
件330的旋轉,所捕集的雜質可去除并從濾罐凈化閥抽取。于是,檢測到
雜質引起的泄漏的可能性會減小,且由于此泄漏引起的不必要的診斷測試
可減少,從而能夠實現維護費用的降低。

因此,實例凈化閥組件可包括閥體和閥座,閥體帶有入口端口和出口
端口,閥座設置在閥體內,其中,閥座在入口端口與出口端口之間的蒸氣
流的路徑中具有孔口。另外,凈化閥組件可包括定子組件和電樞,定子組
件包括線圈和定子,當線圈通電時定子被磁化,且當線圈通電時電樞離開
閥座朝定子移動,當線圈斷電時電樞離開定子朝閥座移動。可將形成有多
個翼部的彈性體密封件附接至電樞的第一端,當定子組件從通電調節到斷
電以及從斷電調節到通電時,電樞的第一端使電樞旋轉。當線圈通電且閥
座打開時,可將彈性體密封件上的多個翼部推動抵靠定子組件的表面。

當線圈斷電時,彈性體密封件可與閥座接合,并可堵塞閥座中的孔口
以關閉凈化閥。另外,當線圈通電以打開凈化閥時,彈性體密封件可開啟
閥座中的孔口。當彈性體密封件與閥座接合且凈化閥關閉時,多個翼部中
的每一者可相對于彈性體密封件的基部傾斜大約50度的角度。當凈化閥關
閉時,多個翼部可處于不受力條件。

另外,當線圈通電以打開凈化閥時,多個翼部可受力并變平直,以便
當彈性體密封件開啟閥座中的孔口時,多個翼部中的每一者都相對于彈性
體密封件的基部形成大約25度的角度。于是,當定子組件分別通電和斷電
時,彈性體密封件上的多個翼部可在受力位置與基本上不受力位置之間變
化。如前面所述,彈性體密封件可基本上環繞電樞的第一端。另外,多個
翼部可圍繞彈性體密封件的圓周形成,以便它們從彈性體密封件的圓周徑
向向外伸出。

在另一實例中,一種用于濾罐凈化閥的方法可包括在抽取操作期間當
濾罐凈化閥打開和關閉時旋轉閥體內的電樞,電樞在第一端被帶有多個成
角度翼部的彈性體密封件包圍。該多個成角度翼部可定為成沿彈性體密封
件的圓周徑向向外伸出。另外,該多個成角度翼部中的每一者都可包括第
一側表面和第二側表面,其中,第一側表面相對于彈性體密封件的圓周近
似垂直且第二側表面不與彈性體密封件的圓周垂直。

在再一實例中,一種用于操作濾罐凈化閥的方法,濾罐凈化閥具有閥
體,閥體包括電樞,電樞與閥體接合和分離,該方法可包括:

經由電樞打開和關閉閥體以選擇性地實現抽取流量,以及利用閥體的
每次致動使電樞逐漸轉動,以繞中心縱向軸線旋轉電樞。電樞的第一端可
由彈性體密封件包圍,其中,彈性體密封件可具有實現電樞逐漸轉動的多
個翼部。可將多個翼部沿彈性體密封件的圓周以徑向方式布置。另外,多
個翼部中的每一者都可包括第一側面和第二側面,第一側面相對于圓周在
徑向方向上向外伸出,且第二側面不相對于圓周在徑向方向上伸出。

當閥體關閉時,多個翼部中的每一者都相對于中心縱向軸線成大約40
度的角度。另外,當閥體關閉時,多個翼部可處于不受力條件。因此,當
閥體打開時,多個翼部可沖擊定子組件的平直表面,且當濾罐凈化閥打開
時,可受力并變平直。當閥體打開時,多個翼部中的每一者可相對于中心
縱向軸線成大約65度的角度。當閥體關閉時,圍繞電樞的第一端的彈性體
密封件可基本上封堵凈化閥的出口(孔口),且當閥體打開時,彈性體密
封件可基本上開啟凈化閥的出口(也稱為孔口)。

這樣,電樞可通過繞附接至電樞的第一端的密封件的圓周的多個成角
度翼部的作用繞其中心縱向軸線旋轉。多個成角度翼部的作用可包括在不
受力、傾斜位置與受力、彎曲和變平直的位置之間的變化。解除吸附的蒸
氣流過密封件可實現進一步旋轉。通過逐漸轉動電樞-密封件組件,捕集在
密封件的下側的雜質可去除以便雜質被釋放到抽取路徑內。通過去除所捕
集的雜質,當濾罐凈化閥關閉時,圍繞電樞的密封件可與閥座完全接合。
因此,可減小由于雜質捕集產生的泄漏。另外,檢測到的上述雜質引起的
泄漏的減少可實現不必要的診斷的減少。另外,可獲得對蒸氣抽取流量更
準確的估計和控制。

注意,本文中包括的實例控制和估算例程可與各個發動機和/或車輛系
統構造一起使用。本文中公開的控制方法和例程可作為可執行指令存儲在
非暫時性存儲器中。本文中所述的具體例程可代表任何數量的處理策略中
的一個或多個,例如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程以及類似策略。
因此,所示的各個動作、操作和/或功能可按照所示的順序執行、并行執行
或者在某些情況下可忽略。同樣地,不一定需要該處理順序來實現本文中
所述的實例實施例的特征和優點,提供該處理順序只是便于例示和描述。
所例示的動作、操作和/或功能中的一個或多個可重復執行,取決于所使用
的具體策略。另外,所述的動作、操作和/或功能可使用圖形代表編程到發
動機控制系統中的計算機可讀存儲介質的非暫時性存儲器內的代碼。

應理解,本文中公開的構造和例程是實例性性質,且不應將這些具體
實施例視為限制性,因為可以實施許多的變型。例如,可將上述技術應用
至V-6、I-4、V-12、對置4以及其他發動機類型。本發明的主題包括本文
中公開的各個系統和構造,以及其他特征、功能和/或特性的所有具有新穎
性和非顯而易見性的組合和分組合。

前面的權利要求具體指出被視為具有新穎性和非顯而易見性的特定組
合和子組合。這些權利要求可指代“一個元件”或“第一元件”或其等效
物。應將這些權利要求理解為包括納入一個或多個這些要素,既不需要也
不排除兩個或多個這些要素。可通過對現有權利要求進行修改或在本申請
或相關申請中陳述新權利要求來申請所公開的特征、功能、要素和/或特性
的其他組合和分組合。也可將這些權利要求,無論與原始權利要求相比其
范圍是較寬泛、較狹窄、相同還是不同,都視為包括在本發明的主題內。

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