本發(fā)明涉及燃油吸附技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃油蒸汽控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著我國汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展和人民經(jīng)濟生活水平的不斷提高，我國汽車、摩托車的保有量持續(xù)增長。它們在給人民生活帶來巨大便利的同時也給人類賴以生存的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。其中，通過蒸發(fā)方式從燃油組件(燃油箱、燃油管、電噴裝置、化油器等)釋放到大氣中的燃油蒸發(fā)污染物hc(碳氫化合物)在太陽光紫外線作用下，會與氧化氮起光化反應(yīng)生成臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì)。不僅對人體具有致癌作用，還會使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

目前，控制燃油蒸發(fā)污染物的常用方法是安裝燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)，主要由塑料炭罐、控制閥和相關(guān)管路組成。其基本工作原理是利用炭罐中活性炭的吸附能力吸附燃油蒸發(fā)污染物hc，在設(shè)定的條件下經(jīng)控制閥利用空氣對活性炭進行脫附，把吸附在活性炭上的燃油蒸發(fā)污染物hc送入發(fā)動機燃燒系統(tǒng)中燃燒，與此同時活性炭隨之恢復(fù)吸附能力。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)一般只針對發(fā)動機運行和發(fā)動機停止兩種狀態(tài)進行燃油蒸汽的吸附。而發(fā)動機運行過程中，情況比較復(fù)雜，在這種復(fù)雜的運行情況下，燃油蒸汽不能被有效吸附，碳罐無法得到充分利用。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)的問題，需要提供一種可以根據(jù)車輛停放、怠速、低速、高速等不同運行狀態(tài)，控制吸附燃油蒸汽的燃油蒸汽控制系統(tǒng)及控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種燃油蒸汽控制系統(tǒng)及控制方法，可以根據(jù)車輛停放、怠速、低速、高速等不同運行狀態(tài)，以控制各個炭罐的吸附或脫附狀態(tài)，使每一個炭罐都得到充分使用并使空燃比處在可控水平。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種燃油蒸汽控制系統(tǒng)，包括：

進氣總管，進氣總管連通燃燒系統(tǒng)；

多個第一碳罐，各個第一碳罐的一端分別與進氣總管連通，另一端分別與空氣和油箱連通；

多個第二碳罐，各個第二碳罐的一端分別與進氣總管連通，另一端分別與空氣和油箱連通；

控制器，控制器根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

進一步地，各個第一碳罐分別設(shè)有與空氣連通的第一空氣入口和與油箱連通的第一燃油蒸汽入口；各個第二碳罐分別設(shè)有與空氣連通的第二空氣入口和與油箱連通的第二燃油蒸汽入口；控制器通過控制各個第一空氣入口、第一燃油蒸汽入口、第二空氣入口和第二燃油蒸汽入口的開閉狀態(tài)控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

進一步地，控制器通過電磁閥分別控制各個第一空氣入口、第一燃油蒸汽入口、第二空氣入口和第二燃油蒸汽入口的開閉狀態(tài)。

進一步地，第一碳罐的容量大于第二碳罐。

本發(fā)明的一種燃油蒸汽控制方法，采用上述的燃油蒸汽控制系統(tǒng)，控制器根據(jù)車輛的運行狀態(tài)確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)后，控制油箱內(nèi)的燃油蒸汽被吸附至第一碳罐、第二碳罐內(nèi)，或者使第一碳罐、第二碳罐內(nèi)的燃油蒸汽通過被脫附至進氣總管內(nèi)。

進一步地，控制器通過控制各個第一空氣入口、第一燃油蒸汽入口、第二空氣入口和第二燃油蒸汽入口的開閉狀態(tài)控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

進一步地，當(dāng)?shù)谝蝗加驼羝肟?、第一空氣入口均關(guān)閉時，第一碳罐處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝蝗加驼羝肟诖蜷_、第一空氣入口關(guān)閉時，第一碳罐處于吸附狀態(tài)，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第一碳罐內(nèi)；當(dāng)?shù)谝蝗加驼羝肟陉P(guān)閉、第一空氣入口打開時，第一碳罐處于脫附狀態(tài)，第一碳罐內(nèi)的燃油蒸汽通過第一混合氣出口被脫附至進氣總管內(nèi)；當(dāng)?shù)诙加驼羝肟?、第二空氣入口均關(guān)閉時，第二碳罐處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)?shù)诙加驼羝肟诖蜷_、第二空氣入口關(guān)閉時，第二碳罐處于吸附狀態(tài)，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第二碳罐內(nèi)；當(dāng)?shù)诙加驼羝肟陉P(guān)閉、第二空氣入口打開時，第二碳罐處于脫附狀態(tài)，第二碳罐內(nèi)的燃油蒸汽通過第二混合氣出口被脫附至進氣總管內(nèi)。

進一步地，控制器通過電磁閥分別控制各個第一空氣入口、第一燃油蒸汽入口、第二空氣入口和第二燃油蒸汽入口的開閉狀態(tài)。

進一步地，控制器還根據(jù)車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣量、冷卻液溫度結(jié)合車輛的運行狀態(tài)確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

進一步地，車輛的運行狀態(tài)包括停止運行、怠速運行、低速運行、首次高速運行和長時間高速運行。

本發(fā)明的燃油蒸汽控制系統(tǒng)及控制方法，包括若干個不同規(guī)格的第一碳罐和第二碳罐，通過控制器對車輛停放時間、怠速時間、低速時間、高速時間進行采集，運用智能算法進行綜合分析處理，依此控制各個第一炭罐和第二碳罐的工作狀態(tài)：吸附或脫附，使每一個炭罐都得到充分使用并使空燃比處在可控水平。本發(fā)明的燃油蒸汽控制系統(tǒng)及控制方法的制造成本低，并且控制可靠性和精度較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明燃油蒸汽控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中集成第一碳罐、第二碳罐的進氣總管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明燃油蒸汽控制系統(tǒng)的模塊流程圖。

附圖標(biāo)記說明：1、2：第二碳罐；3、4：第一碳罐；5：進氣總管；6：第二空氣入口；7、第二燃油蒸汽入口；8：第一空氣入口；9：第一燃油蒸汽入口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一

本發(fā)明的一種燃油蒸汽控制系統(tǒng)，包括燃燒系統(tǒng)、進氣總管、多個第一碳罐、多個第二碳罐和控制器。其中，進氣總管連通燃燒系統(tǒng)，各個第一碳罐的一端分別與進氣總管連通，另一端分別與空氣和油箱連通，各個第二碳罐的一端分別與進氣總管連通，另一端分別與空氣和油箱連通，控制器根據(jù)車輛的運行狀態(tài)控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

進一步地，第一碳罐的容量大于第二碳罐。本發(fā)明用若干個較大容量的第一炭罐和較小容量的第二炭罐組合使用，可以充分利用各個炭罐中活性炭的吸附、脫附能力，控制器可以智能調(diào)節(jié)各個第一碳罐、第二碳罐的工作時間，使第一炭罐和第二碳罐中的活性炭在壽命期內(nèi)可以保持較高的使用率，還可以調(diào)節(jié)第一碳罐和第二碳罐在某一時刻整體的吸附、脫附量，達到精確控制的作用。

如圖1所示，本實施例的燃油蒸汽控制系統(tǒng)包括一個燃燒系統(tǒng)、一個進氣總管5、兩個第一碳罐3、4、兩個第二碳罐1、2和一個控制器。其中，控制器為車載電腦(英文：electroniccontrolunit，縮寫：ecu)。

在車輛整體設(shè)計階段，可以綜合考慮第一炭罐3、4、第二碳罐1、2和空濾器、進氣總管5或進氣歧管的相對位置，而將進氣總管5、第一碳罐3、4和第二碳罐1、2為一體結(jié)構(gòu)，并且可以根據(jù)整車設(shè)計合理布局在發(fā)動機艙室，節(jié)約設(shè)計制造和車輛的成本。同時，將進氣總管5、第一碳罐3、4和第二碳罐1、2為一體結(jié)構(gòu)，還可以有效防止第一碳罐3、4和第二碳罐1、2被單獨摘除而造成的燃油蒸發(fā)污染物無限制的排入大氣的情況。

各個第一碳罐3、4分別設(shè)有與空氣連通的第一空氣入口8和與油箱連通的第一燃油蒸汽入口9；各個第二碳罐1、2分別設(shè)有與空氣連通的第二空氣入口6和與油箱連通的第二燃油蒸汽入口7；控制器可以通過控制各個第一空氣入口8、第一燃油蒸汽入口9、第二空氣入口6和第二燃油蒸汽入口7的開閉狀態(tài)控制各個第一碳罐3、4和第二碳罐1、2的吸附和脫附狀態(tài)。

在本實施例中，如圖2所示，控制器可以通過電磁閥分別控制各個第一空氣入口8、第一燃油蒸汽入口9、第二空氣入口6和第二燃油蒸汽入口7的開閉狀態(tài)。

同時，如圖3所示，油箱還可以直接與燃燒系統(tǒng)連通，并且控制器可以通過電磁閥控制油箱與燃燒系統(tǒng)的開閉狀態(tài)。

本實施例的燃油蒸汽控制系統(tǒng)的基本工作原理是：利用炭罐中活性炭的吸附能力吸附燃油蒸發(fā)污染物hc，在設(shè)定的條件下經(jīng)電磁閥利用空氣對活性炭進行脫附，把吸附在活性炭上的燃油蒸發(fā)污染物hc送入發(fā)動機燃燒系統(tǒng)中燃燒，與此同時活性炭隨之恢復(fù)吸附能力。其中，控制器可以根據(jù)車輛的各種行駛狀態(tài)，有效分配各個炭罐的工作時間，在車輛停放、怠速和低速行駛時進行蒸發(fā)污染物hc的吸附、貯存動作。當(dāng)車輛進入高速行駛狀態(tài)時，在吸附、貯存蒸發(fā)污染物hc的同時將先前貯存在碳罐中的蒸發(fā)污染物hc逐步脫附到燃燒系統(tǒng)中。

實施例二

本發(fā)明的一種燃油蒸汽控制方法，采用本發(fā)明的燃油蒸汽控制系統(tǒng)，控制器根據(jù)車輛的運行狀態(tài)確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)后，控制油箱內(nèi)的燃油蒸汽被吸附至第一碳罐、第二碳罐內(nèi)，或者使第一碳罐、第二碳罐內(nèi)的燃油蒸汽通過被脫附至進氣總管內(nèi)。

其中，控制器通過控制各個第一空氣入口、第一燃油蒸汽入口、第二空氣入口和第二燃油蒸汽入口的開閉狀態(tài)控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

具體地，當(dāng)?shù)谝蝗加驼羝肟?、第一空氣入口均關(guān)閉時，第一碳罐處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝蝗加驼羝肟诖蜷_、第一空氣入口關(guān)閉時，第一碳罐處于吸附狀態(tài)，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第一碳罐內(nèi)；當(dāng)?shù)谝蝗加驼羝肟陉P(guān)閉、第一空氣入口打開時，第一碳罐處于脫附狀態(tài)，第一碳罐內(nèi)的燃油蒸汽通過第一混合氣出口被脫附至進氣總管內(nèi)；當(dāng)?shù)诙加驼羝肟凇⒌诙諝馊肟诰P(guān)閉時，第二碳罐處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)?shù)诙加驼羝肟诖蜷_、第二空氣入口關(guān)閉時，第二碳罐處于吸附狀態(tài)，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第二碳罐內(nèi)；當(dāng)?shù)诙加驼羝肟陉P(guān)閉、第二空氣入口打開時，第二碳罐處于脫附狀態(tài)，第二碳罐內(nèi)的燃油蒸汽通過第二混合氣出口被脫附至進氣總管內(nèi)。

在本發(fā)明中，控制器可以通過電磁閥分別控制各個第一空氣入口、第一燃油蒸汽入口、第二空氣入口和第二燃油蒸汽入口的開閉狀態(tài)。車輛的運行狀態(tài)包括停止運行、怠速運行、低速運行、首次高速運行和長時間高速運行。

同時，控制器還可以根據(jù)車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣量、冷卻液溫度結(jié)合車輛的運行狀態(tài)確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態(tài)。

以圖1所示的燃油蒸汽控制系統(tǒng)為例，該燃油蒸汽控制系統(tǒng)包括一個燃燒系統(tǒng)、一個進氣總管5、兩個第一碳罐3、4、兩個第二碳罐1、2和一個控制器。并且，第一碳罐3、4的容量大于第二碳罐1、2。第一炭罐3、4、第二碳罐1、2的各個空氣入口處和各個燃油蒸氣入口處連分別接有電磁閥，都由控制器，即車載電腦控制。

針對圖1的燃油蒸汽控制系統(tǒng)的具體燃油蒸汽控制方法包括如下步驟：

1、車輛停放時，車載電腦控制電磁閥，使第一炭罐3、4處于吸附狀態(tài)，使第二炭罐1、2處于關(guān)閉狀態(tài)，利用第一炭罐3、4的容量優(yōu)勢充分吸附油箱因為發(fā)動機發(fā)熱和太陽光照射而產(chǎn)生的燃油蒸氣，同時使第二炭罐1、2進入休整狀態(tài)；

2、車輛怠速時，車載電腦控制電磁閥，使第一炭罐3、4和第二炭罐2處于吸附狀態(tài)，使第二炭罐1處于關(guān)閉狀態(tài)，利用第一炭罐的容量優(yōu)勢充分吸附油箱因為發(fā)動機發(fā)熱和太陽光照射而產(chǎn)生的燃油蒸氣，第二炭罐2作為補充使用，同時使第二炭罐1進入休整狀態(tài)；

3、車輛低速運行時，車載電腦控制電磁閥，使第一炭罐3、4和第二炭罐1、2處于吸附狀態(tài)，此時所有的第一炭罐和第二碳罐全部處于吸附狀態(tài)，充分吸收燃油蒸氣；

4、車輛首次進行高速運行時，車載電腦控制電磁閥，使第二炭罐1處于吸附狀態(tài)，使第一炭罐3、4和第二炭罐2處于脫附狀態(tài)，使之前吸附在第一炭罐3、4和第二炭罐2中的燃油蒸氣充分脫附到燃燒系統(tǒng)中，同時第二炭罐1吸附新的燃油蒸氣；

5、車輛長時間進行高速運行時，當(dāng)達到一定時間后，車載電腦控制電磁閥，使第二炭罐1、2處于交替吸附、脫附狀態(tài)，使第一炭罐3、4處于關(guān)閉狀態(tài)，使第二炭罐1、2交替休整，是第一炭罐3、4處于休整狀態(tài)。

綜上所述，本發(fā)明的燃油蒸汽控制系統(tǒng)及控制方法的制造成本低，并且控制可靠性和對燃油蒸汽回收的控制精度較高。

以上，僅為本發(fā)明的示意性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，在不偏離本發(fā)明的工作原理的基礎(chǔ)上，可以對本發(fā)明作出多種改進，這均屬于本發(fā)明的保護范圍。