用于evap碳?xì)浠衔餄舛群土髁康膫鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通工具的蒸氣管理系統(tǒng)，并且更特別地涉及這樣一種系統(tǒng)，其包括傳感器結(jié)構(gòu)，用于監(jiān)測氣體流的流量和碳?xì)浠衔餄舛?，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣/燃料比。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的常規(guī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不僅經(jīng)由燃料的燃燒或者經(jīng)由潤滑劑或燃料在曲柄箱中的排放而排出污染排放物，而且發(fā)動(dòng)機(jī)也經(jīng)由存儲(chǔ)在汽車中的燃料的蒸發(fā)而產(chǎn)生碳?xì)浠衔锱欧?。為了降低或消除這種形式的排放，現(xiàn)代汽車將燃料蒸氣存儲(chǔ)在罐(canister)中，并控制其從罐向燃燒室中的釋放以用于燃燒。參考圖1，這種機(jī)載蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)(EVAP)，總體上以10示出，通常包括燃料蒸氣收集罐(例如，碳罐)12和常閉罐凈化閥14，其以公知方式連接在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)20的進(jìn)氣歧管18與燃料箱16之間。常開罐通風(fēng)閥22經(jīng)由過濾器24在環(huán)境大氣條件與蒸氣收集罐12之間處于流體連通。在某些條件下，凈化閥14被打開以引導(dǎo)碳?xì)浠衔镎魵庵吝M(jìn)氣歧管18，以被發(fā)動(dòng)機(jī)20消耗。圖1的系統(tǒng)工作良好，但是需要更好地控制空氣/燃料比。
[0003]因此，在蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)中需要提供傳感器，其監(jiān)測系統(tǒng)中的氣體流的流量和碳?xì)浠衔餄舛?，以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣/燃料比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是滿足以上指出的需求。依據(jù)一實(shí)施例的原理，該目的由一種蒸發(fā)性燃料蒸氣控制系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，其具有燃料供應(yīng)源，用于存儲(chǔ)燃料，其在所述燃料供應(yīng)源中生成燃料蒸氣。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造和配置為被供應(yīng)來自所述燃料供應(yīng)源的燃料。蒸氣罐與所述燃料供應(yīng)源處于流體連通以保持來自所述燃料供應(yīng)源的燃料蒸氣，并與所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于流體連通。傳感器結(jié)構(gòu)包括:本體，其包括傳感器部分和一體化的管部分，所述管部分限定出管，所述管具有第一開放端部和第二開放端部以及介于其間的通路，所述端部之一與所述罐的入口或出口流體地連接；碳?xì)浠衔飩鞲衅?，其處于所述傳感器部分中，并被?gòu)造和配置成確定所述管中的燃料蒸氣的碳?xì)浠衔餄舛龋话?，其具有從其中穿過的單個(gè)的限制性的孔口，所述板設(shè)置在所述管中，使得當(dāng)所述燃料蒸氣在所述管的端部之間移動(dòng)時(shí)，燃料蒸氣必須穿過所述孔口 ；和壓力變換器結(jié)構(gòu)，其處于所述傳感器部分中，并被構(gòu)造和配置成確定經(jīng)過所述孔口的燃料蒸氣的壓力下降，以便獲得穿過所述管的燃料蒸氣的流量。所述系統(tǒng)還包括:蒸氣控制閥，其與所述罐的出口流體地連接，并設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述罐之間；和控制器，其與所述傳感器結(jié)構(gòu)以及與所述控制閥電連接。當(dāng)所述控制器接收來自所述傳感器結(jié)構(gòu)的表示所述管中的燃料蒸氣的流量和碳?xì)浠衔餄舛鹊男盘?hào)時(shí)，所述控制器被構(gòu)造和配置成使所述控制閥控制去往所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料蒸氣的流量，并控制向所述發(fā)動(dòng)機(jī)中噴射燃料的噴射閥，使得噴射到所述發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料量基于燃料蒸氣中的碳?xì)浠衔锏乃_定濃度。
[0005]依據(jù)實(shí)施例的另一方面，用于傳感燃料蒸氣的傳感器結(jié)構(gòu)包括本體，其具有傳感器部分和一體化的管部分。所述管部分限定出管，所述管具有第一開放端部和第二開放端部以及介于其間的通路。碳?xì)浠衔飩鞲衅魈幱谒鰝鞲衅鞑糠种?，并被?gòu)造和配置成在燃料蒸氣處于所述管中時(shí)確定燃料蒸氣的碳?xì)浠衔餄舛取０寰哂袕钠渲写┻^的單個(gè)的限制性的孔口。所述板設(shè)置在所述管中，使得當(dāng)所述燃料蒸氣在所述管的端部之間移動(dòng)時(shí)，燃料蒸氣必須穿過所述孔口。壓力變換器結(jié)構(gòu)處于所述傳感器部分中，并被構(gòu)造和配置成確定經(jīng)過所述孔口的燃料蒸氣的壓力下降，以便獲得穿過所述管的燃料蒸氣的流量。
[0006]依據(jù)實(shí)施例的另一方面，一種方法控制輸送至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料對(duì)氣體的比值。用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料存儲(chǔ)在燃料供應(yīng)源中。燃料供應(yīng)源生成被保持在罐中的燃料蒸氣。罐經(jīng)由流動(dòng)路徑與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通。確定流動(dòng)路徑中的燃料蒸氣的碳?xì)浠衔餄舛?。測量經(jīng)過設(shè)置于流動(dòng)路徑中的限制性孔口的壓力下降，以確定流動(dòng)路徑中的燃料蒸氣的流量?？刂拼┻^流動(dòng)路徑并到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料蒸氣的流量，并控制向發(fā)動(dòng)機(jī)中噴射燃料的噴射閥，使得噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料量基于燃料蒸氣中的碳?xì)浠衔锏乃_定濃度。
[0007]通過參考附圖來考慮以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書(它們?nèi)夹纬杀菊f明書的一部分)，本發(fā)明的其它目的、特征和特性，以及操作方法和結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能、零部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加清楚明了。
【附圖說明】
[0008]從以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，結(jié)合附圖來理解，將更好地了解本發(fā)明，附圖中:
圖1是示意圖，示出了一常規(guī)蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)。
[0009]圖2是依據(jù)一實(shí)施例的用于監(jiān)測氣體流的流量和碳?xì)浠衔餄舛鹊膯蝹€(gè)傳感器結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0010]圖3是示意圖，示出了在罐與凈化閥之間采用圖2的傳感器結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參考圖2，依據(jù)一實(shí)施例示出了傳感器結(jié)構(gòu)的截面圖，所述傳感器結(jié)構(gòu)總體上以26示出，用于監(jiān)測EVAP系統(tǒng)中的燃料蒸氣流的流量和碳?xì)浠衔餄舛?。傳感器結(jié)構(gòu)26包括單個(gè)殼體，總體上以28示出，其包括總體上以30示出的管部分和一體化的傳感器部分32。
[0012]管部分30限定管34，其具有相對(duì)的開放端部36和38，各自被構(gòu)造和配置成安裝至氣體流管線。在端部36、38之間設(shè)置有內(nèi)部通路40，使得氣體能流動(dòng)穿過管34。具有從其中穿過的單個(gè)限制性孔口 42的板41被設(shè)置在管34中，使得燃料蒸氣流A在該流從端部36向端部38流動(dòng)時(shí)必須穿過孔口 42。燃料蒸氣流穿過孔口 42時(shí)的壓力下降被監(jiān)測以確定穿過管34的流量。在該方面，第一取壓分接管端口 43被設(shè)置穿過管34的壁44并與通路40連通，處于孔口 42的上游，而第二取壓分接管端口 45被設(shè)置穿過壁44并與通路40連通，處于孔口 42的下游。分接管端口 43和45與壓力變換器(pressure transducer)結(jié)構(gòu)流體地連通，所述壓力變換器結(jié)構(gòu)設(shè)置在殼體28的傳感器部分32中。在實(shí)施例中，壓力變換器結(jié)構(gòu)包括與端口 43連通的高壓力變換器46和與端口 45連通的分離的低壓力變換器48。變換器46和48設(shè)置在殼體28的傳感器部分32中，并且若需要的話可做成一體的?；谟勺儞Q器46和48測得的經(jīng)過孔口的壓力差，能以常規(guī)方式確定穿過管34的燃料蒸氣流的流量。
[0013]在圖2中總體上以50不出的碳?xì)浠衔飩鞲衅饕苍O(shè)置在殼體28的傳感器部分32中。碳?xì)浠衔飩鞲衅?0被構(gòu)造和配置成測量碳?xì)浠衔镌谌剂险魵饬髦械臐舛?，如以下所說明的。
[0014]參考圖3，在EVAP系統(tǒng)10’中，液體燃料52比如汽油存儲(chǔ)在燃料箱16中。燃料蒸氣54，其包括從液體燃料52蒸發(fā)的比如甲烷、丁烷或丙烷等氣態(tài)碳?xì)浠衔?4，經(jīng)由聯(lián)接在燃料箱16與罐12之間的管線56被傳導(dǎo)離開燃料箱16并進(jìn)入罐12中。在某些條件下，凈化閥(purge valve) 14被打開以引導(dǎo)燃料蒸氣54穿過流動(dòng)路徑或管線58,并進(jìn)入進(jìn)氣歧管18中以被發(fā)動(dòng)機(jī)20消耗。
[0015]參考圖3，依據(jù)一實(shí)施例，具有傳感器50 (圖2)和孔口 42(圖2)的傳感器結(jié)構(gòu)26設(shè)置在EVAP系統(tǒng)10’中，優(yōu)選處于罐12的出口與凈化閥14的入口之間。在實(shí)施例中，傳感器50是超聲變換器(transducer),其被構(gòu)造和配置成在燃料蒸氣流移動(dòng)穿過管34時(shí)測量聲音的速度。
[0016]碳?xì)浠衔飩鞲衅?0可以為美國專利申請(qǐng)公開號(hào)US 2013/0152905中所公開的類型，其內(nèi)容在這里通過引用并入本說明書中。參考圖2，傳感器結(jié)構(gòu)26的管34被連接在管線58中，以便與罐12的出口流體地連接。碳?xì)浠衔飩鞲衅?0檢測碳?xì)浠衔镌诠?4中從而在管線58中(圖3)的含量。傳感器50優(yōu)選使用超聲波傳感技術(shù)，并且具有超聲變換器60,其產(chǎn)生超聲波信號(hào)62,其被管34的內(nèi)壁64反射。反射信號(hào)66在波幅上處于大約ImV的范圍內(nèi)。單個(gè)變換器60作為發(fā)射器和接收器工作。溫度傳感器68被設(shè)置來應(yīng)對(duì)管34中燃料蒸氣流的變化溫度。
[0017]聲音在管34中的速度取決于溫度和空氣/汽油比。變換器60的信號(hào)后處理測量被反射的聲波信號(hào)66的運(yùn)行時(shí)間(runtime)。由于聲音的速度隨碳?xì)浠衔锏臐舛仍黾佣鴾p小，主化合物是丁烷，所以被