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主动脱附 汽油蒸气及二次喷射系统、以及方法

阅读：2发布：2020-10-27

专利汇可以提供主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统、以及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，包括二次喷射管路、主动脱附管路及泵，所述二次喷射管路与所述泵相连将空气泵入所述二次喷射管路的发动机排气管进行二次喷射，所述主动脱附管路与所述泵相连将汽油蒸气泵入所述主动脱附管路的发动机进气管进行主动脱附。可以增加搭载小排量涡轮增压发动机车型的脱附流量，使得车辆的炭罐得到足够的脱附，进而达到国家排放法规的要求；并在解决主动脱附汽油蒸气的基础上，又能实现二次喷射的功能，在达成尾气排放要求的同时节约了成本和系统的安装空间。，下面是主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统、以及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：包括二次喷射管路、主动脱附管路及泵(9)，所述二次喷射管路与所述泵(9)相连将空气泵入所述二次喷射管路的发动机排气管(18)进行二次喷射，所述主动脱附管路与所述泵(9)相连将汽油蒸气泵入所述主动脱附管路的发动机进气管(19)进行主动脱附。
2.根据权利要求1所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述二次喷射管路包括发动机(17)，所述发动机进气管(19)与所述发动机(17)的进气口相连，所述发动机排气管(18)与所述发动机(17)的排气口相连，所述泵(9)的一路进气口通过第一电磁阀(4)与所述发动机进气管(19)相连，所述泵(9)的一路出气口通过二次喷射管(14)与所述发动机排气管(18)相连，所述二次喷射管(14)上设置有第二电磁阀(8)。
3.根据权利要求1所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述主动脱附管路包括炭罐(12)，所述炭罐(12)与所述泵(9)的另一路进气口相连，所述泵(9)的另一路出气口通过主动脱附管(21)与所述发动机进气管(19)相连，所述主动脱附管(21)上设置有炭罐电磁阀(5)。
4.根据权利要求3所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：还包括与所述炭罐(12)相连的燃油箱总成(11)，所述燃油箱总成(11)上设置有油箱压力传感器(10)。
5.根据权利要求2所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述二次喷射管路还包括与发动机(17)相连的涡轮增压器(2)及设置在所述发动机进气管(19)进口端的空气滤清器(1)。
6.根据权利要求2所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述二次喷射管路的发动机排气管(18)上设置有三元催化器(20)。
7.根据权利要求2所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述二次喷射管路的发动机排气管(18)上设置有颗粒捕集器(16)。
8.根据权利要求2所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述二次喷射管(14)上还设置有第二单向阀(7)，所述第二单向阀(7)位于所述第二电磁阀(8)的出口侧。
9.根据权利要求3所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述主动脱附管路还包括设置在所述发动机排气管(18)上的发动机氧传感器(3)，所述发动机氧传感器(3)位于所述三元催化器(20)的进口侧。
10.根据权利要求3所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述主动脱附管(21)上设置有第一单向阀(6)，所述第一单向阀(6)位于所述炭罐电磁阀(5)出口侧。
11.根据权利要求3所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，其特征在于：所述主动脱附管路还包括炭罐灰滤器(15)，所述炭罐灰滤器(15)通过炭罐通风电磁阀(13)与所述炭罐(12)相连。
12.一种如权利要求1所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，其特征在于：
发动机为冷启动状态时，开启脱附泵(9)，所述泵(9)将空气泵入所述二次喷射管路的发动机排气管(18)进行二次喷射；
发动机(17)为燃油脱附状态时，开启脱附泵(9)，所述泵(9)将汽油蒸气入所述主动脱附管路的发动机进气管(19)进行主动脱附。
13.根据权利要求12所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，其特征在于：所述发动机为冷启动状态时，关闭炭罐电磁阀(5)和炭罐通风电磁阀(13)，打开第一电磁阀(4)和第二电磁阀(8)，并开启脱附泵(9)，空气经过空气滤清器(1)后经过第一电磁阀(4)进入脱附泵(9)后经过第二电磁阀(8)进入发动机排气管(18)，根据发动机(17)标定时间运行脱附泵(9)后关闭脱附泵(9)，并同时关闭第二电磁阀(8)、关闭第一电磁阀(4)。
14.根据权利要求12所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，其特征在于：发动机(17)为燃油脱附状态时，关闭第一电磁阀(4)和第二电磁阀(8)，打开炭罐电磁阀(5)和炭罐通风电磁阀(13)，并开启脱附泵(9)，空气由炭罐灰滤器(15)进入炭罐(12)，脱附泵(9)将炭罐(12)中的空气经过炭罐电磁阀(5)泵入进入发动机进气管(19)直至进入发动机(17)。
15.一种如权利要求1所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，其特征在于：
进行燃油蒸发排放泄漏检测时，脱附泵(9)对燃油箱总成(11)进行抽气泄露检测。
16.根据权利要求15所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，其特征在于：所述进行燃油蒸发排放泄漏检测时，关闭第一电磁阀(4)、第二电磁阀(8)和炭罐通风电磁阀(13)，打开炭罐电磁阀(5)，并运行脱附泵(9)对燃油箱总成(11)进行抽气，同时记录油箱压力传感器(10)的压力P，当压力P≤标定阀值P0时，停止运行脱附泵(9)，并保持炭罐通风电磁阀(13)关闭，记录在规定时间内的压力衰减曲线。

说明书全文

主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统、以及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车排放控制技术领域，具体涉及一种主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统、以及方法。

背景技术

[0002] 现代社会，汽车的油耗及排放法规越来越严格，目前市场上越来越多的车辆使用小排量涡轮增压发动机以满足严格的油耗及排放要求，也就是大家常说的“小马拉大车”的现象。这种状态下，小排量涡轮增压发动机经常在高负荷下运转，也就是涡轮增压器长时间处于工作状态，这样会使得发动机的进气歧管大部分时间处于正压状态。炭罐作为吸收汽油蒸气的重要零部件，需要在发动机启动后依靠发动机的负压将炭罐中的汽油蒸气吸入到发动机进气歧管中，然后进入气缸参与燃烧，实现汽油蒸气的回收利用，从而达到减少排放的目的。但是如果发动机负压不足，很难将炭罐内的燃油蒸气脱附干净，即出现脱附流量不足的状况。为了解决上述问题，目前市面上主要使用文丘里管方式解决小排放发动机脱附流量不足的问题，但是在部分车型或混合动力车型上还是会出现脱附流量不足的现象。

[0003] 国6法规增加了对蒸发排系统的泄漏检测要求，即车辆在使用过程中，OBD能检测出0.5mm或1mm的蒸发排放系统泄漏，并点亮发动机故障灯。目前大多车型采用的是负压诊断技术，即依靠发动机的负压源来对油箱进行抽负压，从而判断是否存在泄漏。如果发动机负压不足，对油箱的抽真空能力有限，从而达不到检测的目的。

[0004] 发动机在冷启动时或其他部分工况，由于催化器转化效率没有达到最佳状态，尾气中的HC、CO等有害物质不能很好的被三元催化器转化为CO2和水，从而造成尾气排放不满足法规要求，行业内普遍采用单独设计一套二次喷射系统将空气喷入排气管让HC、CO与氧气充分燃烧，从而降低排放。

发明内容

[0005] 本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种既能实现主动脱附汽油蒸气又能实现二次喷射功能的主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统、以及方法。

[0006] 为实现上述目的，本发明所设计的主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，：包括二次喷射管路、主动脱附管路及泵，所述二次喷射管路与所述泵相连将空气泵入所述二次喷射管路的发动机排气管进行二次喷射，所述主动脱附管路与所述泵相连将汽油蒸气泵入所述所述主动脱附管路的发动机进气管进行主动脱附。

[0007] 进一步地，所述二次喷射管路包括发动机，所述发动机进气管与所述发动机的进气口相连，所述发动机排气管与所述发动机的排气口相连，所述泵的一路进气口通过第一电磁阀与所述发动机进气管相连，所述泵的一路出气口通过二次喷射管与所述发动机排气管相连，所述二次喷射管上设置有第二电磁阀。

[0008] 进一步地，所述主动脱附管路包括炭罐，所述炭罐与所述泵的另一路进气口相连，所述泵的另一路出气口通过主动脱附管与所述发动机进气管相连，所述主动脱附管上设置有炭罐电磁阀。

[0009] 进一步地，还包括与所述炭罐相连的燃油箱总成，所述燃油箱总成上设置有油箱压力传感器。

[0010] 进一步地，所述二次喷射管路还包括与发动机相连的涡轮增压器及设置在所述发动机进气管进口端的空气滤清器。

[0011] 进一步地，所述二次喷射管路的发动机排气管上设置有三元催化器，所述三元催化器位于所述发动机氧传感器出口侧。

[0012] 进一步地，所述二次喷射管路的发动机排气管上设置有颗粒捕集器。

[0013] 进一步地，所述二次喷射管上还设置有第二单向阀，所述第二单向阀位于所述第二电磁阀的出口侧。

[0014] 进一步地，所述主动脱附管路还包括设置在所述发动机排气管上的发动机氧传感器，所述发动机氧传感器位于所述三元催化器的进口侧。

[0015] 进一步地，所述主动脱附管上设置有第一单向阀，所述第一单向阀位于所述炭罐电磁阀出口侧。

[0016] 进一步地，所述主动脱附管路还包括炭罐灰滤器，所述炭罐灰滤器通过炭罐通风电磁阀与所述炭罐相连。

[0017] 还提供一种上述所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，发动机为冷启动状态时，开启脱附泵，所述泵将空气泵入所述二次喷射管路的发动机排气管进行二次喷射；

[0018] 发动机为燃油脱附状态时，开启脱附泵，所述泵将汽油蒸气泵入所述主动脱附管路的发动机进气管进行主动脱附。

[0019] 进一步地，所述发动机为冷启动状态时，关闭炭罐电磁阀和炭罐通风电磁阀，打开第一电磁阀和第二电磁阀，并开启脱附泵，空气经过空气滤清器后经过第一电磁阀进入脱附泵后经过第二电磁阀进入发动机排气管，根据发动机标定时间运行脱附泵后关闭脱附泵，并同时关闭第二电磁阀、关闭第一电磁阀。

[0020] 进一步地，发动机为燃油脱附状态时，关闭第一电磁阀和第二电磁阀，打开炭罐电磁阀和炭罐通风电磁阀，并开启脱附泵，空气由炭罐灰滤器进入炭罐，脱附泵将炭罐中的汽油蒸气经过炭罐电磁阀泵入进入发动机进气管直至进入发动机。

[0021] 还提供一种如上述所述主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统的方法，进行燃油蒸发排放泄漏检测时，脱附泵对燃油箱总成进行抽气泄露检测。

[0022] 进一步地，所述进行燃油蒸发排放泄漏检测时，关闭第一电磁阀、第二电磁阀和炭罐通风电磁阀，打开炭罐电磁阀，并运行脱附泵对燃油箱总成进行抽气，同时记录油箱压力传感器的压力P，当压力P≤标定阀值P0时，停止运行脱附泵，并保持炭罐通风电磁阀关闭，记录在规定时间内的压力衰减曲线。

[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统可以增加搭载小排量涡轮增压发动机车型的脱附流量，使得车辆的炭罐得到足够的脱附，进而达到国家排放法规的要求；并在解决主动脱附汽油蒸气的基础上，又能实现二次喷射的功能，在达成尾气排放要求的同时节约了成本和系统的安装空间；另外，可以不依赖发动机的负压，该系统本身可以对密闭的系统进行抽负压，从而达到检测蒸发排放系统泄漏的目的。附图说明

[0024] 图1为本发明主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统原理流程图；

[0025] 图2为图1中二次喷射工况原理示意图；

[0026] 图3为图1中主动脱附工况原理示意图；

[0027] 图4为图1中蒸发排放泄漏检测工况原理示意图。

[0028] 图中各部件标号如下：空气滤清器1、涡轮增压器2、发动机氧传感器3、第一电磁阀4、炭罐电磁阀5、第一单向阀6、第二单向阀7、第二电磁阀8、脱附泵9、油箱压力传感器10、燃油箱总成11、炭罐12、炭罐通风电磁阀13、二次喷射管14炭罐灰滤器15、颗粒捕集器16、发动机17、发动机排气管18、发动机进气管19、三元催化器20、主动脱附管21。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0030] 如图1所示主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统，包括二次喷射管路、主动脱附管路及泵，二次喷射管路与泵9相连将空气泵入二次喷射管路的发动机排气管18进行二次喷射，主动脱附管路与泵9相连将汽油蒸气泵入所述主动脱附管路的发动机进气管19进行主动脱附。

[0031] 其中，二次喷射管路包括发动机17、与发动机17相连的涡轮增压器2、空气滤清器1、三元催化器20和颗粒捕集器(GPF)16，发动机进气管19与发动机17的进气口相连，发动机排气管18与发动机17的排气口相连，空气滤清器1与发动机进气管19的进口端相连，三元催化器20和颗粒捕集器16均沿排气方向依次设置在发动机排气管18上；泵9的一路进气口通过第一电磁阀4与发动机进气管19相连，泵9的一路出气口通过二次喷射管14与发动机排气管18相连，二次喷射管14上设置有第二电磁阀8和第二单向阀7，第二单向阀7位于第二电磁阀8的出口侧。

[0032] 主动脱附管路包括炭罐12、设置在发动机排气管18上的发动机氧传感器3及炭罐灰滤器15，炭罐灰滤器15通过炭罐通风电磁阀13与炭罐12相连，炭罐12与泵9的另一路进气口相连，泵9的另一路出气口通过主动脱附管21与发动机进气管19相连，主动脱附管21上设置有炭罐电磁阀5和第一单向阀6，第一单向阀6位于炭罐电磁阀5出口侧，发动机氧传感器3位于三元催化器20的进口侧。

[0033] 另外，炭罐12与燃油箱总成11相连，燃油箱总成11上设置有油箱压力传感器10。

[0034] 本发明主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统可以增加搭载小排量涡轮增压发动机车型的脱附流量，使得车辆的炭罐得到足够的脱附，进而达到国家排放法规的要求；并在解决主动脱附汽油蒸气的基础上，又能实现二次喷射的功能，在达成尾气排放要求的同时节约了成本和系统的安装空间；另外，可以不依赖发动机的负压，该系统本身可以对密闭的系统进行抽负压，从而达到检测蒸发排放系统泄漏的目的。

[0035] 本实施例中，第一单向阀6只能由常开炭罐电磁阀5侧流向发动机进气管19，第二单向阀7只能由第二电磁阀8侧流向发动机排气管18，反向无法流通。

[0036] 本发明主动脱附汽油蒸气及二次喷射系统适用于任何搭载汽油发动机的车型，具体工作原理如下：

[0037] 二次喷射工况原理：如图2所示，发动机为冷启动状态时，此时由于三元催化器20还没有达到最佳工作温度，尾气中HC、CO无法有效转换为CO2和H2O，为了让三元催化器20尽快达到最佳工作温度和降低HC、CO的排放，关闭炭罐电磁阀5和炭罐通风电磁阀13，打开第一电磁阀4和第二电磁阀8，并开启脱附泵9，空气经过空气滤清器1后经过第一电磁阀4进入脱附泵9后依次经过第二电磁阀8和第二单向阀7进入发动机排气管18，根据发动机17标定数据时间运行脱附泵9约10-20毫秒后关闭脱附泵9，并同时关闭第二电磁阀8、关闭第一电磁阀4，并打开炭罐通风电磁阀13。本次工况的气流方向如图2黑色虚线所示。

[0038] 主动脱附工况原理：如图3所示，发动机17为燃油脱附状态时，关闭第一电磁阀4和第二电磁阀8，打开炭罐电磁阀5和炭罐通风电磁阀13)开启脱附泵9，根据接收发动机氧传感器3的信号反馈，控制炭罐电磁阀5的开关时间(PWM信号)及脱附泵9的运转时间，将汽油蒸气由炭罐灰滤器15进入炭罐12后依次经过炭罐电磁阀5和第一单向阀6进入发动机进气管19直至进入发动机17。本次工况的气流方向如图3黑色虚线所示。

[0039] 蒸发排放泄漏检测工况原理：如图4所示，进行燃油蒸发排放泄漏检测时时，关闭第一电磁阀4、第二电磁阀8和炭罐通风电磁阀13，打开炭罐电磁阀5，并运行脱附泵9对燃油箱总成11进行抽气，同时记录油箱压力传感器10的压力P，当压力P≤标定阀值P0时，停止运行脱附泵9，并保持炭罐通风电磁阀13关闭，记录在规定时间t1时间内的压力衰减曲线；如果压力衰减曲线在目标曲线以下，则判定为蒸发排放系统泄漏满足法规要求，如果压力衰减曲线在目标曲线以上，则判定为蒸发排放系统泄漏不满足法规要求，发动机故障灯点亮。本次工况的气流方向如图4黑色虚线所示。

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