[发明专利]用于确定燃料挥发度的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆液体存储系统、尤其是燃料储箱系统的领域。

背景技术

燃料的挥发度(例如，雷德蒸气压(英文为“ReidVaporPressure”，缩写为RVP))是内燃机正常运行的一个基本参数。此外，知悉该参数的数值对于进行准确的泄露检测是重要的。

本申请人名下的题为“用于在车辆上确定燃料挥发度的方法”的国际专利申请公开WO2007071659披露了一种用于在车辆上确定存储在燃料储箱中的燃料的挥发度的方法，该燃料储箱是由燃料系统控制单元(英文为“fuelsystemcontrolunit”，缩写为FSCU)控制的燃料系统的一部分，该燃料系统包括压强、温度和燃料液位传感器，按照该方法，FSCU用理想气体定律和由传感器进行的测量来预测燃料的蒸馏曲线和/或驾驶性指数(英文为“DriveabilityIndex”，缩写为DI)。该方法用于调节要注入机动车内燃机的混合腔室中的燃料量。

在US2010/0332108A1中披露的另一已知设备依赖于压强变化和温度变化的组合，以生成雷德蒸气压(RVP)的估计值。

已知方法和设备的一个缺点在于，为了允许根据理想气体定律计算燃料的挥发度，这些方法和设备要求系统在温度和压强方面具有足够不同的热动力状态。由于系统的温度缓慢地变化，这意味着在能够完成燃料挥发度的确定之前要经过相对长的时间。

发明内容

本发明的实施例的一个目的在于至少部分地解决现有技术的缺陷。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定燃料存储系统中的燃料挥发度的方法，该方法包括：确定已经发生加燃料事件并且燃料存储系统已经随后被封闭；在该确定之后在第一时间对燃料存储系统中的压强进行第一压强测量；在第一时间之后的第二时间对燃料存储系统中的压强进行第二压强测量；根据第一时间的第一压强测量和第二时间的第二压强测量确定压强变化速率；以及，从压强变化速率推导出燃料挥发度的估算值。

燃料存储系统优选地为车辆燃料系统，例如具有内燃机的汽车或卡车的燃料系统，该燃料系统包括配备有充装管和一个或多个阀门(例如：净化阀门和关闭阀门)的燃料储箱。

本发明的一个优点在于，通过监测分压平衡的恢复(在该平衡由于加燃料事件而被干扰之后)而不是温度演变来确定燃料的挥发度。分压平衡的恢复在相对短的时间内发生，使得符合本发明的方法比现有技术方法快得多地产生结果。

本发明的另一优点在于，燃料挥发度的确定与加燃料事件关联，而这些加燃料事件是预期中挥发度具有最显著不连续性的时间点。这是由于来自于不同供应者的燃料具有不同的组成，并因此具有不同的物理-化学特性。在加燃料事件之间，存储在燃料系统中的燃料的特性仅非常缓慢地演变，这种演变主要由于最具挥发性的成分的蒸发和老化。

本发明尤其基于本发明人认识到，封闭的储箱内的分压比的稳定化导致储箱中可以观察到的压强变化。该压强变化能够通过在短时间间隔内进行至少两个压强测量来测量，并且该压强变化表征燃料的挥发度。

在符合本发明的方法的一个实施例中，第一时间为在所述确定之后不到1分钟，优选地在所述确定之后不到15秒。

该实施例的一个优点在于，挥发度的估算与加燃料时刻紧密关联，该时刻是最有可能发生挥发度变化的时刻，并且是对系统平衡的干扰发生的时刻。该实施例基于本发明人认识到，在加燃料之后太久之后才进行挥发度的估算不是有利的，这是因为随着时间推移，系统可能会太接近其新的平衡而使得不再能检测到压强变化速率。

在符合本发明的方法的一个实施例中，所述推导还考虑环境温度、燃料温度、蒸气拱顶(vapordome)温度、燃料液位、加燃料速率、蒸气吸收罐荷载、环境压强、燃料系统设计参数、燃料存储系统的海拔中的一个或多个。

该实施例的一个优点在于，通过在推导中包括额外的参数，能够获得更为准确的挥发度估算值。该实施例基于本发明人认识到，所列出的参数中每一个都在物理上影响系统中压强的变化速率，并且，通过考虑一个或多个其他相关参数的贡献，能够更准确地估算挥发度的贡献。

在符合本发明的方法的一个实施例中，第一压强测量和第二压强测量在燃料储箱内部的蒸气拱顶处进行。

该实施例在燃料储箱中已经配备有压强传感器的现有燃料存储系统中特别有利。

在符合本发明的方法的一个实施例中，第一压强测量和第二压强测量在燃料储箱外部、在与燃料储箱内的蒸气拱顶流体联通的空腔中进行。压强测量可以是相对压强测量或绝对压强测量。