本發明涉及燃油吸附技術領域，尤其涉及一種燃油蒸汽控制系統及控制方法。

背景技術：

隨著我國汽車、摩托車行業的發展和人民經濟生活水平的不斷提高，我國汽車、摩托車的保有量持續增長。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境造成了嚴重的污染。其中，通過蒸發方式從燃油組件(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生成臭氧、醛等煙霧狀物質。不僅對人體具有致癌作用，還會使生態環境遭到破壞。

目前，控制燃油蒸發污染物的常用方法是安裝燃油蒸發控制系統，主要由塑料炭罐、控制閥和相關管路組成。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污染物hc，在設定的條件下經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污染物hc送入發動機燃燒系統中燃燒，與此同時活性炭隨之恢復吸附能力。

但是，現有技術中的燃油蒸發控制系統一般只針對發動機運行和發動機停止兩種狀態進行燃油蒸汽的吸附。而發動機運行過程中，情況比較復雜，在這種復雜的運行情況下，燃油蒸汽不能被有效吸附，碳罐無法得到充分利用。

針對現有技術中的燃油蒸發控制系統的問題，需要提供一種可以根據車輛停放、怠速、低速、高速等不同運行狀態，控制吸附燃油蒸汽的燃油蒸汽控制系統及控制方法。

技術實現要素：

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

為實現上述目的，本發明的一種燃油蒸汽控制系統，包括：

進氣總管，進氣總管連通燃燒系統；

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，控制器根據車輛的運行狀態控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

進一步地，各個第一碳罐分別設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控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

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。

進一步地，第一碳罐的容量大于第二碳罐。

本發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，控制器根據車輛的運行狀態確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態后，控制油箱內的燃油蒸汽被吸附至第一碳罐、第二碳罐內，或者使第一碳罐、第二碳罐內的燃油蒸汽通過被脫附至進氣總管內。

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控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

進一步地，當第一燃油蒸汽入口、第一空氣入口均關閉時，第一碳罐處于關閉狀態；當第一燃油蒸汽入口打開、第一空氣入口關閉時，第一碳罐處于吸附狀態，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第一碳罐內；當第一燃油蒸汽入口關閉、第一空氣入口打開時，第一碳罐處于脫附狀態，第一碳罐內的燃油蒸汽通過第一混合氣出口被脫附至進氣總管內；當第二燃油蒸汽入口、第二空氣入口均關閉時，第二碳罐處于關閉狀態；當第二燃油蒸汽入口打開、第二空氣入口關閉時，第二碳罐處于吸附狀態，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第二碳罐內；當第二燃油蒸汽入口關閉、第二空氣入口打開時，第二碳罐處于脫附狀態，第二碳罐內的燃油蒸汽通過第二混合氣出口被脫附至進氣總管內。

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。

進一步地，控制器還根據車輛的發動機轉速、進氣量、冷卻液溫度結合車輛的運行狀態確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

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

本發明的燃油蒸汽控制系統及控制方法，包括若干個不同規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：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。本發明的燃油蒸汽控制系統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為本發明燃油蒸汽控制系統的結構示意圖；

圖2為本發明中集成第一碳罐、第二碳罐的進氣總管結構示意圖；

圖3為本發明燃油蒸汽控制系統的模塊流程圖。

附圖標記說明：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

下面結合附圖和實施例對本發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明，但不用來限制本發明的范圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“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。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例一

本發明的一種燃油蒸汽控制系統，包括燃燒系統、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，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，控制器根據車輛的運行狀態控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

進一步地，第一碳罐的容量大于第二碳罐。本發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，控制器可以智能調節各個第一碳罐、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可以保持較高的使用率，還可以調節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包括一個燃燒系統、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為一體結構，并且可以根據整車設計合理布局在發動機艙室，節約設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為一體結構，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。

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。

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

本實施例的燃油蒸汽控制系統的基本工作原理是：利用炭罐中活性炭的吸附能力吸附燃油蒸發污染物hc，在設定的條件下經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污染物hc送入發動機燃燒系統中燃燒，與此同時活性炭隨之恢復吸附能力。其中，控制器可以根據車輛的各種行駛狀態，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污染物hc的吸附、貯存動作。當車輛進入高速行駛狀態時，在吸附、貯存蒸發污染物hc的同時將先前貯存在碳罐中的蒸發污染物hc逐步脫附到燃燒系統中。

實施例二

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

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控制各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

具體地，當第一燃油蒸汽入口、第一空氣入口均關閉時，第一碳罐處于關閉狀態；當第一燃油蒸汽入口打開、第一空氣入口關閉時，第一碳罐處于吸附狀態，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第一碳罐內；當第一燃油蒸汽入口關閉、第一空氣入口打開時，第一碳罐處于脫附狀態，第一碳罐內的燃油蒸汽通過第一混合氣出口被脫附至進氣總管內；當第二燃油蒸汽入口、第二空氣入口均關閉時，第二碳罐處于關閉狀態；當第二燃油蒸汽入口打開、第二空氣入口關閉時，第二碳罐處于吸附狀態，油箱中的燃油蒸汽被吸附于第二碳罐內；當第二燃油蒸汽入口關閉、第二空氣入口打開時，第二碳罐處于脫附狀態，第二碳罐內的燃油蒸汽通過第二混合氣出口被脫附至進氣總管內。

在本發明中，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。車輛的運行狀態包括停止運行、怠速運行、低速運行、首次高速運行和長時間高速運行。

同時，控制器還可以根據車輛的發動機轉速、進氣量、冷卻液溫度結合車輛的運行狀態確定各個第一碳罐和第二碳罐的吸附和脫附狀態。

以圖1所示的燃油蒸汽控制系統為例，該燃油蒸汽控制系統包括一個燃燒系統、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，使第二炭罐1、2處于關閉狀態，利用第一炭罐3、4的容量優勢充分吸附油箱因為發動機發熱和太陽光照射而產生的燃油蒸氣，同時使第二炭罐1、2進入休整狀態；

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，使第二炭罐1處于關閉狀態，利用第一炭罐的容量優勢充分吸附油箱因為發動機發熱和太陽光照射而產生的燃油蒸氣，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；

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，此時所有的第一炭罐和第二碳罐全部處于吸附狀態，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，使第一炭罐3、4和第二炭罐2處于脫附狀態，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，使第一炭罐3、4處于關閉狀態，使第二炭罐1、2交替休整，是第一炭罐3、4處于休整狀態。

綜上所述，本發明的燃油蒸汽控制系統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，僅為本發明的示意性描述，本領域技術人員應該知道，在不偏離本發明的工作原理的基礎上，可以對本發明作出多種改進，這均屬于本發明的保護范圍。