1.一种混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制系统,包括油箱总成(1)、炭罐总成(2)、发动机总成(3)和控制器(6),所述油箱总成(1)分别通过泄压管路(4)和输油管(5)连接炭罐总成(2)和发动机总成(3),所述控制器(6)与油箱总成(1)、炭罐总成(2)以及发动机总成(3)信号连接,其特征在于:所述油箱总成(1)包括高压油箱(11)、设置在高压油箱(11)顶部的压力传感器(12)以及安装在泄压管路(4)内的隔离阀(13);
所述发动机总成(3)包括发动机(31)和连接在发动机(31)进气口的进气歧管(32);
所述炭罐总成(2)包括炭罐(21)、脱附流量计(22)和炭罐电磁阀(23),所述炭罐(21)通过脱附管路(24)连接进气歧管(32),所述脱附流量计(22)安装在脱附管路(24)内靠近炭罐(21)脱附口一端,所述炭罐电磁阀(23)安装在脱附管路(24)内靠近进气歧管(32)一端。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制系统,其特征在于,所述炭罐总成(2)还包括高温脱附系统,所述高温脱附系统具体包括:与炭罐(21)连接的空气管道(25),所述空气管道(25)内由进气方向依次设置有空气滤清器(26)、温度传感器(27)和空气加热器(28),所述炭罐(21)外侧设置有炭罐预热加热器(29)。
3.根据权利要求1所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制系统,其特征在于,所述控制器(6)包括蒸发排放控制器(61)和混合动力整车控制器(62),所述蒸发排放控制器(61)与混合动力整车控制器(62)信号连接。
4.根据权利要求1所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制系统,其特征在于:所述油箱总成(1)还包括加油锁系统,所述加油锁系统具体包括:设置在高压油箱(11)加油口处的加油锁(14)和加油信息传感器(15),所述加油信息传感器(15)和加油锁(14)与混合动力整车控制器(62)信号连接。
5.根据权利要求1所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制系统,其特征在于:所述泄压管路(4)设置有泄压分路(41),泄压分路(41)内设置有与隔离阀(13)并联的机械阀(42)。
6.一种混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制方法,其特征在于,具体包括以下步骤:S1、计算炭罐(21)当前负载:蒸发排放控制器(61)依据上一周期炭罐(21)负载、高压油箱(11)总泄压量Wr、炭罐(21)总脱附量Wd计算当前炭罐(21)负载;
S2、脱附策略:将炭罐(21)当前负载分为三个阶段,结合混合动力车辆运行状态采取对应控制策略;
S3、炭罐(21)预热:当S2中策略判定为需要进行脱附时,蒸发排放控制器(61)控制空气加热器(28)和炭罐预热加热器(29)分别对进入的空气和炭罐(21)进行加热,使炭罐(21)中油气分子处于游离态;
S4、高温脱附:发动机(31)处于启动状态时,蒸发排放控制器(61)控制炭罐电磁阀(23)打开进行高温脱附。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制方法,其特征在于,所述S1具体为:所述高压油箱(11)总泄压量Wr是隔离阀(13)阈值压力泄压量Wr1、加油前泄压量Wr2、加油过程泄压量Wr3的总和,Wr=∑Wr1+∑Wr2+∑Wr3
式中Wr为高压油箱(11)总泄压量,Wr1为高压油箱(11)隔离阀(13)阈值压力泄压量、Wr2为加油前泄压量、Wr3为加油过程泄压量;
单次泄压量大小为:
t
Wr=A∫0E(t)dt
式中t为泄压时间,E(t)为汽油扩散摩尔通量,A为油气质量传递面积;
当前周期炭罐(21)各脱附速率对应的脱附时长由蒸发排放控制器(61)依据脱附流量计(22)数据累加计算,通过查询标定MAP获得不同脱附速率的脱附效率,区间积分计算获得总脱附量Wd;
根据当前周期内炭罐(21)内燃油蒸汽加载量和脱附量计算炭罐(21)当前负载,即:当Wr≥Wd时,
当Wr
式中Wr为高压油箱(11)总泄压量,Wd为炭罐(21)总脱附量,Loadt为炭罐(21)当前负载,Loadt‑1为上一周期炭罐(21)负载,TBWC为炭罐(21)有效工作能力。
8.根据权利要求7所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制方法,其特征在于,所述高压油箱(11)的泄压策略具体为:驾驶室按下加油开关,加油信息传感器(15)接收到加油信息,蒸发排放控制器(61)控制隔离阀(13)打开泄压,排出的燃油蒸汽被炭罐(21)吸附,过程中加油锁(14)处于锁止状态;
当高压油箱(11)内压力传感器(12)压力小于2kPa,加油锁(14)打开,可以进行加油操作,加油过程中隔离阀(13)20一直属于开启状态,直达加油完成蒸发排放控制器(61)控制隔离阀(13)关闭;
没有加油信息时,蒸发排放控制器(61)根据压力传感器(12)传送的压力信息,判断是否大于高压油箱(11)阈值压力,若小于阈值压力,隔离阀(13)关闭,若大于阈值压力,蒸发排放控制器(61)控制隔离阀(13)打开进行高压油箱(11)泄压,直到高压油箱(11)内压力小于2kPa,隔离阀(13)关闭。
9.根据权利要求6所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制方法,其特征在于,所述S2具体为:根据蒸发排放控制器(61)计算的炭罐(21)当前负载,分为三个阶段,当Loadt<21%时,不脱附炭罐(21)中油气;
当21%≤Loadt<70%,蒸发排放控制器(61)根据混合动力整车控制器(62)的信息判断此时发动机(31)是否启动,如果发动机(31)处于启动状态,炭罐电磁阀(23)打开,利用发动机(31)进气歧管(32)的真空作用进行脱附;
如果此时发动机(31)没有启动,炭罐(21)不脱附;
当70%≤Loadt,若此时车辆处于停止状态,蒸发排放控制器(61)发送信息到混合动力整车控制器(62),车辆在下一运行时刻先启动发动机(31),并进行高温脱附;
若此时车辆处于行驶状态并且发动机(31)是启动状态,则蒸发排放控制器(61)控制炭罐电磁阀(23)打开开始脱附;
若此时车辆处于行驶状态但发动机(31)没有启动,则蒸发排放控制器(61)发送信息到混合动力整车控制器(62)立即启动发动机(31)进行脱附,直到炭罐(21)当前负载Loadt在
70%以下后恢复原有的动力模式行驶。
10.根据权利要求6所述的混合动力汽车高压油箱燃油蒸发排放控制方法,其特征在于,所述S3具体为:蒸发排放控制器(61)依据温度传感器(27)测得的当前环境温度计算预热温度T1和加热温度T2大小,式中TCalibration为标定温度,Tair为空气温度,TCritical为标定临界温度,Theating为标定加热温度,Δc为预热修正系数,Δh为加热修正系数。