本发明属于汽车排放控制领域，具体涉及一种汽车高压油箱加油排放主动控制系统和方法。
背景技术：
1、汽油是由多种碳氢化合物组成的混合燃料，具有强挥发性。汽车蒸发排放主要是指由燃油挥发产生的排放物。通常车辆利用炭罐吸附/解吸技术来控制燃油蒸发排放。炭罐吸附从油箱排出的汽油蒸汽，随后发动机会提供脱附流量将吸附物脱附到燃烧室内参与燃烧。随着排放法规的不断加严，近些年很多汽车制造商采用高压油箱控制蒸发排放。汽油蒸汽均储存在高压油箱中，这意味炭罐大多数时候仅在汽车加油阶段工作。高压油箱的普及使得加油排放可能会成为汽车未来主要的蒸发排放源。不管高压油箱泄压过程还是加油过程，都会伴随着油气分子剧烈运动，大量汽油蒸汽会短时间内进入炭罐，炭罐很容易被击穿。降低汽车高压油箱加油排放是当前急需解决的技术问题。
2、现有专利cn115182830a、cn117571334a分别从脱附效率、结构设计两方面提出控制加油排放的方法，在一定程度上都能够降低汽车加油排放量，但是无法实现每次加油时加油排放都能被高效吸附。现有专利cn105802492b提出一种应用于油电混合动力汽车车载油气控制装置及方法，加油排放由第一炭罐吸附，其它蒸发排放由第二炭罐吸附，发动机运行过程优先脱附第一炭罐。这种方法能够有效控制加油排放，但缺乏主动控制功能，同时浪费炭罐有效工作能力。目前，针对汽车高压油箱加油排放，缺乏一种主动控制系统，提出一种高效控制方法对于降低车辆碳排放有着重要意义。
技术实现思路
1、发明目的：本发明提供一种汽车高压油箱加油排放主动控制系统和方法，在充分利用炭罐工作能力的前提下，实现加油排放主动控制功能，有效解决汽车高压燃油系统加油排放问题。
2、技术方案：一种汽车高压油箱加油排放主动控制系统，包括高压油箱系统、油气回收系统、发动机系统、控制系统和电源，所述高压油箱系统通过泄压管路连接油气回收系统，所述油气回收系统通过脱附管路连接发动机系统，所述控制系统与高压油箱系统、油气回收系统、发动机系统信号连接；
3、所述高压油箱系统包括高压油箱，所述高压油箱内设置有油量传感器，所述高压油箱顶部设置有压力传感器，所述高压油箱的加油口处设置有加油电子按钮和加油锁止装置，所述泄压管路上设置有泄压阀；
4、所述发动机系统包括发动机、设置在脱附管路的脱附电磁阀、流量传感器以及进气歧管；
5、所述油气回收系统中，主炭罐脱附口、真空泵吸气口、第二三通电子阀通过第一三通电子阀连接，所述真空泵出气口与辅炭罐吸附口连接，所述辅炭罐脱附口、第一三通电子阀、进气歧管通过第二三通电子阀连接，所述主炭罐和辅炭罐分别放置于第一电子重量仪、第二电子重量仪上，辅炭罐容积小于主炭罐容积。
6、所述控制系统包括汽车控制器ecu以及电源；所述ecu与真空泵、第一电子重量仪、第二电子重量仪、压力传感器、油量传感器、加油电子按钮、加油锁止装置、脱附电磁阀、第一三通电磁阀、第二三通电子阀、泄压阀信号连接，所述ecu和真空泵由电源供电。
7、一种汽车高压油箱加油排放主动控制方法，具体包括以下步骤：
8、s1、确定加油信息：ecu接收加油电子按钮触发信息，判定汽车即将加油；
9、s2、主炭罐剩余工作能力计算：依据主炭罐重量，ecu计算主炭罐剩余工作能力wremaining；
10、s3、主炭罐所需工作能力计算：依据加油油气产生量，ecu计算主炭罐所需工作能力wneed；
11、s4、加油排放控制：依据主炭罐的剩余工作能力wremaining和所需工作能力wneed，ecu采取对应的控制策略；
12、s5、下一次加油前：若辅炭罐有重量变化，下一次加油前，发动机运行过程中会对辅炭罐定量脱附；
13、所述s3具体为：wremaining(g)计算方法为:
14、wremaining＝mmax-(mnow-minitial)*k
15、minitial(g)为炭罐未吸附任何油气时的重量，mmax(g)为炭罐能吸附的最大加油油气质量；mnow为当前主炭罐重量，k为质量转换系数。
16、所述s3具体为：
17、加油油气产生量为泄压油气量和加油过程油气产生量之和，泄压油气量mdrain和加油过程油气产生量mrefueling分别由理想气体方程推导方程及经验系数计算；
18、泄压油气量为：
19、
20、k为燃油摩尔通量，p为高压油箱压力，r为摩尔气体常数，t为温度，h为燃油表面到油箱顶部高度，ps为燃油表面分压，t为泄压时间；
21、加油过程所产生油气量取经验系数1g/l，即加1l燃油产生1g油气，燃油加注量取最大值vmax(l)，即高压油箱最大容积减去当前燃油体积；
22、mrefueling＝vmax*1
23、随后ecu依据加油油气产生量计算主炭罐所需工作能力；
24、主炭罐所需工作能力为：
25、wneed＝(mdrain+vmax*1)*k
26、mdrain为泄压油气量；vmax为燃油加注量，乘上经验系数1(g/l)，即为加油过程所产生的油气量；(mdrain+vmax*1)为加油油气产生量；乘上质量转换系数k，即为主炭罐所需工作能力。
27、所述s4具体为：
28、依据主炭罐的剩余工作能力wremaining和所需工作能力wneed，ecu控制策略分为两种情况，
29、当wneed≤wremaining时，泄压阀打开泄压，泄压后加油锁止装置解锁，允许开始加油；
30、当wneed>wremaining时，ecu发出定时脱附指令到脱附泵，脱附泵脱附速度恒定，脱附时间为wneed与wremaining的差值与脱附速度的比值，此过程中加油锁止装置常闭，脱附完成后泄压阀打开泄压，泄压后加油锁止装置解锁，允许开始加油；
31、所述s5具体为：
32、本次加油过程中若辅炭罐重量发生变化，ecu计算辅炭罐所需脱附量，发动机运行过程中会定量脱附辅炭罐，实际脱附量由流量传感器叠加计算；脱附完成后，下一次加油前若ecu判断主炭罐无剩余工作能力时，会指令脱附泵定量脱附主炭罐，辅炭罐剩余工作能力不足1/2，停止脱附。
33、有益效果：本发明提出一种汽车高压油箱加油排放主动控制系统和方法，包括主炭罐、辅炭罐、三通电磁阀、电子重量仪、真空泵、高压油箱、发动机、汽车控制器(ecu)；汽车加油前，ecu会基于主炭罐重量计算其剩余工作能力，基于加油油气产生量计算主炭罐所需工作能力；依据主炭罐的剩余工作能力和所需工作能力，ecu采取不同控制策略；若ecu判定主炭罐剩余工作能力不足，会发送指令到真空泵，真空泵将主炭罐中油气定量脱附至辅炭罐；完成加油后辅炭罐在发动机运行过程中被定量脱附，在保证下一次加油有足够剩余工作能力前提下，辅炭罐会分担非加油时段产生的油气。本发明在充分利用炭罐工作能力的前提下，实现加油排放主动控制功能，有效解决汽车高压油箱加油排放问题。
1.一种汽车高压油箱加油排放主动控制系统，其特征在于，包括高压油箱系统、油气回收系统、发动机系统、控制系统和电源，所述高压油箱系统通过泄压管路连接油气回收系统，所述油气回收系统通过脱附管路连接发动机系统，所述控制系统与高压油箱系统、油气回收系统、发动机系统信号连接；
2.根据权利要求1所述的一种汽车高压油箱加油排放主动控制系统，其特征在于，
3.一种汽车高压油箱加油排放主动控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种汽车高压油箱加油排放主动控制方法，其特征在于，所述s3具体为：wremaining(g)计算方法为:
5.根据权利要求4所述的一种汽车高压油箱加油排放主动控制方法，其特征在于，所述s3具体为：
6.根据权利要求5所述的一种汽车高压油箱加油排放主动控制方法，其特征在于，所述s4具体为：
7.根据权利要求6所述的一种汽车高压油箱加油排放主动控制方法，其特征在于，所述s5具体为：
