DE102008043898A1

DE102008043898A1 - Kraftstoffdampfaufbereitungssystem

Info

Publication number: DE102008043898A1
Application number: DE102008043898A
Authority: DE
Inventors: Noriyasu Nishio-shi Amano; Mitsuyuki Kariya-shi Kobayashi
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: US7647920B2; US20090133673A1; JP4506821B2; CN101440757B; JP2009126336A; CN101440757A; DE102008043898B4

Abstract

Ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem ist an einem Hybridfahrzeug montiert, das eine Brennkraftmaschine (100) und einen Elektromotor (200) aufweist. Selbst wenn eine Brennkraftmaschine (100) gestoppt wird, kann eine Abgabe von Kraftstoffdampf aus einem ersten Behälter (12) zu der Atmosphäre erfasst werden. Wenn die Abgabe des Kraftstoffdampfs aus dem ersten Behälter (12) erfasst wird, wird die Brennkraftmaschine (100) gestartet, um einen Abführprozess durchzuführen. Wenn erfasst wird, dass der Abführprozess in dem ersten Behälter (12) beendet ist, wird die Brennkraftmaschine (100) gestoppt, um den Abführprozess zu beenden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem für ein Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor zum Antreiben aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmlicherweise zeigen die JP-5-18326 A und die JP-6-101534 A ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem, bei dem ein in einem Kraftstofftank erzeugter Kraftstoffdampf zeitweise durch einen Behälter adsorbiert und ein desorbierter Kraftstoffdampf in einen Einlassdurchgang einer Brennkraftmaschine mit Luft abgeführt wird.
Unlängst wurde ein Hybridfahrzeug mit Steckanschluss entwickelt. Bei dem Hybridfahrzeug mit Steckanschluss wird eine Batterie durch eine externe Stromquelle geladen, während das Fahrzeug geparkt ist, und wird das Fahrzeug durch fast ausschließlich den Elektromotor angetrieben.
Im Falle, dass das Hybridfahrzeug mit Steckanschluss durch nur den Elektromotor angetrieben wird, arbeitet die Brennkraftmaschine selten, so dass ein Abführprozess, bei dem der desorbierte Kraftstoffdampf in der Brennkraftmaschine verbrannt wird, kaum durchgeführt wird. Wenn eine Kraftstoffdampfmenge eine Kraftstoffdampfadsorptionskapazität des Behälters übersteigt, kann der Kraftstoffdampf in die Atmosphäre abgegeben werden und eine Luftverschmutzung bewirken. Die Situation, bei der die Kraftstoffdampfmenge eine Kraftstoffdampfadsorptionskapazität des Behälters übersteigt, wird als Durchbruch bezeichnet. Nebenbei, wenn die Brennkraftmaschine häufig betrieben wird, um den Abführprozess durchzuführen, wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit schlechter werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Tatsachen gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor aufweist und dazu im Stande ist, eine Antriebshäufigkeit der Brennkraftmaschine zu reduzieren und zu verhindern, dass der Kraftstoffdampf von dem Behälter in die Atmosphäre ausgelassen wird.
Erfindungsgemäß hat ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem:
einen ersten Behälter, der einen in einem Kraftstofftank erzeugten Kraftstoffdampf vorläufig adsorbiert;
einen Öffnungsdurchgang, der den ersten Behälter mit der Atmosphäre verbindet;
einen Abführdurchgang zum Einführen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs einschließlich des Kraftstoffdampfes in einen Einlassdurchgang der Brennkraftmaschine und zum Abführen (Spülen) des Kraftstoffdampfes in den Einlassdurchgang;
einen ersten Erfassungsdurchgang, der in sich mit einer Drossel versehen ist;
ein Durchgangsumschaltventil, das den ersten Erfassungsdurchgang wahlweise mit einem von dem Öffnungsdurchgang und dem Abführdurchgang verbindet;
einen zweiten Behälter, der über die Drossel hinweg mit einem zu dem Durchgangsumschaltventil entgegengesetzten Ende des ersten Erfassungsdurchgangs verbunden ist, um den Kraftstoffdampf in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch zu adsorbieren, das von dem ersten Erfassungsdurchgang dort hineinströmt;
einen zweiten Erfassungsdurchgang, der mit dem zweiten Behälter verbunden ist;
einer Gasströmungserzeugungseinrichtung, die mit dem zweiten Erfassungsdurchgang verbunden ist, um darin eine Gasströmung zu erzeugen;
eine Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Drucks, der durch die Drossel und die Gasströmungserzeugungseinrichtung festgelegt wird;
eine Kraftstoffdampfabgabeerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Abgabe des Kraftstoffsdampfes aus dem ersten Behälter in die Atmosphäre basierend auf einem Druck, der durch die Druckerfassungseinrichtung erfasst wird;
eine Abführungsbeendungserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Abführungsbeendung des ersten Behälters basierend auf dem Druck, der durch die Druckerfassungseinrichtung erfasst wird;
eine Abführungsstarteinrichtung zum Starten der Brennkraftmaschine und zum Starten einer Abführung des Kraftstoffdampfes, wenn die Kraftstoffdampfabgabeerfassungseinrichtung die Abgabe des Kraftstoffdampfes aus dem ersten Behälter erfasst, während die Brennkraftmaschine gestoppt ist; und
eine Abführungsstoppeinrichtung zum Stoppen der Brennkraftmaschine und zum Stoppen der Abführung des Kraftstoffsdampfes, wenn die Abführungsbeendungserfassungseinrichtung die Abführungsbeendung des ersten Behälters erfasst.
Erfindungsgemäß wird die Brennkraftmaschine dann angetrieben, um den Abführprozess durchzuführen, wenn der Durchbruch in dem ersten Behälter erfasst wird. Dadurch wird eine Antriebshäufigkeit der Brennkraftmaschine reduziert und es kann vermieden werden, dass der Kraftstoffdampf aus dem ersten Behälter in die Atmosphäre ausgelassen wird. Darüber hinaus, wenn die Abführungsbeendung des ersten Behälters erfasst wird, wird die Brennkraftmaschine gestoppt. Dadurch wird die Antriebshäufigkeit der Brennkraftmaschine ein Minimalwert, um die Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu vermeiden.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung erfasst die Kraftstoffdampfabgabeerfassungseinrichtung das Auslassen des Kraftstoffdampfes aus dem ersten Behälter in die Atmosphäre basierend auf einem Druck, der durch die Druckerfassungseinrichtung erfasst wird, wenn die Durchgangsumschalteinrichtung den ersten Erfassungsdurchgang mit dem Öffnungsdurchgang verbindet.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung erfasst die Abführungsbeendungserfassungseinrichtung die Abführungsbeendung des ersten Behälters basierend auf einem Druck, der durch die Druckerfassungseinrichtung erfasst wird, wenn die Durchgangsumschalteinrichtung den ersten Erfassungsdurchgang mit dem Abführdurchgang verbindet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlicher werden, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wurde, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugzeichen gekennzeichnet sind und in denen:
1 ist eine schematische Ansicht eines Hybridfahrzeugs, an dem ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung montiert ist;
2 ist eine schematische Ansicht eines Kraftstoffdampfaufbereitungssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptbetrieb des Kraftstoffdampfaufbereitungssystems zeigt;
4 ist ein Diagramm, das einen Betriebszustand jedes Ventils in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem zeigt;
5 ist ein charakteristischer Graph zum Beschreiben des Prinzips der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Durchbrucherfassungsprozess in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem zeigt;
7 ist eine schematische Ansicht zum Erklären des Durchbrucherfassungsprozesses in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem;
8 ist ein charakteristischer Graph zum Erklären des Durchbrucherfassungsprozesses in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem;
9 ist eine schematische Ansicht zum Erklären des Durchbrucherfassungsprozesses in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem;
10 ist ein charakteristischer Graph zum Erklären des Durchbrucherfassungsprozesses in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem;
11 ist eine schematische Ansicht zum Erklären des Durchbrucherfassungsprozesses und des Abführkonzentrationsmessprozesses in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem;
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Abführprozess in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem zeigt;
13 ist ein Flussdiagramm, das einen Abführkonzentrationsmessprozess in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem zeigt; und
14 ist ein charakteristischer Graph zum Erklären des Abführkonzentrationsmessprozesses in dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 1 ist eine schematische Ansicht des Hybridfahrzeugs, an dem ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem der Erfindung montiert ist.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist das Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine 100 und einem Elektromotor 200 zum Antreiben des Fahrzeugs versehen. Die Antriebskraft wird durch ein Getriebe 300 zu Antriebsrädern 400 übertragen. Der Elektromotor 200 nimmt eine Elektrizität von einem Akkumulator 500 durch einen Stromrichter (Umrichter) 600 auf. Der Stromrichter 600 wandelt eine Gleichstromspannung in eine Wechselstromspannung um und verändert eine Frequenz der Wechselstromspannung so, dass die Drehzahl des Motors 200 gesteuert wird.
Ein durch die Maschine 100 angetriebener Generator 700 erzeugt eine Elektrizität, wenn der Ladungsbetrag der Batterie 500 geringer als ein bestimmter Wert ist. Die durch den Generator 700 erzeugte Elektrizität wird der Batterie 500 durch den Stromrichter 600 so zugeführt, dass die Batterie geladen wird. Darüber hinaus kann die Batterie 500 durch eine externe Stromquelle geladen werden, während das Fahrzeug geparkt ist.
Des Weiteren ist das Hybridfahrzeug mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 800 versehen, die die Maschine 100, das Getriebe 300, den Stromrichter 600, den Generator 700 und ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem steuert. Die ECU 800 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer aufgebaut, der eine CPU, ein ROM und ein RAM aufweist.
Das Hybridfahrzeug wird in einer Vielzahl Antriebsarten angetrieben. Das heißt, das Hybridfahrzeug wird in einer Maschinenantriebsart angetrieben, bei der nur die Maschine 100 eine Antriebsquelle ist, einer Motorantriebsart, bei der nur der Motor 200 die Antriebsquelle ist, und einer Hybridantriebsart angetrieben, bei der sowohl die Maschine 100 als auch der Motor 200 die Antriebsquelle sind.
2 zeigt eine Brennkraftmaschine 100 und ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem. Die Maschine 100 ist eine Benzinmaschine, die eine Leistung durch die Verwendung von Benzinkraftstoff entwickelt, der in einem Kraftstofftank 2 untergebracht ist. Der Einlassdurchgang 3 der Maschine 100 ist mit beispielsweise einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4 zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge, einer Drosselvorrichtung 5 zum Steuern einer Einlassluftströmungsrate, einem Luftmengenmesser 6 zum Erfassen der Einlassluftströmungsrate, einem Einlassdrucksensor 7 zum Erfassen eines Einlassdrucks und dergleichen versehen. Darüber hinaus ist der Auslassdurchgang 8 der Maschine 100 mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 9 zum Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses versehen.
Das Kraftstoffdampfaufbereitungssystem bereitet einen Kraftstoffdampf auf, der in dem Kraftstofftank 2 erzeugt wird und führt den Kraftstoffdampf der Maschine 100 zu. Das Kraftstoffdampfaufbereitungssystem ist mit einem ersten Behälter 12, einem zweiten Behälter 13, einer Pumpe 14, einem Differenzdrucksensor 16, einer Vielzahl von Ventilen 19 bis 22, einer Vielzahl von Durchgängen 27 bis 35 und der ECU 800 versehen.
In dem ersten Behälter 12 ist ein Gehäuse 42 durch eine Trennwand 43 unterteilt, um zwei Adsorptionsteile 44, 45 auszubilden. Die Adsorptionsteile 44, 45 sind jeweils mit adsorbierenden Mitteln 46 gefüllt, die beispielsweise aus Aktivkohle oder dergleichen hergestellt sind. Der Hauptadsorptionsteil 44 ist mit einem Einführdurchgang 27 versehen, der mit dem Inneren des Kraftstofftanks 2 verbunden ist. Daher strömt ein in dem Kraftstofftank 2 erzeugter Kraftstoffdampf durch den Einführdurchgang 27 in den Hauptadsorptionsteil 44 und wird durch das adsorbierende Mittel 46 in dem Hauptadsorptionsteil 44 adsorbiert. Der Hauptadsorptionsteil 44 ist ferner mit einem Abführdurchgang 28 versehen, der mit dem Einlassdurchgang 3 verbunden ist.
Ein Abführventil 19, das ein elektromagnetisch angetriebenes Zweiwegeventil ist, ist in dem Abführdurchgang 28 angeordnet. Das Abführventil 19 wird geöffnet/geschlossen, um die Verbindung zwischen dem ersten Behälter 12 und dem Einlassdurchgang 3 zu steuern. Damit wird in einem Zustand, bei dem das Abführventil 19 geöffnet ist, ein stromabwärts der Drosselvorrichtung 5 des Einlassdurchgangs 3 entwickelter Unterdruck durch den Abführdurchgang 28 auf den Hauptadsorptionsteil 44 aufgebracht. Deshalb, wenn der Unterdruck auf den Hauptadsorptionsteil 44 aufgebracht wird, wird der Kraftstoffdampf von dem adsorbierenden Mittel 46 in dem Hauptadsorptionsteil 44 desorbiert und wird der desorbierte Kraftstoffdampf mit Luft gemischt und in den Abführdurchgang 28 eingeführt, wodurch der Kraftstoffdampf in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch zu dem Einlassdurchgang 3 abgeführt wird. Der durch den Abführdurchgang 28 in den Einlassdurchgang 3 abgeführte Kraftstoffdampf wird in der Maschine 100 zusammen mit Kraftstoff verbrannt, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 4 eingespritzt wird.
Der Hauptadsorptionsteil 44 ist mit einem Nebenadsorptionsteil 45 über einen Raum bei dem inneren Unterteil des Gehäuses 42 verbunden. Wenn das Abführventil 19 geöffnet ist, wird ein in dem Einlassrohr 3 erzeugter Unterdruck durch den Abführdurchgang 28 und den Hauptadsorptionsteil 44 in den Nebenadsorptionsteil 45 eingeführt. Ein Öffnungsdurchgang 35 ist mit dem Nebenadsorptionsteil 45 verbunden. Der Öffnungsdurchgang 35 ist mit einem Behälterschließventil 22 versehen, das ein elektromagnetisches Ventil ist. Der Öffnungsdurchgang 35 steht an seinem anderen Ende mit der Atmosphäre in Verbindung. Deshalb ist in einem Zustand, bei dem das Behälterschließventil 22 geöffnet ist, der Nebenadsorptionsteil 45 durch den Öffnungsdurchgang 35 zu der Atmosphäre hin offen. Der Öffnungsdurchgang 35 ist mit einem Filter 51 zwischen dem Behälterschließventil 35 und seinem offenen Ende versehen.
Ein Durchgangsumschaltventil 20 ist ein elektromagnetisches Ventil, das einen Zweipositionsbetrieb durchführt. Das Durchgangsumschaltventil 20 kann mechanisch mit einem Ende eines ersten Erfassungsdurchgangs 29 verbunden sein und kann mechanisch mit einem Ende eines Atmosphärendurchgangs 30 verbunden sein. Das andere Ende des Atmosphärendurchgangs 30 ist mit dem Öffnungsdurchgang 35 zwischen dem Behälterschließventil 22 und dem Filter 35 verbunden. Dadurch steht der Atmosphärendurchgang 30 durch den Öffnungsdurchgang 35 mit der Atmosphäre in Verbindung. Darüber hinaus ist das Durchgangsumschaltventil 20 mechanisch mit einem Abzweigungsdurchgang 31 verbunden, der von dem Abführdurchgang 28 zwischen dem Hauptadsorptionsteil 44 und dem Abführventil 19 abzweigt. Das Durchgangsumschaltventil 20 ändert wahlweise einen Durchgang, der mit dem ersten Erfassungsdurchgang 29 zwischen dem Atmosphärendurchgang 30 und dem Abzweigungsdurchgang 31 verbunden ist. Deshalb kann in einer ersten Position, bei der der Atmosphärendurchgang 30 mit dem ersten Erfassungsdurchgang 29 verbunden ist, die Luft in dem Atmosphärendurchgang 30 in den ersten Erfassungsdurchgang 29 strömen. Darüber hinaus kann in einer zweiten Position, bei der der Abzweigungsdurchgang 31 mit dem ersten Erfassungsdurchgang 29 verbunden ist, das den Kraftstoffdampf enthaltende Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Abführdurchgang 28 in den ersten Erfassungsdurchgang 29 strömen.
Die Pumpe 14, die eine Gasströmungserzeugungseinrichtung ist, ist beispielsweise aus einer elektrisch angetriebenen Flügelzellenpumpe aufgebaut. Der Sauganschluss der Pumpe 14 ist mit einem Ende eines zweiten Erfassungsdurchgangs 32 verbunden und der Auslassanschluss der Pumpe 14 ist mit einem Ende eines Auslassdurchgangs 34 verbunden. Das andere Ende des Auslassdurchgangs 34 ist mit dem Atmosphärendurchgang 30 verbunden. Der Auslassanschluss der Pumpe 14 ist durch den Auslassdurchgang 34, den Atmosphärendurchgang 30 und den Öffnungsdurchgang 35 mit der Atmosphäre verbunden. Wenn die Pumpe 14 mit Strom versorgt wird, mindert sie den Druck in dem zweiten Erfassungsdurchgang 32, um die Gasströmung in dem zweiten Erfassungsdurchgang 32 zu erzeugen. Die erzeugte Gasströmung wird in den Auslassdurchgang 34 ausgelassen. Wenn die Pumpe 14 gestoppt wird, sind der zweite Erfassungsdurchgang 32 und der Auslassdurchgang 34 durch den Innenraum der Pumpe 14 miteinander verbunden.
Ein zweiter Behälter 13 hat einen Adsorptionsteil 41 in einem Gehäuse 40, das mit einem adsorbierenden Mittel 39 gefüllt ist, das aus Aktivkohle oder dergleichen hergestellt ist. Die Gesamtkapazität des adsorbierenden Mittels 39 in dem zweiten Behälter 13 ist kleiner als die Gesamtkapazität des adsorbierenden Mittels 46 in dem ersten Behälter 12 ausgebildet. Der erste Erfassungsdurchgang 29 ist mit dem zweiten Erfassungsdurchgang 32 durch den Adsorptionsteil 41 verbunden. Daher, wenn die Pumpe 14 in einem Zustand betrieben wird, bei dem ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem ersten Erfassungsdurchgang 29 existiert, wird der in dem zweiten Erfassungsdurchgang 32 erzeugte Unterdruck durch den zweiten Behälter 13 in den ersten Erfassungsdurchgang 29 eingeführt, so dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem ersten Erfassungsdurchgang 29 in den Adsorptionsteil 41 strömt und ein Kraftstoffdampf in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch durch das adsorbierende Mittel 39 in dem Adsorptionsteil 41 adsorbiert wird. In einem Fall, dass das Abführventil 19 geöffnet ist und das Durchgangsumschaltventil 20 in der zweiten Position positioniert ist, wird dann, wenn der Unterdruck in dem Einlassdurchgang 3 durch den Abführdurchgang 28 und den Abzweigungsdurchgang 31 in den ersten Erfassungsdurchgang 29 eingeführt wird, die Luft von dem Atmosphärendurchgang 30 in Richtung der Pumpe 14 eingeführt. Dadurch wird der in dem adsorbierenden Mittel 39 adsorbierte Kraftstoffdampf desorbiert. Der desorbierte Kraftstoffdampf wird durch den ersten Erfassungsdurchgang 29 und den Abführdurchgang 28 in den Einlassdurchgang 3 abgeführt.
Eine Drossel 50, die eine Durchgangsfläche einengt, ist in dem ersten Erfassungsdurchgang 29 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein aus einem elektromagnetisch angetriebenen Zweiwegeventil hergestelltes Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 in dem Mittelabschnitt des ersten Erfassungsdurchgangs 29 zwischen dem zweiten Behälter 13 und der Drossel 50 vorgesehen. Das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 öffnet oder schließt den ersten Erfassungsdurchgang 29. Das heißt, dass dann, wenn das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geschlossen ist, der erste Erfassungsdurchgang 29 zwischen der Drossel 50 und dem zweiten Behälter 13 geschlossen ist. Wenn das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet ist, ist der erste Erfassungsdurchgang 29 geöffnet.
Der Differenzdrucksensor 16 ist mit einem Druckeinführdurchgang 33 verbunden, der von dem zweiten Erfassungsdurchgang 32 zwischen dem zweiten Behälter 13 und der Pumpe 14 abzweigt. Der Differenzdrucksensor 16 erfasst einen Differenzdruck zwischen einem Druck in dem zweiten Erfassungsdurchgang 32 und dem Atmosphärendruck. Deshalb ist ein durch den Differenzdrucksensor 16 erfasster Differenzdruck, wenn die Pumpe 14 betrieben wird, im Wesentlichen gleich dem Differenzdruck zwischen beiden Enden der Drossel 50 in einem Zustand, bei dem das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet ist. Darüber hinaus ist in einem Zustand, bei dem das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geschlossen ist, der erste Erfassungsdurchgang 29 auf der Saugseite der Pumpe 14 verschlossen. Daher ist eine Druckdifferenz, die durch den Differenzdrucksensor 16 erfasst wird, wenn die Pumpe 14 betrieben wird, im Wesentlichen gleich dem Abschaltdruck der Pumpe 14. Wie es vorstehend beschrieben ist, kann der Differenzdrucksensor 16 einen Druck erfassen, der basierend auf der Drossel 50 und der Pumpe 14 festgesetzt wird.
Die ECU 800 besteht aus einem Mikrocomputer mit einer CPU und einem Speicher und ist elektrisch mit der Pumpe 14, dem Differenzdrucksensor 16, den Ventilen 19–22 und den Elementen 4–7, 9 der Maschine 100 verbunden. Die ECU 800 steuert jeweils den Betrieb der Pumpe 14 und der Ventile 19 bis 22 auf der Basis des Erfassungsergebnisses der jeweiligen Sensoren 16, 6, 7, 9, einer Temperatur eines Kühlwassers der Maschine 100, einer Temperatur eines Arbeitsöls des Fahrzeugs, einer Drehzahl der Maschine 100, der Beschleunigerposition des Fahrzeugs, des EIN/AUS-Zustands eines Zündschalters und dergleichen. Ferner steuert die ECU 800 eine Kraftstoffeinspritzmenge, einen Öffnungsgrad eines Drosselventils 5, einen Zündzeitpunkt der Maschine 100 und dergleichen.
Bezugnehmend auf 3 wird ein Hauptbetrieb des Kraftstoffdampfaufbereitungssystems beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das die ECU 800 ausführt. Der Hauptbetrieb wird gestartet, wenn der Zündschalter auf AN geschaltet wird. Wenn der Zündschalter AN ist, können die Maschine 100 und/oder der Elektromotor 200 das Fahrzeug antreiben. Wenn der Zündschalter AUS ist, wird der Betrieb der Maschine 100 und des Elektromotors 200 verhindert.
Bei Schritt S101 bestimmt der Computer, ob eine Durchbrucherfassungsbedingung für den ersten Behälter 12 hergestellt ist. Speziell ist dann, wenn eine verstrichene Zeit nach einem Beenden des vorherigen Durchbrucherfassungsprozesses eine erste voreingestellte Zeit übersteigt, die Durchbrucherfassungsbedingung hergestellt.
Wenn die Antwort bei Schritt S101 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S102 weiter, bei dem der Durchbrucherfassungsprozess durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob der erste Behälter 12 in einem Zustand des Durchbruchs ist. Dann geht die Prozedur zu Schritt S103 weiter, bei dem der Computer bestimmt, ob ein Durchbruchmerker des ersten Kanisters auf EIN gesetzt ist, der angibt, dass der erste Behälter in dem Zustand des Durchbruchs ist. Wenn die Antwort bei Schritt S103 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S104 weiter, bei dem ein Abführprozess durchgeführt wird, um den von dem ersten Behälter 12 und dem zweiten Behälter 13 desorbierten Kraftstoffdampf zu verbrennen. Dann geht die Prozedur zu Schritt S101 zurück. Wenn die Antwort bei Schritt S103 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt S101 zurück.
Wenn die Antwort bei Schritt S101 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt S105 weiter. Bei Schritt S105 bestimmt der Computer, ob der Schlüsselschalter AUS ist. Wenn der Schlüsselschalter AN ist, geht die Prozedur zu Schritt S101 zurück. Wenn der Schlüsselschalter AUS ist, wird die Prozedur beendet. Bei dem Kraftstoffdampfhaubereitungssystem wird, nachdem der Hauptbetrieb beendet ist, ein Öffnungsbetrieb des ersten Behälters durchgeführt, der die jeweiligen Ventile 19 bis 22 in die in 4 gezeigten Zustände bringt, um den ersten Behälter 12 zu der Atmosphäre hin zu öffnen.
Der Durchbrucherfassungsprozess bei Schritt S102 wird detaillierter beschrieben. Als erstes wird das Messprinzip der Kraftstoffdampfkonzentration „D" beschrieben, die ein Parameter für die Durchbrucherfassung ist. Beispielsweise in einem Fall, bei dem die Pumpe 14 eine interne Undichtigkeit besitzt, wie beispielsweise eine Flügelzellenpumpe, ändert sich der Betrag einer internen Undichtigkeit entsprechend der Last. Daher, wie es in 5 gezeigt ist, wird die Druck(P)-Strömungsraten(Q)-Kennlinie C_pmp der Pumpe 14 durch eine nachfolgende Gleichung (1) ausgedrückt. In der Gleichung (1) sind K1 und K2 Konstanten, die für die Pumpe 14 spezifisch sind. Q = K1·P + K2 (1)
Angenommen, dass der Abschaltdruck der Pumpe 14 Pt ist, wird die Strömungsrate Q Null und wird die nachfolgende Gleichung (2) erhalten. K2 = –K1·Pt (2)
Bei dem Kraftstoffdampfaufbereitungssystem wird der Druckverlust des strömenden Gases auf einer Seite näher zu dem zweiten Behälter 13 und dem zweiten Erfassungsdurchgang 32 als zu der Drossel 50 des ersten Erfassungsdurchgangs 29 auf einen solch kleinen Betrag reduziert, wie er vernachlässigt werden kann. In einem Zustand, bei dem das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet ist, wird der Druck P der Pumpe 14 als im Wesentlichen gleich zu einem Differenzdruck ΔP zwischen beiden Enden der Drossel 50 erachtet (nachstehend einfach bezeichnet als „Differenzdruck"). Wenn der Druckverlust des strömenden Gases nicht vernachlässigt werden kann, ist es wünschenswert, dass der Druckverlust vorherig in der ECU 800 gespeichert wird und der Differenzdruck ΔP je nach Erfordernis korrigiert wird.
Wenn das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet ist und nur Luft durch die Drossel 50 tritt, tritt die Luft durch den zweiten Behälter 13 hindurch, um durch die Pumpe 14 angesaugt zu werden. Daher ist die Strömungsrate Q_Luft der durchtretenden Luft im Wesentlichen gleich der Strömungsrate Q der Einlassluft. Deshalb erfüllen die Strömungsrate Q_Luft und der Differenzdruck ΔP_Luft, wenn Luft durch die Drossel 50 tritt, die nachfolgende Beziehungsgleichung (3), die aus den Gleichungen (1), (2) erhalten wird. QLuft = K1·(ΔPLuft – Pt) (3)
Unterdessen, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das den Kraftstoffdampf enthält (nachstehend einfach bezeichnet als „Luft-Kraftstoff-Gemisch") in einem Zustand durch die Drossel 50 tritt, bei dem das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ- Ventil 21 geöffnet ist, gibt der zweite Behälter 13 nur Luft weiter und daher ist die Strömungsrate Q_Luft' der durchtretenden Luft in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch im Wesentlichen gleich der Ansaugluftströmungsrate Q der Pumpe 14. Deshalb, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch durch die Drossel 50 tritt, erfüllen die Durchgangsströmungsrate Q_Luft' und der Differenzdruck ΔP_Gas die folgende Gleichung (4), die durch die Gleichungen (1) und (2) erhalten wird. QLuft' = K1·(ΔPGas – Pt) (4)
Wenn angenommen wird, dass die Durchflussrate des gesamten Luft-Kraftstoff-Gemisch bei der Drossel 50 Q_Gas ist und die Kraftstoffdampfkonzentration D (%) ist, erfüllt die Durchgangsluftströmungsrate Q_Luft' die folgende Gleichung (5). Daher kann die nachfolgende Gleichung (6) aus dieser Gleichung (5) erhalten werden. QLuft' = QGas·(1 – D/100) (5) D = 100·(1 – QLuft'/QGas) (6)
Die Differenzdruck ΔP – Strömungsrate Q – Kennlinie bei der Drossel 50 wird durch die nachfolgende Gleichung (7) unter Verwendung der Dichte ρ des Gases ausgedrückt, das durch die Drossel 50 tritt. „K3" in der Gleichung (7) ist eine Konstante, die für die Drossel 50 spezifisch ist, und ist ein Wert, der durch die folgende Gleichung (8) ausgedrückt wird, wenn angenommen wird, dass der Durchmesser und der Strömungskoeffizient der Drossel 50 „d" bzw. „α" sind. Q = K3·(ΔP/ρ)1/2 (7) K3 = α·π·d2/4·21/2 (8)
Deshalb wird die ΔP-Q-Kennlinie C_Luft, die in 5 gezeigt ist, durch die folgende Gleichung (9) durch Verwenden der Dichte von Luft ρ_Luft ausgedrückt. QLuft = K3·(ΔPLuft/ρLuft)1/2 (9)
Darüber hinaus wird die ΔP-Q-Kennlinie C_Gas des Luft-Kraftstoff-Gemischs, die in 5 gezeigt ist, durch die folgende Gleichung (10) durch Verwendung der Dichte ρ_Gas des Luft-Kraftstoff-Gemischs ausgedrückt. Wenn angenommen wird, dass die Dichte von Kohlenwasserstoff (HC) des Kraftstoffdampfs ρ_HC ist, existiert eine Beziehung, die durch die nachfolgende Beziehungsgleichung (11) zwischen der Dichte ρ_Gas des Luft-Kraftstoff-Gemischs und der Kraftstoffdampfkonzentration D (%) in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch ausgedrückt wird. QGas = K3·(ΔPGas/ρGas)1/2 (10) D = 100·(ρLuft – ρGas)/(ρLuft – ρHC) (11)
Aus den vorstehend erwähnten Gleichungen wird durch Eliminieren von K1 aus den Gleichungen (3) und (4) die nachfolgende Gleichung (12) erhalten. Darüber hinaus wird durch Eliminieren von K3 aus den Gleichungen (9) und (10) die nachfolgende Gleichung (13) erhalten. QLuft/QLuft' = (ΔPLuft – Pt)/(ΔPGas – Pt) (12) QLuft/QGas = {(ΔPLuft/ΔPGas)·(ρGas/ρLuft)}1/2 (13)
Des Weiteren wird durch Eliminieren von Q_Luft aus den Gleichungen (12) und (13) die folgende Gleichung (14) erhalten und wird die folgende Gleichung (15) aus der Gleichung (11) erhalten. Daher wird die nachfolgende Gleichung (16) aus diesen Gleichungen (14), (15) und (6) erhalten. P1, P2 und ρ in der Gleichung (16) werden durch die folgenden Gleichungen (17), (18) und (19) ausgedrückt. QLuft'/QGas = (ΔPGas – Pt)/(ΔPLuft – Pt)·{(ΔPLuft/ΔPGas)(ρGas/ρLuft)}1/2 (14) ρGas = ρLuft – (ρLuft – ρHC)·D/100 (15) D = 100·[1 – P1·{P2·(1 – ρ·D)}1/2] (16) P1 = (ΔPGas – Pt)/(ΔPLuft – Pt) (17) P2 = ΔPLuft/ΔPGas (18) ρ = (ρLuft – ρHC)/(100·ρLuft)(19)
Wenn beide Seiten der Gleichung (16) quadriert und bezüglich D neu angeordnet werden, wird die nachfolgende quadratische Gleichung (20) erhalten. Wenn diese quadratische Gleichung (20) nach D aufgelöst wird, wird die folgende Lösung (21) erhalten. M1 und M2 in der Lösung (21) werden durch die folgenden Gleichungen (22) und (23) ausgedrückt. D2 + 100·(100·P12·P2·ρ – 2)·D + 1002·(1 – P12·2) (20) D = 50 – {–M1 ± (M12 – 4·M2)1/2} (21) M1 = 100·P12·P2·ρ – 2 (22) M2 = 1 – P12·P2 (23)
Deshalb, weil ein Wert jenseits eines Bereichs von 0 bis 100 der Lösungen (21) der quadratischen Gleichung (20) nicht als die Konzentration D des Kraftstoffdampfes in Frage kommt, wird ein Wert innerhalb des Bereichs von 0 bis 100 der Lösungen (21) als die Gleichung (24) eines Berechnens der Konzentration D von Kraftstoffdampf erhalten. D = 50·{–M1 – (M12 – 4·M2)1/2} (24)
In der Gleichung (24) eines Berechnens der Konzentration D von Kraftstoffdampf, die auf diese Art und Weise erhalten wird, sind unter den Variablen, die in M1 und M2 enthalten sind, ρ_Luft und ρ_HC Werte, die als physikalische Konstanten bestimmt werden und die als Teile der Gleichung (24) in dem Speicher der ECU 800 in diesem Ausführungsbeispiel gespeichert werden. Deshalb, um die Konzentration D von Kraftstoffdampf durch die Verwendung der Gleichung (24) zu berechnen, sind unter den Variablen, die in M1 und M2 enthalten sind, der Differenzdruck ΔP_Luft, ΔP_Gas, wenn Luft und ein Luft-Kraftstoff-Gemisch die Drossel 50 durchlaufen, und der Abschaltdruck Pt der Pumpe 14 erforderlich. Da jeder von dem Differenzdruck ΔP_Luft, ΔP_Gas im Wesentlichen gleich dem Druck ist, der durch den Drucksensor 16 erfasst wird, werden bei dem Durchbrucherfassungsprozess in Schritt S102 die Druckunterschiede ΔP_Luft, ΔP_Gas und der Abschaltdruck Pt erfasst und wird die Konzentration D des Kraftstoffdampfs aus diesen erfassten Werten berechnet.
6 ist ein Flussdiagramm, das den Durchbrucherfassungsprozess zeigt, den die ECU 800 ausführt. Beim Starten des Durchbrucherfassungsprozesses, wie es in einer Zeile „Öffnungszustand des ersten Behälters" in 4 gezeigt ist, sind das Abführventil 19 und das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geschlossen, befindet sich das Durchgangsumschaltventil 20 in der ersten Position und ist das Behälterschließventil 22, geöffnet, so dass der erste Behälter 12 mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Bei Schritt S201 wird die Pumpe 14 angetrieben, um den zweiten Erfassungsdurchgang 32 zu dekomprimieren (um den Druck zu mindern). Zu diesem Zeitpunkt befindet sich jedes Ventil 19–22 in dem gleichen Zustand wie dem Öffnungszustand des ersten Behälters, wie es in einer Zeile von „S201" in 4 gezeigt ist. Dadurch, da der erste Erfassungsdurchgang 29 geschlossen ist, wie es in 7 gezeigt ist, wird der Druck, der durch den Drucksensor 16 erfasst wird, auf den Abschaltdruck Pt geändert. Dann, wenn bei diesem Schritt S202 der Differenzdruck, der durch den Drucksensor 16 erfasst wird, stabil (gleich bleibend) wird, wird der stabile Wert als der Abschaltdruck Pt der Pumpe 14 in dem Speicher der ECU 800 gespeichert.
Dann geht die Prozedur zu Schritt S203 weiter, bei dem der Computer bestimmt, ob ein Unterschied zwischen dem Abschaltdruck Pt und einem Referenzabschaltdruck Pt0 kleiner ist als ein zulässiger Wert P3, um zu bestimmen, ob der erste Behälter 12 in dem Zustand des Durchbruchs ist.
Wenn der Kraftstoffdampf durch den ersten Behälter 12 tritt und durch den Atmosphärendurchgang 30 und den Auslassdurchgang 34 in die Pumpe 14 strömt, wird ein Zustand einer internen Leckage in der Pumpe 14 aufgrund einer Veränderung der Viskosität eines Gases geändert werden. Wie es in 8 gezeigt ist, nimmt der Abschaltdruck Pt, der durch den Drucksensor 16 erfasst wird, mit der Zunahme der Kraftstoffdampfkonzentration in dem Öffnungsdurchgang 35 zu. Das heißt, der Abschaltdruck Pt ändert sich in Richtung Atmosphärendruck. Wenn die Antwort in Schritt S203 NEIN ist, bestimmt der Computer, dass sich der erste Behälter 12 in einem Zustand des Durchbruchs befindet. Die Prozedur geht zu Schritt S204 weiter.
Bei Schritt S204 wird das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet, während die Pumpe 14 angetrieben wird. Da der Zustand jedes Ventils 19–22 der Zustand sein wird, wie er in der Zeile von „S204" in 4 gezeigt ist, ist der zweite Erfassungsdurchgang 32, der durch die Pumpe 14 dekomprimiert wird, mit dem ersten Erfassungsdurchgang 29, dem Atmosphärendurchgang 30 und dem Öffnungsdurchgang 35 verbunden, so dass die Luft durch die Drossel 50 tritt, wie es in 9 gezeigt ist. Dann geht die Prozedur zu Schritt S205 weiter. Bei Schritt S205 wird dann, wenn der Differenzdruck, der durch den Differenzdrucksensor 16 erfasst wird, stabil (gleich bleibend) wird, der stabile Wert in dem Speicher der ECU 800 als ein erste Differenzdruck ΔP_Luft gespeichert.
Dann geht die Prozedur zu Schritt S206 weiter, bei dem der Computer bestimmt, ob ein Unterschied zwischen dem ersten Differenzdruck ΔP_Luft und dem ersten Referenzdifferenzdruck ΔP_Luft0 kleiner als ein zulässiger Wert P4 ist, um zu bestimmen, ob sich der erste Behälter 12 in dem Zustand des Durchbruchs befindet. Nebenbei entspricht der erste Referenzdifferenzdruck ΔP_Luft0 einem Druck, der durch den Drucksensor 16 erfasst wird, wenn die Luft, die keinen Kraftstoffdampf enthält, durch die Drossel 50 tritt.
Wenn sich der erste Behälter 12 in dem Zustand des Durchbruchs befindet, existiert der Kraftstoffdampf in dem Atmosphärendurchgang 30 und dem Öffnungsdurchgang 35. Dadurch wird die Dichte des Gases geändert, das durch die Drossel 50 tritt. Wie es in 10 gezeigt ist, nimmt der durch den Drucksensor 16 erfasste erste Differenzdruck ΔP_Luft ab, wenn die Kraftstoffdampfkonzentration in dem Öffnungsdurchgang 35 zunimmt. Wenn die Antwort bei Schritt S206 NEIN ist, bestimmt der Computer, dass sich der erste Behälter 12 in dem Zustand des Durchbruchs befindet.
Dann geht die Prozedur zu Schritt S207 weiter, bei dem ein Durchbruchsmerker eines ersten Behälters EIN geschaltet wird, der anzeigt, dass sich der erste Behälter 12 in dem Zustand des Durchbruchs befindet. Da der Computer in beiden Schritten S203, S206 bestimmt, ob sich der erste Behälter 12 in dem Zustand des Durchbruchs befindet, kann eine fehlerhafte Bestimmung vermieden werden.
Dann geht die Prozedur zu Schritt S208 weiter, bei dem das Durchgangsumschaltventil 20 in die zweite Position geschaltet wird. Dadurch, da der Zustand der Ventile 19–22 der Zustand sein wird, der in der Zeile "S208" in 4 gezeigt ist, strömt das den Kraftstoffdampf enthaltende Luft-Kraftstoff-Gemisch in den ersten Erfassungsdurchgang 29 aus dem Abzweigungsdurchgang 31, wie es in 11 gezeigt ist. Deshalb ist der durch den Drucksensor 16 erfasste Druck der Differenzdruck ΔP_Gas entsprechend der Kraftstoffdampfkonzentration D. Bei Schritt S209 wird dann, wenn der durch den Drucksensor 16 erfasste Differenzdruck stabil (gleich bleibend) wird, der stabile Wert in dem Speicher der ECU 800 als ein zweiter Differenzdruck ΔP_Gas gespeichert.
Bei Schritt S210 berechnet der Computer eine Kraftstoffdampfkonzentration D, wenn keine Abführung durchgeführt wird, und zwar durch Verwendung von Pt, ΔP_Luft, ΔP_Gas und der vorstehenden Gleichung (24). Bei Schritt S211 wird die berechnete Kraftstoffdampfkonzentration D in dem Speicher der ECU 800 gespeichert.
Bei Schritt S212 wird der Zustand der Ventile 19–22 in den Zustand geschaltet, der in der Zeile "Öffnungszustand des ersten Behälters" in 4 gezeigt ist. Bei Schritt S213 wird die Pumpe 14 gestoppt und wird der Durchbrucherfassungsprozess beendet.
Wenn die Antwort bei Schritt S203 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S213 weiter. Wenn die Antwort bei Schritt S206 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S212 weiter.
Der Abführprozess, der bei Schritt S104 durchgeführt wird, wird nachstehend beschrieben. 12 ist ein Flussdiagramm, das einen Abführprozess zeigt, der durch die ECU 800 ausgeführt wird. Bei einem Starten des Abführprozesses ist der Zustand der Ventile 19–22 der Zustand, der in der Zeile "Öffnungszustand des ersten Behälters" in 4 gezeigt ist. Der erste Behälter 12 ist mit der Atmosphäre in Verbindung.
Bei Schritt S301 bestimmt der Computer, ob die Brennkraftmaschine 100 in Betrieb ist. Wenn die Antwort bei Schritt S301 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt S302 weiter, bei dem die Maschine 100 gestartet wird. Dann geht die Prozedur zu Schritt S303 weiter. Zu dieser Zeit wird die Antriebskraft der Brennkraftmaschine 100 verwendet, um den Generator 700 anzutreiben. Wenn die Antwort bei Schritt S301 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S303 weiter.
Bei S303 bestimmt der Computer, ob eine Abführungsausführungsbedingung (Abführausführungsbedingung) hergestellt ist. Die Abführungsausführungsbedingung ist hergestellt, wenn die Maschine 100 gestartet ist und die Maschinendrehzahl einen vorbestimmten Wert erreicht, der in dem Speicher gespeichert ist. Wenn die Abführungsausführungsbedingung nicht hergestellt ist, wird der Prozess bei S303 wiederholt, bis die Abführungsausführungsbedingung hergestellt ist. Wenn die Antwort bei Schritt S303 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S304 weiter. Bei Schritt S304 liest der Computer die Kraftstoffdampfkonzentration D aus, die in dem Speicher bei Schritt S211 gespeichert wird. Bei Schritt S305 bestimmt der Computer einen Öffnungsgrad des Abführventils 19 basierend auf der Kraftstoffdampfkonzentration D und dem Fahrzeugantriebsbetrag, wie beispielsweise einer Beschleunigerposition.
Bei Schritt S306 werden das Abführventil 19 und das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet und wird das Durchgangsumschaltventil 20 in die zweite Position geschaltet. Dann wird der Abführprozess gestartet. Da der Zustand der Ventile 19–22 der Zustand ist, der in der Zeile "S306" gezeigt ist, wird der Unterdruck in dem Einlassdurchgang 3 nicht nur auf den ersten Behälter 12 aufgebracht, sondern durch den ersten Erfassungsdurchgang 29 auch auf den zweiten Behälter 13. Dadurch wird der Restkraftstoffdampf in dem zweiten Behälter 13 und dem ersten Erfassungsdurchgang 29 in den Abführdurchgang 28 eingeführt und wird mit dem aus dem ersten Behälter 12 desorbierten Kraftstoffdampf in den Einlassdurchgang 3 abgeführt.
Bei Schritt S307 bestimmt der Computer, ob eine voreingestellte Zeit T1 vergangen ist, nachdem der Abführprozess gestartet wurde. Die voreingestellte Zeit T1 ist für den ersten Behälter 12 erforderlich, um von dem Durchbruchzustand in den Absorptionszustand regeneriert zu werden. Die voreingestellte Zeit T1 wird vorherig in dem Speicher gespeichert.
Wenn die Antwort bei Schritt S307 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S308 weiter, bei dem ein Abführungskonzentrationsmessprozess (Abführkonzentrationsmessprozess) durchgeführt wird. Bei dem Abführungskonzentrationsmessprozess bestimmt der Computer basierend auf der Kraftstoffdampfkonzentration D des abgeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs, ob die Abführung aus dem ersten Behälter 12 beendet ist. Dann geht die Prozedur zu Schritt S309 weiter, bei dem der Computer bestimmt, ob der Durchbruchmerker des ersten Behälters AUS ist. Wenn die Antwort bei Schritt S309 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S310 weiter, bei dem der Zustand der Ventile 19–22 in den Zustand rückgeführt wird, der in der Spalte "Öffnungszustand des ersten Behälters" in 4 gezeigt ist.
Bei Schritt S311 bestimmt der Computer, ob eine Bedingung zum Fortsetzen des Antriebs der Maschine 100 hergestellt ist. Insbesondere dann, wenn die Fahrzeugantriebsart eine Maschinenantriebsart oder eine Hybridantriebsart ist oder wenn es erforderlich ist, dass der Generator 700 durch die Maschine 100 angetrieben wird, ist die Bedingung zum Fortsetzen des Antreibens der Maschine 100 hergestellt.
Wenn die Antwort bei Schritt S311 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt zu S312 weiter, bei dem die Maschine 100 gestoppt wird und der Abführprozess beendet wird. Wenn die Antwort bei Schritt S311 JA ist, wird der Abführprozess beendet.
Wenn die Antwort bei Schritt S307 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt S313 weiter, bei dem der Computer bestimmt, ob der Schlüsselschalter AUS geschaltet ist. Wenn der Schlüsselschalter EIN ist, wird der Prozess bei Schritt S307 wiederholt ausgeführt, bis eine positive Bestimmung bei Schritt S307 gemacht wird.
Wenn die Antwort bei Schritt S309 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt S313 weiter. Wenn der Schlüsselschalter auf EIN ist, werden die Prozesse in den Schritten S307 bis S309 wiederholt durchgeführt, bis eine positive Bestimmung bei Schritt S309 gemacht wird.
Wenn die Antwort bei Schritt S312 JA ist, d. h. wenn der Schlüsselschalter auf AUS gestellt ist, wird der Zustand der Ventile 19–22 in den Zustand zurückgeführt, der in der Zeile "Öffnungszustand des ersten Behälters" in 4 gezeigt ist. Dann geht die Prozedur zu Schritt S312 weiter, bei dem die Maschine 100 gestoppt wird.
Bezugnehmend auf 12 wird der Abführungskonzentrationsmessprozess bei Schritt S308 beschrieben. 13 ist ein Flussdiagramm, das einen Abführungskonzentrationsmessprozess zeigt, der durch die ECU 800 ausgeführt wird.
Bei Schritt S401 wird der Zustand der Ventile 19–22 in einen Zustand geschaltet, der in der Zeile "Öffnungszustand des ersten Behälters" in 4 gezeigt ist, wobei der erste Erfassungsdurchgang 29 geschlossen wird, wie es in 7 gezeigt ist. Bei Schritt S402 wird die Pumpe 12 angetrieben, um den zweiten Erfassungsdurchgang 32 zu dekomprimieren (den Druck zu mindern). Bei Schritt S403 wird der Abschaltdruck Pt erfasst und bei Schritt S404 wird der Abschaltdruck Pt in dem Speicher der ECU 800 gespeichert.
Bei Schritt S405 wird das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet, während die Pumpe 14 angetrieben wird. Da der Zustand der Ventile 19–22 der Zustand wird, der in der Zeile "S204" in 4 gezeigt ist, durchläuft die Luft die Drossel, wie es in 9 gezeigt ist. Bei Schritt S406 erfasst der Drucksensor 16 den ersten Differenzdruck ΔP_Luft und bei Schritt S407 wird der erste Differenzdruck ΔP_Luft in dem Speicher der ECU 800 gespeichert.
Dann geht die Prozedur zu Schritt S408 weiter, bei dem das Durchgangsumschaltventil 20 in die zweite Position geschaltet wird. Dadurch, da der Zustand der Ventile 19–22 der Zustand sein wird, der in Zeile "S208" in 4 gezeigt ist, strömt das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das in die Maschine 100 abgeführt werden wird, aus dem Abzweigungsdurchgang 31 in den ersten Erfassungsdurchgang 29, wie es in 11 gezeigt ist. Deshalb erfasst der Drucksensor 16 den Differenzdruck ΔP_Gas entsprechend der Kraftstoffdampfkonzentration D des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das abgeführt werden wird. Bei Schritt S409 erfasst der Drucksensor 16 den zweiten Differenzdruck ΔP_Gas und bei Schritt S410 wird der zweite Differenzdruck ΔP_Gas in dem Speicher der ECU 800 gespeichert.
Bei Schritt S411 berechnet der Computer eine Kraftstoffdampfkonzentration D durch Verwendung von Pt, ΔP_Luft, ΔP_Gas, die in den Schritten S403, 407, 410 in dem Speicher gespeichert wurden, und der vorstehenden Gleichung (24). Da sich die Dichte des Gases entsprechend der Kraftstoffdampfkonzentration ändert, wie es in 14 gezeigt ist, nimmt der zweite Differenzdruck ΔP_Gas, der durch den Drucksensor 16 erfasst wird, ab, wenn die Kraftstoffdampfkonzentration D des Luft-Kraftstoff-Gemischs, das abgeführt werden wird, zunimmt.
Bei Schritt S412 bestimmt der Computer, ob die Kraftstoffdampfkonzentration, die bei Schritt S411 berechnet wird, kleiner als eine zulässige Konzentration D0 ist, die vorherig in dem Speicher der ECU 800 gespeichert wurde, um zu bestimmen, ob die Abführung (Spülung) des ersten Behälters 12 beendet ist. Insbesondere dann, wenn die Kraftstoffdampfkonzentration D kleiner als die zulässige Konzentration D0 ist, bestimmt der Computer, dass der Abführprozess in dem ersten Behälter 12 beendet ist.
Wenn die Antwort bei Schritt S412 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt S413 weiter, bei dem der Durchbruchmerker des ersten Behälters AUS gestellt wird.
Bei Schritt S414 werden das Abführventil 19 und das Durchgangs-Öffnungs-/Schließ-Ventil 21 geöffnet und wird das Durchgangsumschaltventil 20 in die zweite Position geschaltet. Da der Zustand der Ventile 19–22 der Zustand ist, der in Zeile "S306" in 4 gezeigt ist, wird der Restkraftstoffdampf in dem zweiten Behälter 13 und dem ersten Erfassungsdurchgang 29 in den Abführdurchgang 28 eingeführt und wird in den Einlassdurchgang 3 mit dem aus dem ersten Behälter 12 desorbierten Kraftstoffdampf abgeführt. Nach dem Prozess bei Schritt S414 wird der Abführkonzentrationsmessprozess beendet.
Wenn die Antwort bei Schritt S412 NEIN ist, d. h. wenn die Abführung (Spülung) des ersten Behälters 12 nicht beendet ist, geht die Prozedur zu Schritt S414 weiter, bei dem in den Abführzustand rückgekehrt wird. Dann geht die Prozedur zurück zu dem Abführprozess (siehe 12) und wird der Abführprozess durchgeführt, bis eine positive Bestimmung bei Schritt S307 oder Schritt S313 gemacht wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel, wenn der Durchbruch in dem ersten Behälter 12 erfasst wird, wird die Brennkraftmaschine 100 gestartet, um den Abführprozess durchzuführen. Dadurch wird eine Antriebshäufigkeit der Brennkraftmaschine 100 reduziert und es kann vermieden werden, dass der Kraftstoffdampf aus dem ersten Behälter 12 in die Atmosphäre ausgelassen wird. Darüber hinaus, wenn die Abführungsbeendung des ersten Behälters 12 erfasst wird, wird die Brennkraftmaschine 100 gestoppt. Dadurch wird die Antriebshäufigkeit der Brennkraftmaschine 100 ein minimaler Wert, um die Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu vermeiden.
Nebenbei bestimmt bei Schritt S307 von 12 der Computer, ob der Abführprozess beendet wurde, und zwar basierend auf der verstrichenen Zeit nachdem der Abführprozess gestartet wurde. Alternativ kann der Computer bestimmen, ob der Abführprozess beendet wurde, basierend auf einer integrierten Menge des abgeführten Kraftstoffdampfes, der durch das Abführventil 19 getreten ist. Diese integrierte Menge wird für den ersten Behälter 12 benötigt, damit dieser von dem Durchbruchzustand in den Absorptionszustand regeneriert wird. Die integrierte Menge wird vorherig in dem Speicher gespeichert.
Ein Kraftstoffdampfaufbereitungssystem ist an einem Hybridfahrzeug montiert, das eine Brennkraftmaschine (100) und einen Elektromotor (200) aufweist. Selbst wenn eine Brennkraftmaschine (100) gestoppt wird, kann eine Abgabe von Kraftstoffdampf aus einem ersten Behälter (12) zu der Atmosphäre erfasst werden. Wenn die Abgabe des Kraftstoffdampfs aus dem ersten Behälter (12) erfasst wird, wird die Brennkraftmaschine (100) gestartet, um einen Abführprozess durchzuführen. Wenn erfasst wird, dass der Abführprozess in dem ersten Behälter (12) beendet ist, wird die Brennkraftmaschine (100) gestoppt, um den Abführprozess zu beenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 5-18326 A [0002]
- JP 6-101534 A [0002]

Claims

Kraftstoffdampfaufbereitungssystem für ein Hybridfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine (100) und einen Elektromotor (200) aufweist, wobei das Kraftstoffdampfaufbereitungssystem Folgendes aufweist: einen ersten Behälter (12), der einen in einem Kraftstofftank (2) erzeugten Kraftstoffdampf zeitweise adsorbiert; einen Öffnungsdurchgang (35), der den ersten Behälter (12) mit der Atmosphäre verbindet; einen Abführdurchgang (28) zum Einführen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs einschließlich des Kraftstoffdampfs in einen Einlassdurchgang (3) der Brennkraftmaschine (100) und zum Abführen des Kraftstoffdampfs in den Einlassdurchgang (3); einen ersten Erfassungsdurchgang (29), der in sich mit einer Drossel (50) versehen ist; ein Durchgangsumschaltventil (20), das den ersten Erfassungsdurchgang (29) wahlweise mit einem von dem Öffnungsdurchgang (35) und dem Abführdurchgang (28) verbindet; einen zweiten Behälter (13), der über die Drossel (50) hinweg mit einem zu dem Durchgangsumschaltventil (20) entgegengesetzten Ende des ersten Erfassungsdurchgangs (29) verbunden ist, um den Kraftstoffdampf in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch zu adsorbieren, das aus dem ersten Erfassungsdurchgang (29) dort hinein strömt; einen zweiten Erfassungsdurchgang (32), der mit dem zweiten Behälter (13) verbunden ist; eine Gasströmungserzeugungseinrichtung (14), die mit dem zweiten Erfassungsdurchgang (32) verbunden ist, um darin eine Gasströmung zu erzeugen; eine Druckerfassungseinrichtung (16) zum Erfassen eines Drucks, der durch die Drossel (50) und die Gasströmungserzeugungseinrichtung (14) festgelegt wird; eine Kraftstoffdampfabgabeerfassungseinrichtung (S203, S206) zum Erfassen einer Abgabe des Kraftstoffdampfs aus dem ersten Behälter (12) in die Atmosphäre basierend auf einem Druck, der durch die Druckerfassungseinrichtung (16) erfasst wird; eine Abführungsbeendungserfassungseinrichtung (S412) zum Erfassen einer Abführungsbeendung des ersten Behälters (12) basierend auf dem Druck, der durch die Druckerfassungseinrichtung (16) erfasst wird; eine Abführungsstarteinrichtung (S302, S306) zum Starten der Brennkraftmaschine (100) und zum Starten einer Abführung des Kraftstoffdampfs, wenn die Kraftstoffdampfabgabeerfassungseinrichtung (S203, S206) die Abgabe des Kraftstoffdampfs aus dem ersten Behälter (12) erfasst, während die Brennkraftmaschine (100) gestoppt ist; und eine Abführungsstoppeinrichtung (S310, S312) zum Stoppen der Brennkraftmaschine (100) und zum Stoppen der Abführung des Kraftstoffdampfs, wenn die Abführungsbeendungserfassungseinrichtung (S412) die Abführungsbeendung des ersten Behälters (12) erfasst.
Kraftstoffdampfaufbereitungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Kraftstoffdampfabgabeerfassungseinrichtung (S206) die Abgabe des Kraftstoffdampfs aus dem ersten Behälter (12) zu der Atmosphäre basierend auf einem Druck erfasst, der durch die Druckerfassungseinrichtung (16) erfasst wird, wenn die Durchgangsumschalteinrichtung (20) den ersten Erfassungsdurchgang (29) mit dem Öffnungsdurchgang (35) verbindet.
Kraftstoffdampfaufbereitungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Abführungsbeendungserfassungseinrichtung (S412) die Abführungsbeendung des ersten Behälters (12) basierend auf einem Druck erfasst, der durch die Druckerfassungseinrichtung (16) erfasst wird, wenn die Durchgangsumschalteinrichtung (20) den ersten Erfassungsdurchgang (29) mit dem Abführdurchgang (28) verbindet.