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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugemissionen und insbesondere eine Steuerung von Verdampfungsemissionen.
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HINTERGRUND
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Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen.
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Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems 100 dargestellt. Luft wird durch einen Ansaugkrümmer 104 in einen Motor 102 gesaugt. Das Volumen der in den Motor 102 gesaugten Luft wird durch ein Drosselventil 106 variiert, das durch einen elektronischen Drosselsteuermotor (ETC-Motor) 108 betätigt wird. Die Luft vermischt sich mit Kraftstoff von einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, wie zum Beispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110, um ein Luft/Kraftstoffgemisch (A/F-Gemisch) zu bilden. Das A/F-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern 112 des Motors 102 verbrannt, um ein Drehmoment zu erzeugen. Lediglich beispielhaft kann die Verbrennung durch einen Funken von einer Zündkerze 114 ausgelöst werden. Das resultierende Gas wird aus dem Motor 102 in ein Abgassystem 115 ausgestoßen.
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Der Kraftstoff wird in einem Kraftstofftank 116 gespeichert, bevor er zu dem Motor 102 gebracht wird, um verbrannt zu werden. Eine modulare Reservoirbaugruppe (MRA) 118 ist in dem Kraftstofftank 116 angeordnet und weist eine Kraftstoffpumpe 120 auf. Die Kraftstoffpumpe 120 liefert mittels einer Kraftstoffleiste 122 Kraftstoff an die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen. Der Kraftstoff wird durch einen Einlass 124 in den Kraftstofftank 116 gefüllt. Ein Kraftstoffdeckel 126 verschließt den Einlass 124 und den Kraftstofftank 116.
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Kraftstoffdampf kann sich aus verschiedenen Gründen, beispielsweise Wärme, Strahlung und/oder Vibration, in dem Kraftstofftank 116 ansammeln. Der Kraftstoffdampf wandert von dem Kraftstofftank 116 durch eine Dampfleitung 128 zu einem Dampfbehälter 130, der den Kraftstoffdampf speichert. Der Behälter 130 kann beispielsweise Aktivkohle aufweisen, die den Kraftstoffdampf absorbiert. Der Behälter 130 kann auch ein Entlüftungsventil 132 aufweisen, das betätigt werden kann, um Luft in den Behälter 130 zu lassen.
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Der Betrieb des Motors 102 erzeugt ein Vakuum in dem Ansaugkrümmer 104. Eine zweite Dampfleitung 134 verbindet den Behälter 130 mittels eines Spülungsventils 136 mit dem Ansaugkrümmer 104. Das Spülungsventil 136 wird betätigt, um den gespeicherten Kraftstoffdampf aus dem Behälter 130 in den Ansaugkrümmer 104 zu saugen (zu spülen). Dieser Kraftstoffdampf bildet einen Teil des A/F-Gemischs und kann in den Zylindern verbrannt werden.
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Aus der
US 6 446 614 B1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren für ein Fahrzeug zum Steuern einer Spülung von Kraftstoffdampf aus einem Dampfbehälter in einen Motor bekannt, bei denen ein Auftankereignis diagnostiziert wird, wenn der Motor gestartet wird, und eine Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter basierend auf einer Behälterbeladung eingestellt wird, wobei ein Signal berücksichtigt wird, das den in einem Abgassystem eines Fahrzeugs gemessenen Sauerstoff angibt.
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Die
US 7 305 975 B2 beschreibt ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter mittels eines Modells, das eine Kraftstoffdampfkonzentration voraussagt.
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In der
US 4 664 087 A sind ein System und ein Verfahren beschrieben, bei denen eine Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter basierend auf dem Füllstand eines Kraftstofftanks eingestellt wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kraftstoffdampfsteuermodul und ein Verfahren zu schaffen, mit denen verhindert wird, das nach einem Auftankereignis eines Fahrzeugs zu viel Kraftstoffdampf in einen Ansaugkrümmer gespült wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftstoffdampfsteuermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Kraftstoffdampfsteuermodul für ein Fahrzeug umfasst ein Nachfülldiagnosemodul, ein Nachfüllvolumenberechnungsmodul, ein Behälterbeladungsmodul und ein Spülungseinstellungsmodul. Das Nachfülldiagnosemodul diagnostiziert ein Auftankereignis, wenn ein Motor gestartet wird. Das Auftankvolumenberechnungsmodul ermittelt ein Auftankvolumen basierend auf einer Differenz zwischen einem ersten Kraftstoffvolumen, das vor dem Auftankereignis gemessen wird, und einem zweiten Kraftstoffvolumen, das nach dem Auftankereignis gemessen wird. Das Behälterbeladungsmodul ermittelt einen Behälterbeladungswert basierend auf dem Auftankvolumen, wobei der Behälterbeladungswert einem Verhältnis eines Volumens eines Dampfbehälters zu einem Volumen des Kraftstoffdampfs in dem Dampfbehälter entspricht. Das Spülungseinstellungsmodul stellt eine Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter basierend auf dem Behälterbeladungswert ein.
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Gemäß anderen Merkmalen stellt das Spülungseinstellungsmodul die Kraftstoffspülungsrate auf eine vorbestimmte Rate ein, wenn der Motor gestartet wird. Gemäß weiteren Merkmalen ermittelt das Behälterbeladungsmodul den Behälterbeladungswert basierend auf dem Auftankvolumen, der vorbestimmten Rate, einem Signal, das den in einem Abgassystem eines Fahrzeugs gemessenen Sauerstoff angibt, und einem vorhergehenden Behälterbeladungswert, der vor dem Auftankereignis ermittelt wird.
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Gemäß noch weiteren Merkmalen ermittelt das Behälterbeladungsmodul den Behälterbeladungswert basierend auf dem vorhergehenden Behälterbeladungswert, wenn das Auftankereignis nicht aufgetreten ist. Das Auftankdiagnosemodul diagnostiziert das Auftankereignis, wenn das zweite Kraftstoffvolumen größer als das erste Kraftstoffvolumen ist.
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Gemäß noch anderen Merkmalen diagnostiziert das Auftankdiagnosemodul das Auftankereignis, wenn das zweite Kraftstoffvolumen größer als das erste Kraftstoffvolumen ist und ein erster Tankdruck kleiner als ein zweiter Tankdruck ist, wobei der erste Tankdruck vor dem Auftankereignis gemessen wird und der zweite Tankdruck nach dem Auftankereignis gemessen wird. Das Spülungseinstellungsmodul stellt die Kraftstoffspülungsrate ein, indem ein Tastverhältnis eingestellt wird, mit dem ein Spülungsventil betätigt wird. Ein Dampfsteuersystem umfasst das Kraftstoffdampfsteuermodul, den Dampfbehälter und ein Spülungsventil. Das Spülungsventil wird betätigt, um den Kraftstoffdampf mit der Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter zu dem Motor zu spülen.
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Ein Verfahren umfasst ein Diagnostizieren eines Auftankereignisses, wenn ein Motor in einem Fahrzeug gestartet wird, ein Ermitteln eines Auftankvolumens basierend auf einer Differenz zwischen einem ersten Kraftstoffvolumen, das vor dem Auftankereignis gemessen wird, und einem zweiten Kraftstoffvolumen, das nach dem Auftankereignis gemessen wird, ein Ermitteln eines Behälterbeladungswertes basierend auf dem Auftankvolumen, wobei der Behälterbeladungswert einem Verhältnis eines Volumens eines Dampfbehälters zu einem Volumen des Kraftstoffdampfs in dem Dampfbehälter entspricht, und ein Einstellen einer Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter basierend auf dem Behälterbeladungswert.
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Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Verfahren ferner ein Einstellen der Kraftstoffspülungsrate auf eine vorbestimmte Rate, wenn der Motor gestartet wird. Gemäß weiteren Merkmalen wird der Behälterbeladungswert basierend auf dem Auftankvolumen, der vorbestimmten Rate, einem Signal, das den in einem Abgassystem eines Fahrzeugs gemessenen Sauerstoff angibt, und einem vorhergehenden Behälterbeladungswert ermittelt, der vor dem Auftankereignis ermittelt wird.
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Gemäß noch anderen Merkmalen wird der Behälterbeladungswert basierend auf dem vorhergehenden Behälterbeladungswert ermittelt, wenn das Auftankereignis nicht aufgetreten ist. Gemäß weiteren Merkmalen wird das Auftankereignis diagnostiziert, wenn das zweite Kraftstoffvolumen größer als das erste Kraftstoffvolumen ist. Gemäß noch weiteren Merkmalen wird das Auftankereignis diagnostiziert, wenn das zweite Kraftstoffvolumen größer als das erste Kraftstoffvolumen ist und ein erster Tankdruck kleiner als ein zweiter Tankdruck ist, wobei der erste Tankdruck vor dem Auftankereignis gemessen wird und der zweite Tankdruck nach dem Auftankereignis gemessen wird.
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Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Einstellen der Kraftstoffspülungsrate ein Einstellen eines Tastverhältnisses, mit dem ein Spülungsventil betätigt wird. Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner ein Betätigen eines Spülungsventils, um den Kraftstoffdampf mit der Kraftstoffspülungsrate aus dem Dampfbehälter zu dem Motor zu spülen.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung angeben, nur zu Darstellungszwecken gedacht sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
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1 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems gemäß dem Stand der Technik ist;
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2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
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3 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kraftstoffdampfsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
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4 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Kraftstoffdampfsteuermodul gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Ein Spülungsventil wird betätigt, um Kraftstoffdampf aus einem Dampfbehälter zu saugen (zu spülen). Dieser gespülte Kraftstoffdampf erhöht den Kraftstoffgehalt eines A/F-Gemischs, das in einem Motor verbrannt wird. Ein Spülungscontroller regelt die Rate, mit welcher der Dampf aus dem Dampfbehälter gespült wird (Kraftstoffspülungsrate). Insbesondere steuert der Spülungscontroller das Tastverhältnis, mit dem das Spülungsventil betätigt wird, d. h. den Prozentanteil einer Zeitdauer, während der das Spülungsventil geöffnet ist.
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Während des normalen Motorbetriebs ermittelt der Spülungscontroller basierend auf einer Rückmeldung von einem Sauerstoffsensor, wie viel von dem Dampfbehälter durch den Kraftstoffdampf eingenommen wird (Behälterbeladung). Zusätzlich kann die Behälterbeladung auch basierend auf dem Tastverhältnis ermittelt werden. Der Spülungscontroller stellt das Tastverhältnis ein, um ein gewünschtes A/F-Gemisch, beispielsweise ein stöchiometrisches Gemisch, zu schaffen.
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Allgemein ist die Behälterbeladung, wenn ein Motor gestartet wird, ungefähr die gleiche wie diejenige, als der Motor abgeschaltet wurde. Wenn der Motor gestartet wird, kann der Spülungscontroller dementsprechend allgemein annehmen, dass die Behälterbeladung die gleiche ist, wie sie es war, als der Motor abgeschaltet wurde. Die Behälterbeladung kann jedoch nach der Motorabschaltung erhöht werden, indem beispielsweise Kraftstoff in einen Kraftstofftank gefüllt wird (Auftanken). Wenn der Motor gestartet wird, ermittelt der Spülungscontroller dementsprechend, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist. Wenn ja, ermittelt der Spülungscontroller eine momentane Behälterbeladung und stellt das Tastverhältnis und damit die Kraftstoffspülungsrate basierend auf dieser momentanen Behälterbeladung ein.
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Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 200 dargestellt. Der Motor 102 verbrennt ein A/F-Gemisch in einem oder mehreren Zylindern 112 des Motors 102, um ein Drehmoment zu erzeugen. Der Motor 102 kann ein beliebiger geeigneter Typ eines Verbrennungsmotors sein, wie zum Beispiel ein Motor vom Zündfunkentyp, ein Motor vom Kompressionsverbrennungstyp und/oder ein Motor vom Hybridtyp. Während der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 112 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 oder 12 Zylinder aufweisen. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 für jeden der Zylinder vorgesehen sein.
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Ein Motorsteuermodul (ECM) 202 steuert das A/F-Gemisch mittels des Drosselventils 106 und/oder den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen. Das ECM 202 umfasst ein Kraftstoffdampfsteuermodul 204, das ein Spülungssignal erzeugt, welches das Tastverhältnis steuert, mit dem das Spülungsventil 136 betätigt wird. Lediglich beispielhaft kann das Tastverhältnis ein Prozentanteil einer Zeitdauer sein, während der das Spülungsventil 136 geöffnet ist. Dementsprechend steuert das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 mittels des Spülungssignals die Rate, mit welcher der Kraftstoffdampf aus dem Behälter 130 gespült wird. Diese Rate wird als die Kraftstoffspülungsrate bezeichnet. Eine Diskussion des Steuerns des Tastverhältnisses ist in der Patentanmeldung US 2008/0 183 365 A1 zu finden, die dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, die am 30. Januar 2007 eingereicht wurde.
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Ein Sauerstoffsensor 206 misst eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgassystem 115 und gibt ein Sauerstoffsignal (O2-Signal) aus, das der gemessenen Sauerstoffkonzentration entspricht. Das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 steuert das Tastverhältnis basierend auf der Ausgabe des Sauerstoffsensors 206. Lediglich beispielhaft kann das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 das Tastverhältnis verringern, wenn die Sauerstoffkonzentration abnimmt (d. h. bei einem fetten A/F-Gemisch). Auf diese Weise kann das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 die Kraftstoffspülungsrate verringern, wenn die Sauerstoffkonzentration abnimmt.
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Das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 kann das Tastverhältnis auch basierend auf Signalen von anderen Sensoren 208 einstellen. Die anderen Sensoren 208 können einen Motordrehzahlsensor, einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor), einen Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor) und/oder einen beliebigen anderen geeigneten Sensor umfassen. Lediglich beispielhaft kann das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 das Tastverhältnis verringern, wenn der MAP abnimmt. Dies kann durchgeführt werden, um zu verhindern, dass zu viel Dampf durch niedrigere Drücke in dem Ansaugkrümmer 104 aus dem Behälter 130 gespült (evakuiert) wird.
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Während des Motorbetriebs kann die Temperatur des in dem Kraftstofftank 116 gespeicherten Kraftstoffs zunehmen. Diese Temperaturzunahme kann beispielsweise durch Umgebungsstrahlung, Wärme von der Straßenoberfläche, Wärme von dem Abgassystem 115 und/oder eine beliebige andere Wärmequelle verursacht werden. Wenn Zeit nach der Motorabschaltung vergeht, kann die Temperatur des gespeicherten Kraftstoffs abnehmen. Diese Abnahme der Temperatur kann nach der Motorabschaltung ein natürliches Vakuum in dem Kraftstofftank 116 erzeugen (d. h. der Tankdruck ist kleiner als der Umgebungsdruck).
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Das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 stellt das Tastverhältnis auf ein vorbestimmtes Tastverhältnis ein und ermittelt, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist, wenn der Motor 102 gestartet wird. Das vorbestimmte Tastverhältnis kann kalibrierbar sein und kann festgelegt werden, um das Spülen einer großen Menge von Kraftstoffdampf zu verhindern. Bei verschiedenen Implementierungen entspricht der Motorstart einer Zeit, zu der ein Fahrer eine Anweisung eingibt, den Motor 102 zu aktivieren, wie zum Beispiel ein Drehen eines Schlüssels auf ”EIN” oder ein Drücken eines Knopfs.
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Das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 kann auf eine beliebige geeignete Weise ermitteln, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist. Lediglich beispielhaft kann das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 basierend auf einem Kraftstoffvolumensignal von einem Kraftstoffvolumensensor 210 und/oder einem Tankdrucksignal von einem Tankdrucksensor 212 ermitteln, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist. Das Kraftstoffvolumensignal und das Tankdrucksignal geben ein Kraftstoffvolumen bzw. einen Tankdruck an.
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Ein Auftankereignis erhöht das Kraftstoffvolumen. Dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass ein Auftankereignis aufgetreten ist, wenn das Kraftstoffvolumen bei dem Motorstart größer als ein vorhergehendes Kraftstoffvolumen ist, wie zum Beispiel ein Kraftstoffvolumen bei der Motorabschaltung. Bei verschiedenen Implementierungen entspricht die Motorabschaltung einer Zeit, zu der ein Fahrer eine Anweisung eingibt, den Motor 102 zu deaktivieren, wie zum Beispiel ein Drehen eines Schlüssels auf ”AUS” oder ein Drücken eines Knopfs.
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Die Zunahme de Kraftstoffvolumens, die vorhanden ist, wenn ein Auftankereignis stattfindet, verdrängt Gase in dem Kraftstofftank 116, wie zum Beispiel Kraftstoffdampf und/oder Sauerstoff, wodurch die Gase komprimiert werden. Dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass ein Kraftstoffnachfüllen aufgetreten ist, wenn der Tankdruck bei dem Motorstart größer als ein vorhergehender Tankdruck ist, wie zum Beispiel ein Tankdruck bei der Motorabschaltung. Lediglich beispielhaft kann das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 das Auftreten eines Auftankereignisses detektieren, wenn das Kraftstoffvolumen und der Tankdruck größer als ein vorhergehendes Kraftstoffvolumen bzw. ein vorhergehender Tankdruck sind. Bei anderen Implementierungen kann das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 ein Auftankereignis detektieren, wenn das natürliche Vakuum beispielsweise durch ein Öffnen des Kraftstoffdeckels 126 freigegeben wird.
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Wenn ein Auftankereignis detektiert wurde, ermittelt das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 eine momentane Behälterbeladung und erzeugt ein Tastverhältnis basierend auf der momentanen Behälterbeladung. Die momentane Behälterbeladung kann einem Prozentanteil des Volumens des Behälters 130 entsprechen, der durch den Kraftstoffdampf eingenommen wird. Das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 kann die momentane Behälterbeladung basierend auf dem Volumen des Auftankereignisses, einer vorhergehenden Behälterbeladung und/oder einem Behälterbeladungsfaktor ermitteln.
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Beispielsweise kann das Volumen des Auftankereignisses die Differenz zwischen dem Kraftstoffvolumen (bei dem Motorstart) und dem vorhergehenden Kraftstoffvolumen, beispielsweise dem Kraftstoffvolumen bei der Motorabschaltung, sein. Das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 kann den Behälterbeladungsfaktor nach dem Motorstart ermitteln. Lediglich beispielhaft kann der Behälterbeladungsfaktor basierend auf dem vorbestimmten Tastverhältnis und der Ausgabe des Sauerstoffsensors 206 ermittelt werden. Lediglich beispielhaft kann der Behälterbeladungsfaktor bei dem vorbestimmten Tastverhältnis zunehmen, wenn das Sauerstoffsignal abnimmt (d. h. wenn weniger Sauerstoff in dem Abgas vorhanden ist). Die vorhergehende Behälterbeladung kann eine Behälterbeladung zu einer Zeit bei oder vor der Motorabschaltung sein.
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Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Kraftstoffdampfsteuermoduls 204 dargestellt. Ein Druckmodul 302 empfängt das Tankdrucksignal von dem Kraftstofftankdrucksensor 212. Das Druckmodul 302 liefert einen Tankdruck basierend auf dem Tankdrucksignal. Das Druckmodul 302 kann das Tankdrucksignal beispielsweise filtern, puffern, abtasten und/oder digitalisieren. Ein Kraftstoffvolumenmodul 304 empfängt das Kraftstoffvolumensignal von dem Kraftstoffvolumensensor 210 und kann das Kraftstoffvolumensignal beispielsweise filtern, puffern, abtasten oder digitalisieren. Das Kraftstoffvolumenmodul 304 liefert ein Kraftstoffvolumen basierend auf dem Kraftstoffvolumensignal.
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Ein Auftankdiagnosemodul 306 ermittelt, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist und erzeugt ein Auftanksignal basierend auf dieser Ermittlung. Dementsprechend gibt das Auftanksignal an, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist. Bei verschiedenen Implementierungen ermittelt das Auftankdiagnosemodul 306 basierend auf dem Tankdruck und dem Kraftstoffvolumen, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist.
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Das Auftankdiagnosemodul 306 kann das Kraftstoffvolumen und den Tankdruck mit einem vorhergehenden Kraftstoffvolumen bzw. einem vorhergehenden Tankdruck vergleichen. Bei verschiedenen Implementierungen können das vorhergehende Kraftstoffvolumen und der vorhergehende Tankdruck beispielsweise in einem nichtflüchtigen Speicher 308 gespeichert werden, und sie können Werte zu einer Zeit vor, bei oder nach der Motorabschaltung sein. Lediglich beispielhaft kann das Auftankdiagnosemodul 306 mittels des Auftanksignals angeben, dass ein Auftankereignis aufgetreten ist, wenn der Tankdruck größer als der vorhergehende Tankdruck und das Kraftstoffvolumen größer als das vorhergehende Kraftstoffvolumen ist. Alternativ kann das Auftankdiagnosemodul 306 ein Auftankereignis auf eine beliebige geeignete Weise detektieren, beispielsweise wenn der Kraftstoffdeckel 126 entfernt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Auftankereignis durch andere Komponenten des Motorsystems 200 detektiert werden, und an das Kraftstoffdampfsteuermodul 204 kann eine Indikation eines detektierten Auftankereignisses geliefert werden.
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Um zu ermitteln, dass ein Auftankereignis aufgetreten ist, kann das Auftankdiagnosemodul 306 auch fordern, dass der Tankdruck und/oder das Kraftstoffvolumen um mehr als ein vorbestimmter Prozentanteil größer als der vorhergehende Tankdruck bzw. das vorhergehende Kraftstoffvolumen sind. Dieser Prozentanteil kann kalibrierbar sein und kann berechnet werden, um beliebige zufällige Zunahmen in dem Tankdruck und/oder dem Kraftstoffvolumen aufzuwiegen, die wahrgenommen werden können. Beispielsweise kann äußere Wärme bewirken, dass der Tankdruck nach der Motorabschaltung zunimmt. Zusätzlich kann das Kraftstoffvolumen beispielsweise durch eine Bewegung des Kraftstofftanks 116 künstlich erhöht werden.
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Ein Auftankvolumenberechnungsmodul 310 empfängt das Auftanksignal und berechnet das Auftankvolumen, wenn ein Auftankereignis aufgetreten ist. Das Auftankvolumenberechnungsmodul 310 kann das Auftankvolumen basierend auf dem Kraftstoffvolumen und dem vorhergehenden Kraftstoffvolumen ermitteln. Lediglich beispielhaft kann das Auftankvolumen die Differenz zwischen dem Kraftstoffvolumen und dem vorhergehenden Kraftstoffvolumen sein.
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Ein Behälterbeladungsmodul 312 ermittelt die Behälterbeladung und liefert die Behälterbeladung an ein Spülungseinstellungsmodul 314. Die Behälterbeladung kann einem Verhältnis des Volumens des Kraftstoffdampfs in dem Behälter 130 zu einem Volumen des Behälters 130 entsprechen. Mit anderen Worten kann die Behälterbeladung einem Volumen des Behälters 130 entsprechen, das durch den Kraftstoffdampf eingenommen wird. Während des Motorstarts erzeugt das Spülungseinstellungsmodul 314 ein vorbestimmtes Spülungssignal. Das vorbestimmte Spülungssignal kann kalibriert werden, um das Spülungsventil 136 mit einem vorbestimmten Tastverhältnis zu betätigen. Dieses vorbestimmte Tastverhältnis kann kalibriert werden, um zu verhindern, dass unwissendlich zu viel Kraftstoffdampf aus den Behälter 130 gespült wird, wenn der Motor 102 gestartet wird.
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Das Behälterbeladungsmodul 312 empfängt das Auftanksignal, das angibt, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist. Wenn das Auftanksignal angibt, dass kein Auftankereignis aufgetreten ist, setzt das Behälterbeladungsmodul 312 die Behälterbeladung gleich der vorhergehenden Behälterbeladung. Die vorhergehende Behälterbeladung kann in dem nichtflüchtigen Speicher 308 gespeichert werden und kann beispielsweise eine Behälterbeladung von der Motorabschaltung sein.
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Wenn das Auftanksignal angibt, dass ein Auftankereignis aufgetreten ist, ermittelt das Behälterbeladungsmodul 312 eine momentane Behälterbeladung und setzt die Behälterbeladung gleich der momentanen Behälterbeladung. Die momentane Behälterbeladung kann basierend auf dem Volumen des Auftankereignisses, der vorhergehenden Behälterbeladung und einem Behälterbeladungsfaktor ermittelt werden.
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Bei verschiedenen Implementierungen kann das Behälterbeladungsmodul 312 den Behälterbeladungsfaktor lernen, nachdem der Motor 102 gestartet wird. Insbesondere kann das Behälterbeladungsmodul 312 den Behälterbeladungsfaktor basierend auf dem vorbestimmten Tastverhältnis und dem Sauerstoffsignal von dem Sauerstoffsensor 206 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die momentane Behälterbeladung unter Verwendung der Gleichung ermittelt werden: momentane Behälterbeladung = (Auftankvolumen·Behälterbeladungsfaktor) + vorhergehende Behälterbeladung.
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Das Behälterbeladungsmodul 312 setzt, wie oben festgestellt, die Behälterbeladung gleich der momentanen Behälterbeladung. Auf diese Weise aktualisiert das Behälterbeladungsmodul 312 die Behälterbeladung. Das Behälterbeladungsmodul 312 liefert die (aktualisierte) Behälterbeladung an das Spülungseinstellungsmodul 314. Das Spülungseinstellungsmodul 314 stellt dann das Tastverhältnis und damit die Kraftstoffspülungsrate basierend auf dieser Behälterbeladung ein. Mit der Kenntnis dieser erhöhten Behälterbeladung kann das Spülungseinstellungsmodul 314 das Tastverhältnis und die Spülungsströmungsrate genau steuern.
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Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm gezeigt, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Kraftstoffdampfsteuermodul 204 ausgeführt werden. Die Steuerung beginnt bei Schritt 404 mit dem Motorstart, und die Steuerung aktiviert ein vorbestimmtes Tastverhältnis. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 408 fort, bei dem die Steuerung die gespeicherten Daten abruft. Lediglich beispielhaft können die gespeicherten Daten das vorhergehende Kraftstoffvolumen, den vorhergehenden Tankdruck und/oder die vorhergehende Behälterbeladung umfassen. Diese Werte können beispielsweise aus dem nichtflüchtigen Speicher 308 abgerufen werden.
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Die Steuerung fährt bei Schritt 412 fort, bei dem die Steuerung das Kraftstoffvolumen misst. Bei Schritt 416 misst die Steuerung den Tankdruck. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 420 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob ein Auftankereignis aufgetreten ist. Wenn ja, fährt die Steuerung bei Schritt 424 fort; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 428 über. Bei Schritt 424 ermittelt die Steuerung das Volumen des Auftankereignisses (d. h. das Auftankvolumen). Lediglich beispielhaft kann das Auftankvolumen ermittelt werden, indem die Differenz zwischen dem gemessenen Kraftstoffvolumen und dem vorhergehenden Kraftstoffvolumen berechnet wird.
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Die Steuerung fährt dann bei Schritt 432 fort, bei dem die Steuerung die momentane Behälterbeladung ermittelt. Die Steuerung kann die momentane Behälterbeladung basierend auf dem Auftankvolumen, der vorhergehenden Behälterbeladung und dem Behälterbeladungsfaktor ermitteln. Der Behälterbeladungsfaktor kann basierend auf dem vorbestimmten Tastverhältnis und der Ausgabe des Sauerstoffsensors 206 ermittelt werden. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung die momentane Behälterbeladung unter Verwendung der Gleichung ermitteln: momentane Behälterbeladung = (Auftankvolumen·Behälterbeladungsfaktor) + vorhergehende Behälterbeladung.
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Die Steuerung fährt dann bei Schritt 436 fort, bei dem die Steuerung die Behälterbeladung gleich der momentanen Behälterbeladung setzt. Auf diese Weise aktualisiert die Steuerung die Behälterbeladung, um die zusätzliche Behälterbeladung widerzuspiegeln, die durch das Auftankereignis geschaffen wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 440 fort, bei dem die Steuerung ein Tastverhältnis basierend auf der Behälterbeladung ermittelt. Insbesondere erzeugt die Steuerung das Spülungssignal, das dem Tastverhältnis entspricht. Dieses Tastverhältnis entspricht einer Kraftstoffspülungsrate. Auf diese Weise stellt die Steuerung die Kraftstoffspülungsrate basierend auf der momentanen Behälterbeladung ein. Dann endet die Steuerung.
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Zu Schritt 428 zurückkehrend (d. h. wenn kein Auftankereignis detektiert wird), setzt die Steuerung die Behälterbeladung gleich der vorhergehenden Behälterbeladung. Auf diese Weise aktualisiert die Steuerung die Behälterbeladung basierend auf der Behälterbeladung beispielsweise bei der Motorabschaltung. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 440 fort. Auf diese Weise ermittelt die Steuerung das Tastverhältnis basierend auf der vorhergehenden Behälterbeladung, wenn kein Auftankereignis detektiert wird.
