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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Anmeldung betrifft das Gebiet von Verdunstungsemissionskontrolle
für Verbrennungsmotoren.
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Hintergrund
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Fahrzeugmotor-Kraftstoffsysteme
können ein Kraftstoffdampfspeicher- und Kraftstoffdampfspülsystem
zum Verringern von Verdunstungsemissionen nutzen. Das System kann
einen mit einem Kraftstofftank in Verbindung stehenden, mit Adsorptionsmittel
gefüllten Behälter umfassen, wobei das Adsorptionsmittel
in dem Behälter Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank
adsorbiert. Das System kann regelmäßig eine Behälterspülung
auslösen, wobei es Frischluft in den Adsorptionsmittelbehälter
saugt. Dieser Vorgang bewirkt, dass der adsorbierte Kraftstoff in
dem Behälter desorbiert und als Dampf in den Motoreinlass
strömt.
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Ein
beispielhaftes Vorgehen zum Steuern von Kraftstoffdampfspülen
wird in
U.S. Patent 6,237,574 beschrieben.
Im Einzelnen wird ein Vorgehen zum Verbessern der Steuerung des
Kraftstoff/Luft-Verhältnisses während Kraftstoffdampfspülen
durch Glätten der Kraftstoffdampfspitzen beschrieben, die
bei Spülen eines gesättigten Adsorptionsmittelbehälters
auftreten, wenn der Kraftstofftank gleichzeitig voll mit Kraftstoffdampf
ist. Der darin beschriebene Adsorptionsmittelbehälter ist
so auslegbar, dass ein Teil des Adsorptionsmittels zum Puffern von
Dämpfen verwendet werden kann, die direkt aus dem Kraftstofftank
gesaugt werden.
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Während
pufferbasierte Verfahren die Steuerung des Kraftstoff/Luft-Gemisches
unter Spülbedingungen verbessern können, können
sie auch die Fähigkeit des Systems mindern, eine ausreichende Dampfmenge
zu spülen, was zu verlängerter Spülzeit
führt. Eine solche verlängerte Spülzeit
kann aber aufgrund anderer Systemanforderungen eventuell nicht verfügbar
sein, beispielsweise Krümmerunterdruckwerte, adaptives
Lernen, Motor- und/oder Zylinderabschaltung, Betrieb des elektrischen
Antriebs, etc. Die vorliegenden Erfinder haben die vorstehenden
Probleme erkannt und verschiedene Vorgehen entwickelt, die zusätzlich
oder alternativ zu diesen Vorgehen verwendet werden können.
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Kurzdarlegung
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In
einem Beispiel können die vorstehenden Probleme durch ein
System zum Bewältigen von in einem Kraftstoffsystem eines
Fahrzeugs erzeugten Kraftstoffdämpfen angegangen werden,
wobei das Kraftstoffsystem einen Kraftstofftank umfasst. Das System
kann umfassen: einen Strömungsteiler mit einem Einlass,
zu dem ein Kraftstoffdämpfe aufweisender Gasstrom eingelassen
wird, mit mindestens zwei Auslässen und einem Innenhohlraum,
wobei der Einlass, die Auslässe und der Innenhohlraum dafür
ausgelegt sind, den Gasstrom zu teilen, wobei mindestens ein Auslassstrom
warmer wird und mindestens ein Auslasstrom kühler als der
Einlassstrom wird, mit einem ersten Pfad, der den wärmeren
Auslass mit einem Motor des Fahrzeugs verbindet, einem zweiten Pfad,
der den kühleren Auslass mit dem Kraftstofftank verbindet,
und einem dritten Pfad, der den Kraftstofftank mit dem Einlass verbindet.
Auf diese Weise kann durch Trennen der Ströme in einen wärmeren
und kühleren Dampfstrom ein Teil der Kraftstoffdämpfe
zu dem Kraftstofftank zurückgeleitet werden, wodurch die
Menge an Dämpfen verringert wird, die dem Motor zugeführt
wird. Ferner kann eine Abnahme der Größenordnung
unerwarteter Änderungen der Dampfmenge in dem in den Motor
eindringenden wärmeren Strom somit zu einer verbesserten
Steuerung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses und einer verbesserten
Verträglichkeit gegenüber Kraftstoffdampfspülen
führen.
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In
einem anderen Beispiel sind ein Strömungsteiler und ein
Kondensator in einer Spülleitung eingebaut, die einen Adsorptionsmittelbehälter
eines Kraftfahrzeugs mit dessen Lufteinlass verbindet. Aus dem Adsorptionsmittelbehälter
während Behälterspülung gesaugte Kraftstoffdämpfe
werden zu dem Strömungsteiler eingelassen. In diesem Beispielt
teilt der Strömungsteiler den Spülstrom in zwei
unterschiedliche Ströme: einen wärmeren Strom
geringen Volumens und einen kühleren Strom hohen Volumens.
Bei Auslassen aus dem Strömungsteiler kondensiert ein Teil
des Kraftstoffdampfes in dem kühleren Strom in dem Kondensator
und wird dort zur Rückleitung zu dem Kraftstofftank gespeichert.
Derweilen wird Restgas in dem kühleren Strom mit dem wärmeren
Strom vereint und wird in den Einlass gesaugt. Dieser Strom enthält
im Verhältnis zum ursprünglichen Spülstrom
einen verringerten Kraftstoffdampfanteil, da ein Teil des ursprünglichen
Kraftstoffdampfs kondensiert wurde. Nach dem Spülen des Behälters
wird der kondensierte Kraftstoff zum Kraftstofftank zurückgeleitet.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein beispielhaftes Kraftstoffdampfsteuersystem, das einen Strömungsteiler
und einen Kondensator umfasst.
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2 zeigt
Einzelheiten eines beispielhaften Strömungsteilers.
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3 zeigt
Einzelheiten eines beispielhaften Kondensators.
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4 veranschaulicht
Systembetriebsmodi eines beispielhaften Kraftstoffdampfsteuersystems.
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5 veranschaulicht
Betriebe eines beispielhaften elektronischen Steuersystems.
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6 zeigt
in einem Beispiel einen prophetischen Ablaufplan einer Kraftstoffzufuhr
zu Kraftstoffeinspritzventilen bei drei unterschiedlichen Kondensatortemperaturen
(T1, T2, T3).
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Eingehende Beschreibung
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1 zeigt
eine Konfiguration von Fahrzeugkomponenten, die ein Kraftstoffdampfsteuersystem
in einer beispielhaften Ausführungsform umfasst. Insbesondere
zeigt 1 einen Motor 102 mit einer Einlassöffnung 104,
einer Zündanlage 106 und einem Satz von Kraftstoffeinspritzventilen 108.
Eine Kraftstoffleitung 110 leitet Kraftstoff von einem
Kraftstofftank 112 zu den Kraftstoffeinspritzventilen 108. 1 zeigt
den Strömungsteiler 114, der einen Strömungsteilereinlass 116,
einen Strömungsteiler-Warmauslass 118 und einen
Strömungsteiler-Kaltauslass 120 umfasst. 1 zeigt
einen Kondensator 122, der einen Kondensatoreinlass 124,
einen Kondensatorgasauslass 126, einen Kondensatorflüssigkeitsauslass 128 und
ein Kondensatorrückführventil 128 umfasst. 1 zeigt
auch einen Adsorptionsmittelbehälter 132, der
einen Adsorptionsmittelbehälter-Lufteinlass 142,
einen Adsorptionsmittelbehälter-Dampfeinlass 136 und
einen Adsorptionsmittelbehälter-Auslass 138 umfasst.
Während dieses Beispiel einen Adsorptionsmittelbehälter
zum Speichern und Freisetzen von Kraftstoffdämpfen zeigt,
können verschiedene andere Vorrichtungen verwendet werden.
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In
der beispielhaften Ausführungsform von 1 steht
der Adsorptionsmittelbehälterauslass 138 mit dem
Strömungsteilereinlass 116 in Verbindung, und
der Strömungsteiler-Kühlauslass 120 steht mit
dem Kondensatoreinlass 124 in Verbindung. Der Kondensatorgasauslass 126 und
der Strömungsteiler-Warmauslass 118 stehen beide
durch ein Spülventil 112 mit der Einlassöffnung 104 in
Verbindung. Der Kraftstofftank 112 steht durch ein Kondensatorrückführventil 130 mit
einem Kondensatorflüssigkeitsauslass 128 und durch
ein Kraftstoffdampfsteuerventil 140 mit einem Adsorptionsmittelbehälter-Dampfeinlass 136 in
Verbindung. Der Adsorptionsmittelbehälter-Lufteinlass 142 steht
durch eine Matrix 144 und einen Leckdetektor 146 mit
einem Luftfilter 140 in Verbindung.
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2 ist
ein Schnittbild eines Strömungsteilers 114 in
einer beispielhaften Ausführungsform. Diese Zeichnung zeigt
den Innenhohlraum 202 des Strömungsteilers, ein
Verstellventil 204 und andere vorstehend genannte Komponenten.
Die Formen, Größen und relativen Positionen des
Innenhohlraums, des Einlasses und der Auslässe sind solcher Art,
dass sie einen in den Einlass eindringenden Gasstrom in zwei Ströme
teilen, die aus den Auslässen austreten, wobei der Strom
durch den Strömungsteiler-Warmauslass 118 wärmer
wird als der Einlassstrom und der Strom durch den Strömungsteiler-Kühlauslass 120 kühler
wird als der Einlassstrom. In diesem Beispiel kann ein gleichzeitiges
Erwärmen und Kühlen mit Hilfe des so genannten
Vortexeffekts erreicht werden, einem Phänomen in dem Gebiet
der Fluiddynamik. Der Strömungsteiler kann in einem Beispiel
in Rohrform ausgebildet sein. Weiterhin kann der Einlassgasstrom
verglichen mit einem oder beiden Auslässen bei einem höheren
Druck zugeführt werden, wie er beispielsweise durch ein
an einem der Auslässe angelegten Ansaugkrümmerunterdruck
erzeugt wird. Der Einlassstrom kann tangential in eine Wirbelkammer
in dem Rohr zugeführt und auf eine höhere Rotationsgeschwindigkeit
beschleunigt werden. Ferner befindet sich eine konische Düse
an dem Ende des Rohrs, so dass nur der Außenmantel des
Gases höheren Drucks an einem Ende entweichen kann. Der
Rest des Gases wird gezwungen, in einem Innenvortex verringerten
Durchmessers in dem äußeren Vortex zum gegenüberliegenden
Ende des Rohrs zurückzukehren. Weiterhin kann der Teiler in
einigen Beispielen dazu dienen, Änderungen der aus dem
Behälter ausgestoßenen Dampfkonzentration etwas
zu Puffern.
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Es
versteht sich auch, dass Strömungsteiler anderer Formen
und Auslegungen an Stelle des in 2 gezeigten
verwendet werden können.
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Weiterhin
sind die Auslegungen der 1 und 2 eine beispielhafte
Ausführungsform, die auf verschiedene Weise abgewandelt
werden kann. Zum Beispiel können verschiedene Ventilstellungen bewegt
werden und/oder es kann auf Ventile verzichtet werden und/oder es
können zusätzliche Ventile hinzugefügt
werden. Ferner können verschiedene zusätzliche
Elemente in den verschiedenen Strömpfaden hinzugefügt
werden. Nur als Bespiel kann insbesondere auf das zum Steuern von
Strömungsteilung in dem System verwendete Verstellventil 204 verzichtet
werden.
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Während 1 verschiedene
beispielhafte Pfade von dem Kraftstofftank zu dem Teiler und zurück
sowie von dem Teiler zu der Einlassöffnung des Motors zeigt,
können zusätzlich verschiedene Abwandlungen vorgenommen
werden. Zum Beispiel kann der kühlere Auslass des Teilers
in einem Beispiel direkt zurück an dem Kraftstofftank angeschlossen
werden. Als weiteres Beispiel kann der wärmere Auslass
des Teilers direkt an einem Ansaugkrümmer des Motors (z.
B. stromabwärts einer Drosselklappe in dem Motoreinlasssystem)
angeschlossen sein.
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3 ist
ein Schnittbild des Kondensators 122 in einer beispielhaften
Ausführungsform. Diese Zeichnung zeigt einen Innenhohlraum 302 und
andere vorstehend erwähnte Komponenten. In diesem Beispiel
enthält der Innenhohlraum 302 perforierte Schwallbleche,
um Fläche zur Unterstützung der Verflüssigung
von Kraftstoffdampfbestandteilen vorzusehen. In diesem Beispiel
besteht der Kondensator 122 aus einem wärmeleitfähigen
Material, beispielsweise Aluminium, um die Übertragung
von Wärme von dem kondensierenden Dampf auf die Umgebung zu
fördern. Es versteht sich jedoch, dass andere Kondensatorstrukturen
an einem Raum für das Verflüssigen von Kraftstoffdampf
verwendet werden können. Zum Beispiel kann der Rückführpfad
für den kühleren Strom zu dem Kraftstofftank mit
Rohren in einer solchen Auslegung ausgelegt sein, dass Umgebungsluft ausreichende
Kühlung zum Kondensieren von Kraftstoffdämpfen
und Zuführen derselben zu dem Tank mittels Schwerkraft
vorsieht.
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Zurück
zur Beschreibung von 1 umfasst die beispielhafte
Ausführungsform zwei Temperatursensoren: einen Spülventiltemperatursensor 148,
der die Temperatur des Spülventils 112 erfasst,
und einen Kondensatortemperatursensor 150, der die Temperatur
des Kondensators 122 erfasst. Ferner ist in 1 ein
elektronisches Steuersystem 152 gezeigt, das zum Aufnehmen
und Verarbeiten von Daten von den Sensoren in dem Fahrzeug, die
die Temperatursensoren 148 und 150 sowie den Abgasstromsauerstoffsensor 154 umfassen,
ausgelegt ist. Das elektronische Steuersystem 152 ist auch
dafür ausgelegt, bestimmte elektronisch gesteuerte Ventile
in dem Fahrzeug zu betätigen, welche Kraftstoffeinspritzventile 108,
das Spülventil 112, ein Kraftstoffdampfsteuerventil 140 und
ein Kondensatorrückführventil 128 umfassen.
Die vorstehend aufgeführten elektronisch gesteuerten Ventile
können solenoidgesteuerte Ventile sein oder können
pneumatische oder unterdruckbetätigte Ventile oder bestimmte
Kombinationen derselben sein. Ferner können ein oder mehrere der
Ventile durch elektronisch gesteuerte Schrittmotoren betätigt
sein. Die Betätigung von elektronisch gesteuerten Ventilen
und das Funktionieren des elektronischen Steuersystems 152 werden
unter Bezug auf die jeweiligen Betriebsmodi des Systems in 5 und
nachstehend beschrieben.
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Der
Adsorptionsmittelbehälter 132 ist in 1 schematisch
mit einer einzigen spülbaren Kammer dargestellt, die Aktivkohlegranulat
enthält. Es können aber auch andere Strukturen
verwendet werden, einschließlich Behälter mit
mehreren Kammern und Behälter, die unterschiedliche Adsorptionsmittel
enthalten. In anderen Ausführungsformen kann der in 1 gezeigte
einzelne Behälter durch mehrere Adsorptionsmittelbehälter
ersetzt sein, die in Reihe oder parallel verbunden sind.
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Die
in 1 gezeigten Fahrzeugkomponenten können
so ausgelegt sein, dass sie in Verbindung mit Speichern und Spülen
von Kraftstoffdampf mindestens drei unterschiedliche Betriebsmodi
ermöglichen. Solche Modi umfassen einen Adsorptionsmodus,
einen Behälterspülmodus und einen Kondensatrückführmodus.
Die funktionellen Merkmale dieser Modi gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform werden schematisch in 4 gezeigt
und hierin weiter beschrieben. Das Funktionieren des elektronischen
Steuersystems 152 in jedem Modus nach der gleichen beispielhaften
Ausführungsform wird in 5 mittels
eines Flussdiagramms gezeigt.
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Die
Positionen 402–404 von 4 veranschaulichen
den Adsorptionsmodus, bei dem Kraftstoffdampf aus dem flüssigen
Kraftstoff in dem Kraftstofftank 112 ständig oder
zeitweilig ausgestoßen wird. Bei diesem Modus wird das
Spülventil 112 geschlossen gehalten. Wenn das
Spülventil 112 geschlossen ist, strömt
Kraftstoffdampf enthaltendes Gas durch das Kraftstoffdampfsteuerventil 140 und
in den Dampfeinlass 136 des Adsorptionsmittelbehälters 132,
wo Kraftstoffdämpfe durch das darin enthaltene Adsorptionsmittel
adsorbiert werden. Der Druck in dem Adsorptionsmittelbehälter
wird nahe dem Atmosphärendruck gehalten, da der Lufteinlass 142 des
Adsorptionsmittelbehälters mit dem Lufteinlassfilter 140 in
Verbindung steht. Während dieses Modus kann das Ventil 140 so
verstellt werden, dass es die zu dem Behälter 132 eingelassene
Strömmenge verändert.
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Die
Positionen 406–424 von 4 veranschaulichen
den Behälterspülmodus. In diesem Modus strömt
Gas von dem Warmauslass 118 des Strömungsteilers
und dem Gasauslass 126 des Kondensators durch das Spülventil 112 und
wird zu der Einlassöffnung 104 eingelassen, wo
es durch den Motor 102 bei einem verringerten Druck gehalten
wird. Dadurch strömt Luft aus der Atmosphäre in
den Lufteinlassfilter 140, durch den Leckdetektor 146 und
die Matrix 144 und in den Adsorptionsmittelbehälter 132. Ein
solcher Luftstrom bewirkt eine Desorption von adsorbiertem Kraftstoff
aus dem Adsorptionsmittel. Die nun mit desorbiertem Kraftstoffdampf
gemischte strömende Luft wird als Spülstrom bezeichnet.
Der Spülstrom tritt durch einen Adsorptionsmittelbehälterauslass 138 aus
dem Adsorptionsmittelbehälter aus und dringt in den Strömungsteilereinlass 116 ein.
Von dort dringt der Spülstrom in den Innenhohlraum 202 des Strömungsteilers
ein, wo er in zwei Ströme geteilt wird: einen Strom geringeren
Volumens, der aus dem Warmauslass 118 des Strömungsteilers
austritt, und einen Strom größeren Volumens, der
aus dem Kühlauslass 120 des Strömungsteilers
austritt. Aufgrund des Vortexeffekts ist der Strom geringeren Volumens aus
dem Warmauslass wärmer als der eingelassene Spülstrom,
und der Strom größeren Volumens aus dem Kühlauslass
ist kühler als der eingelassene Spülstrom.
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Ferner
strömt während eines Behälterspulens
ein Abfluss aus dem Kühlauslass 120 des Strömungsteilers
von dem Kondensatoreinlass 124 durch den Kondensator 122 zum
Kondensatorgasauslass 126. Durch die Wirkung des Strömungsteilers 114 kann
sich dieser Abfluss auf Temperaturen abgekühlt haben, bei
denen die Kondensation von einem oder mehreren Kraftstoffdampfbestandteilen
bei im Kondensator 122 auftretenden Drücken spontan
ist. Ist dies der Fall, können sich solche Kraftstoffdampfbestandteile
in dem Kondensator verflüssigen. Während eines
Behälterspulens bleibt das Kondensatrückführventil 128 geschlossen,
was zu einem Ansammeln von Kraftstoffkondensat in dem Kondensator 122 führt.
Ferner wird während eines Behälterspulens Abfluss
aus dem Kondensatorgasauslass 126 mit Abfluss aus dem Warmauslass 118 des
Strömungsteilers vereint und durch das Spülventil 112 zu der
Einlassöffnung 104 eingelassen, woraufhin nicht kondensierter
Kraftstoffdampf von dem Spülstrom in dem Motor 102 aufgebraucht
wird. Während dieses Modus kann die dem Motor zugeführte
Strömmenge durch Verändern des Betriebs des Ventils 112 angepasst
werden.
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Somit
wird in diesem Beispiel der Strömungsteiler 114 zum
Kühlen eines Teils des Spülstroms verwendet und
der Kondensator 122 wird zum Verflüssigen von
Kraftstoffdampf aus dem gekühlten Teil des Spülstroms
verwendet. Auf diese Weise ist es möglich, die während
des Behälterspulens eingelassene Menge an Kraftstoffdampf
zu verringern, während ausreichende Dampfspeicherkapazität
beibehalten wird.
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4,
Position 426, veranschaulicht den Kondensatrückführmodus,
wobei das gesammelte Kraftstoffkondensat dem Kraftstofftank 112 unter
der Schwerkraft oder durch Pumpen zugeführt wird, wodurch
ein Teil des Kraftstoffs, der aufgrund von Verdampfung entwichen
war, zu dem Kraftstofftank zurückgeführt wird.
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Es
versteht sich, dass zwar nachstehend drei Modi beschrieben werden,
das System aber in einer alternativen Ausführungsform in
nur ein oder zwei der beschriebenen Modi arbeiten kann. Alternativ
kann das System noch weitere Betriebsmodi umfassen. Zusätzlich
können nur einige der Schritte und/oder Funktionen eines
oder mehrerer Modi in einem vorgegebenen Betriebsmodus ausgeführt
werden. Zum Beispiel kann der Kondensatrückführmodus
in manchen Beispielen abgewandelt oder ausgelassen werden.
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Die
Positionen 502–508 von 5 veranschaulichen
die Funktionsweise des elektronischen Steuersystems 152 während
des Adsorptionsmodus. Im Adsorptionsmodus verarbeitet das elektronische Steuersystem 152 wiederholt
Zeit- und Temperaturdaten von relevanten Fahrzeugsensoren und verfeinert
eine Schätzung, wann die nächste Behälterspülung
erforderlich ist. Wenn es Zeit ist, eine Behälterspülung
auszulösen, öffnet das elektronische Steuersystem 152 das
Spülventil 112 und wechselt zum Behälterspülmodus.
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Die
Positionen 510–524 von 5 veranschaulichen
die Funktionsweise des elektronischen Steuersystems 152 während
des Behälterspülmodus. In diesem Modus senkt das
elektronische Steuersystem 152 die Rate der Kraftstoffzufuhr
zu den Kraftstoffeinspritzventilen 108, um ein überfettes
Laden des Motors zu vermeiden. Beim Ermitteln der Menge, um die
die Sollrate der Kraftstoffzufuhr während der Behälterspülung
verringert wird, verarbeitet das elektronische Steuersystem 152 Daten,
die die verstrichene Zeit des aktuellen Spülzyklus sowie
Daten von dem Abgasstromsauerstoffsensor 154 und Kondensatortemperatursensor 150 umfassen.
In 6 werden prophetische Kraftstoffzufuhrabläufe bei
drei unterschiedlichen Werten der Kondensatortemperatur gezeigt
(vide infra).
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Wenn
während des Behälterspülens der Strömungsteiler
mit der Motoreinlassöffnung in Verbindung steht, wird der
Spülstrom einem Erwärmen und Kühlen von
Systemkomponenten, die den Strömungsteiler 114 umfassen,
unterzogen. Da transiente Temperaturschwankungen an der Einlassöffnung eines
Motors wie aus dem Stand der Technik bekannt die Wahrscheinlichkeit
von Frühzündung oder Klopfen bei Fremdzündungsmotorsystemen
erhöhen und da solche Phänomene durch Verzögerung
der Zündfunkenzufuhr zum Zylinder gemindert werden können,
kann das elektronische Steuersystem 152 dafür ausgelegt
werden, die Steuerzeiten der Zündanlage 106 als
Reaktion auf die Temperatur des Spülventiltemperatursensors 148 (5, 518)
und den Betrieb des Teilers anzupassen. In anderen Ausführungsformen
kann der Motor 104 nach einem Kompressionszündungsmodus
arbeiten und würde weder die Zündanlage 106 noch
eine elektronische Steuerung derselben erfordern, und in einem solchen
Fall können die Steuerzeiten der Kraftstoffzufuhr als Reaktion
auf die Temperatur des von dem Teiler zu der Einlassöffnung
gelieferten Kraftstoffdampf-Spülstroms angepasst werden.
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Nach
Verstreichen der vorgeschriebenen Behälterspülzeit
schließt das elektronische Steuersystem 152 das
Spülventil 112, öffnet das Kondensatrückführventil 130 und
leitet den Kondensatrückführmodus (5, 514–516)
ein. Dieser Schritt lässt angesammeltes Kraftstoffkondensat
unter der Schwerkraft in den Kraftstofftank 112 strömen.
Nach Abwarten eines vorgeschriebenen Zeitraums zum Zurücklaufen
von Kraftstoffkondensat in den Kraftstofftank 112 schließt
das elektronische Steuersystem 152 das Kondensatrückführventil
und wechselt zurück zum Adsorptionsmodus (5, 526–530).
In diesem Beispiel wird angesammeltes Kraftstoffkondensat durch Schwerkraft
zurück in den Kraftstofftank 112 geleitet, doch
in anderen Ausführungsformen kann eine durch das elektronische
Steuersystem 152 betätigte Pumpe verwendet werden,
um während des Kondensatrückführmodus Kraftstoff
zum Kraftstofftank zurückzuleiten. Ferner kann das Steuersystem
nach Abwarten eines vorgeschriebenen Zeitraums das Rückführventil
schließen und die Betriebsmodi beruhend auf anderen Sensormesswerten
und/oder Betriebsbedingungen ändern, beispielsweise beruhend
darauf, ob der Behälter zum Beispiel eine vorbestimmte
Speicherkapazität erreicht hat.
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Unter
Bezug auf 6 zeigt diese einige beispielhafte
Kraftstoffzufuhrabläufe während des Behälterspülmodus.
Die Rate (I) der Kraftstoffzufuhr zu Kraftstoffeinspritzventilen
eines Fahrzeugs kann einem Korrekturterm (C) unterliegen, der die
der Einlassöffnung während Behälterspülung
zugeführte Kraftstoffdampfmenge wiedergibt. Das elektronische Steuersystem
des Fahrzeugs kann C als Funktion von verschiedenen Systemvariablen
schätzen. Diese können die Zeit seit dem letzten
Behälterspülen, die Temperatur des Adsorptionsmittelbehälters,
die verstrichene Zeit einer aktuellen Behälterspülung
und den Messwert eines Abgasstromsauerstoffsensors umfassen. Typischerweise
kann C zu Beginn der Behälterspülung maximal sein,
dann allmählich mit der Zeit sinken, wenn der Kraftstoffdampfgehalt
des Adsorptionsmittelbehälters erschöpft wird.
Bei der hypothetischen Konfiguration, bei der der Adsorptionsmittelbehälterauslass 138 direkt
mit dem Spülventil 112 verbunden wird, ist C nominell
und führt zu einer Sollrate der Kraftstoffzufuhr. I = N – C, (1)wobei N eine
Sollforderungsrate ist – eine Funktion von Motorlast, Gaspedaltreten
etc.
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Wenn
der Strömungsteiler 114 und der Kondensator 122 in
der Konfiguration von Fahrzeugkomponenten enthalten sind, wie in 1,
kann C um einen Faktor R verringert sein, dem Verzweigungsverhältnis
von zu dem Motor 102 eingelassenen Kraftstoffdampf zu aus
dem Adsorptionsmittelbehälter 132 abgelassenem
Kraftstoffdampf. In diesem Fall: I
= N – C/R, (2) kann
R von der Spülstromrate und von der Temperaturdifferenz
zwischen dem Adsorptionsmittelbehälter 132 und
dem Kondensator 122 abhängen. Für einen konstanten
Wert der Spülstromrate und einen konstanten Wert der Temperatur
des Adsorptionsmittelbehälters 132 kann R (von
Eins) mit sinkender Temperatur des Kondensators 122 sinken.
Wenn daher der Strömungsteiler 114 und der Kondensator 122 in der
Konfiguration der Fahrzeugkomponenten enthalten sind, kann die Rate
der Kraftstoffzufuhr zu den Kraftstoffeinspritzventilen 108 gegenüber
ihrem Sollablauf angehoben werden. Somit kann das elektronische
Steuersystem 152 so ausgelegt werden, dass es die Kraftstoffzufuhr
zu Kraftstoffeinspritzventilen 108 als Reaktion auf eine
sinkende Temperatur des Kondensators 122 verstärkt
und die Kraftstoffzufuhr als Reaktion auf eine steigende Temperatur
senkt, wie in 6 gezeigt wird.
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Zu
beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer-
und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen
verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen
Routinen können eine oder mehrere einer Reihe von Verarbeitungsstrategien darstellen,
beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking,
Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene
gezeigte Schritte, Betriebe oder Funktionen in der gezeigten Abfolge
oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen
ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung
nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin
beschriebenen beispielhaften Ausführungen zu verwirklichen,
wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen.
Einer oder mehrere der gezeigten Schritte, Funktionen oder Handlungen
können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie
wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können
die beschriebenen Schritt, Funktionen und/oder Handlungen einen
in ein maschinenlesbares Speichermedium in dem Motosteuersystem
einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
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Es
versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen
beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen
nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen,
da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel
kann die obige Technologie auf V-6, I-4, I-6, V-12, Gegenkolben-
und andere Motorausführungen angewendet werden. Der Gegenstand
der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe
liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen
Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder
Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
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Die
folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen
und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet
werden. Diese Ansprüche können auf „ein"
Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung
desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen,
dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen,
wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen.
Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen,
Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung
der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche
in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche
Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang
der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich
oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden
Offenbarung enthalten betrachtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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