DE102011075177A1

DE102011075177A1 - Verfahren und system zur kraftstoffdampfsteuerung

Info

Publication number: DE102011075177A1
Application number: DE102011075177A
Authority: DE
Inventors: Timothy DeBastos; John Michael Kacewicz; Scott Bohr; Russell Randall Pearce; Patrick Sullivan; Christoper Kragh; Michael Igor Kluzner; William Euliss
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-05-03
Publication date: 2011-12-01
Also published as: US8200411B2; US20110290000A1; US20110166765A1; CN102312756B; CN102312756A; US8019525B2

Abstract

Ein Verfahren und ein System zur Kraftstoffdampfsteuerung in einem Hybridfahrzeug (HEV). Das HEV-Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem enthält ein Kraftstofftankisolierventil, das normalerweise geschlossen ist, um die Speicherung von Betankung von der Speicherung von täglichen Dämpfen zu isolieren. Das Verfahren zur Kraftstoffdampfsteuerung beinhaltet das selektive Betätigen des Kraftstofftankisolierventils während miteinander verwandter Routinen zum Betanken, Kraftstoffdampfspülen und Emissionssystemleckdetektionsdiagnosen, um die Regelung von Druck und Unterdruck des HEV-Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems zu verbessern.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Kraftstoffdampfregenerierung in einem Hybridfahrzeug.
Allgemeiner Stand der Technik und kurze Darstellung der Erfindung
Hybridfahrzeuge, wie etwa Plug-In-Hybridfahrzeuge, können zwei Betriebsmodi aufweisen: Einen Motor-Aus-Modus und einen Motor-An-Modus. Im Motor-Aus-Modus kann Leistung zum Betreiben des Fahrzeugs durch gespeicherte elektrische Energie geliefert werden. Im Motor-An-Modus kann das Fahrzeug unter Verwendung von Motorleistung arbeiten. Durch Umschalten zwischen elektrischen und Motorleistungsquellen können die Motorbetriebszeiten reduziert werden, wodurch die Gesamtkohlenstoffemissionen des Fahrzeugs reduziert werden. Kürzere Motorbetriebszeiten können jedoch zu einem unzureichenden Regenerieren von Kraftstoffdämpfen aus dem Abgasreinigungssystem des Fahrzeugs führen. Außerdem können auch Betankungs- und Abgasreinigungssystemleckdetektionsoperationen, die von Drücken und Unterdrücken abhängen, die während des Motorbetriebs erzeugt werden, ebenso durch die kürzeren Motorbetriebszeiten in Hybridfahrzeugen beeinflusst werden.
Es wurden verschiedene Strategien entwickelt, um die Kraftstoffdampfsteuerung und das Management in Hybridfahrzeugsystemen zu behandeln. Zu beispielhaften Ansätzen zählen das Trennen der Lagerung von Betankungsdämpfen von der Lagerung von täglichen Dämpfen durch Hinzufügen eines Kraftstofftankisolierventils (FTIV – Fuel Tank Isolation Valve) zwischen einem Kraftstofftank und einem Kraftstoffdampfrückhalteaktivkohlebehälter und das Gestatten, dass Betankungsdämpfe während Betankungsereignissen in den Aktivkohlebehälter eintreten, und Spülverfahren bei eingeschaltetem Motor. Die Trennung von täglichen und Betankungsdämpfen gestattet das Erzeugen eines Drucks im Kraftstofftank, während das Anlegen von alternativen Unterdruckquellen/Vakuumpumpen das Erzeugen eines Unterdrucks im Aktivkohlebehälter gestattet.
Ein beispielhafter Ansatz für das Kraftstoffdampfmanagement wird von Ito el al. in US 6,557,401 gezeigt. Darin wird eine Leckdetektion von Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten in zwei Stufen durchgeführt. Zuerst wird der Kraftstofftank abgedichtet und eine Änderung des Kraftstofftankdrucks wird im Laufe der Zeit gemessen. Als Nächstes wird an den Aktivkohlebehälter ein Unterdruck angelegt. Die Anwesenheit von Lecks wird auf der Basis von Änderungen beim Kraftstofftankdruck und beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit bestimmt.
Ein weiterer beispielhafter Ansatz ist von Takagi et al. in US 6,761,154 gezeigt. Darin wird eine Leckdetektion durchgeführt, indem eine Pumpe betrieben wird, um auf den Aktivkohlebehälter einen Unterdruck anzulegen, gefolgt von dem Überwachen einer Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit. Dann wird ein zwischen dem Kraftstofftank und dem Aktivkohlebehälter angeordnetes Ventil geöffnet, um den Unterdruck an den Kraftstofftank anzulegen, gefolgt von dem Überwachen einer Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit. Die Anwesenheit von Lecks kann auf der Basis von Änderungen beim Aktivkohlebehälterdruck und beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit bestimmt werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch bei diesen Ansätzen potentielle Probleme erkannt. Als ein Beispiel behandeln diese Ansätze nicht die vorübergehende Natur von Druck- und Unterdruckakkumulation in einem Hybridfahrzeugsystem aufgrund eines seltenen und unregelmäßigen Motorbetriebs. Beispielsweise kann die kürzere Dauer des Motorbetriebs in Hybridfahrzeugen dazu führen, dass während eines Motor-An-Modus geringere Mengen an Unterdruck erzeugt werden, so dass in dem Kraftstofftank möglicherweise für eine nachfolgende Leckdetektionsoperation unzureichender Unterdruck vorliegt. Folglich liegt möglicherweise nicht ausreichender Druck und/oder Unterdruck zum Detektieren von Lecks sowohl im Kraftstofftank als auch dem Aktivkohlebehälter vor. Da die Leckdetektion im Kraftstofftank bei den obigen Ansätzen mit einer Leckdetektion in dem Aktivkohlebehälter verbunden ist, können unzureichender Druck und/oder Unterdruck zu einer unvollständigen Kraftstoffdampfrückgewinnungsystemleckdetektion führen. Außerdem kann der Betrieb einer externen eigenen Pumpe zum Erzeugen von Unterdruck und/oder Druck für eine Leckdetektion die Systemkosten und den Leistungsverbrauch erhöhen.
Die obigen Probleme können mindestens teilweise behandelt werden durch ein Verfahren zum Überwachen eines an einen Motoreinlass gekoppelten Fahrzeugkraftstoffdampfrückgewinnungssystems, wobei das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem einen Kraftstofftank enthält, der über ein Kraftstofftankisolierventil an einen Aktivkohlebehälter gekoppelt ist, wobei der Aktivkohlebehälter über ein Aktivkohlebehälterspülventil an den Motoreinlass gekoppelt ist, wobei der Aktivkohlebehälter weiterhin über ein Unterdruckspeicherventil an einen Unterdruckspeicher gekoppelt ist. Das Verfahren kann unter einer ersten Bedingung das Anlegen eines Drucks an den Kraftstofftank umfassen, bevor ein Druck an den Aktivkohlebehälter angelegt wird; und unter einer zweiten Bedingung das Anlegen eines Drucks an den Aktivkohlebehälter, bevor ein Druck an den Kraftstofftank angelegt wird; und unter der ersten oder zweiten Bedingung das Anzeigen einer Verschlechterung auf der Basis einer Änderung bei einem Kraftstofftankrückgewinnungssystemdruckventil bei Druckanlegung.
Bei einem Beispiel kann ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem für ein Hybridfahrzeug einen Kraftstofftank umfassen, der über ein Kraftstofftankisolierventil (FTIV) an eine Kraftstoffdampfrückhaltevorrichtung (wie etwa einen Aktivkohlebehälter) gekoppelt ist. Der Aktivkohlebehälter kann über ein Aktivkohlebehälterspülventil (CPV – Canister Purge Valve) an den Motoreinlass gekoppelt sein. Der Aktivkohlebehälter kann weiterhin über ein Unterdruckspeicherventil (VAV – Vacuum Accumulator Valve) an einen Unterdruckspeicher gekoppelt sein. Das FTIV kann als solches während des Fahrzeugbetriebs in einem geschlossenen Zustand gehalten werden und kann während Betankungs- und täglichen Dampfspülbedingungen selektiv geöffnet werden. Indem das FTIV geschlossen gehalten wird, kann der Kraftstoffdampfkreis in eine Aktivkohlebehälterseite und eine Kraftstofftankseite unterteilt werden. Betankungsdämpfe können in dem Aktivkohlebehälter auf der Aktivkohlebehälterseite des Kreises zurückgehalten werden, während tägliche Dämpfe in dem Kraftstofftank auf der Kraftstofftankseite des Kreises zurückgehalten werden können.
Ein erster Drucksensor kann an den Kraftstofftank gekoppelt sein, um einen Druck der Kraftstofftankseite des Kreises zu schätzen, während ein zweiter Drucksensor an den Aktivkohlebehälter gekoppelt sein kann, um einen Druck der Aktivkohlebehälterseite des Kreises zu schätzen. Auf der Basis der Eingabe von verschiedenen Sensoren wie etwa der Drucksensoren und weiterhin auf der Basis von Fahrzeugbetriebsbedingungen kann ein Steuergerät verschiedene Aktuatoren wie etwa das VAV, das CPV, das FTIV und ein Aktivkohlebehälterentlüftungsventil (CVV – Canister Vent Valve) verstellen, also steuern und regeln, um das Betanken des Kraftstofftanks, das Spülen von gespeicherten Kraftstoffdämpfen und eine Leckdetektion in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem zu gestatten.
Bei einem Beispiel kann während einer Leckdetektion eine Reihenfolge von Überwachungskomponenten des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems auf der Basis einer Menge an Druck und/oder Unterdruck verstellt werden, die für die Leckdetektion entweder in dem Aktivkohlebehälter oder dem Kraftstofftank zur Verfügung steht. Falls beispielsweise nicht ausreichender Druck und/oder Unterdruck in dem Kraftstofftank zur Leckdetektion bereitsteht, kann ein Unterdruck aus dem Unterdruckspeicher durch Öffnung des VAV an den Aktivkohlebehälter angelegt werden. In diesem Fall kann zuerst der Aktivkohlebehälter auf Lecks hin geprüft werden, dann kann der Betrieb des FTIV überwacht werden und dann kann der Kraftstofftank auf Lecks hin getestet werden. Wenn im Vergleich dazu der Kraftstofftank ausreichend Druck und/oder Unterdruck zur Leckdetektion aufweist, kann die Reihenfolge der Leckdetektion geändert werden, wobei zuerst der Kraftstofftank auf Lecks hin getestet werden kann, dann kann der Betrieb des FTIV bestimmt werden und schließlich kann der Aktivkohlebehälter auf Lecks hin geprüft werden.
Bei einem Beispiel kann eine Leckdetektion das Überwachen einer Änderung beim Kraftstofftankdruck und/oder einem Aktivkohlebehälterdruck über die Zeit hinweg beinhalten. Beispielsweise können Lecks auf der Basis einer Änderungsrate beim Druck während des Anlegens von Unterdruck/Druck oder auf der Basis eines Unterschieds vor und nach dem Anlegen von Unterdruck/Druck identifiziert werden. Bei einem weiteren Beispiel kann eine Leckdetektion auf Temperatur- und Druckänderungen in dem Kraftstofftank basieren.
Durch Verstellen einer Reihenfolge, in der Unterdruck und/oder Druck auf der Basis der Verfügung von Unterdruck und/oder Druck an die Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten angelegt wird, kann auf diese Weise eine Leckdetektion an allen Komponenten des Systems selbst dann durchgeführt werden, wenn die Dauer des Motor-An-Betriebs beim Hybridfahrzeug variiert. Außerdem kann eine Leckdetektion in den Komponenten auf der Basis der verfügbaren Menge an Druck und/oder Unterdruck voneinander entkoppelt werden. Durch Entkoppeln der Leckdetektion in einer ersten Komponente wie etwa dem Kraftstofftank von einer Leckdetektion in einer zweiten Komponente wie etwa dem Aktivkohlebehälter kann eine robustere Leckdetektionsroutine möglich sein.
Es versteht sich, dass die obige Zusammenfassung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich einzig durch die Ansprüche definiert wird, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige, oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kraftstoffsystems und des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems von 1.
3 zeigt ein High-Level-Flussdiagramm zum Betreiben des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems von 2.
4 zeigt ein High-Level-Flussdiagramm zum Betreiben des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems während eines Betankungsereignisses.
5 zeigt ein High-Level-Flussdiagramm zum Betreiben des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems während eines Spülereignisses.
Die 6–8 zeigen High-Level-Flussdiagramme zum Durchführen von Leckdetektionsoperationen an dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem von 2.
Die 9–11 zeigen Abbildungen, die beispielhafte Kraftstofftank- und/oder Aktivkohlebehälterdrücke zeigen, die während Leckdetektionsoperationen auftreten können.
12 zeigt eine Abbildung, die beispielhafte Änderungen bei der Kraftstofftanktemperatur zeigt, die während Leckdetektionsoperationen auftreten können.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem für ein Hybridfahrzeug wie etwa das Fahrzeugsystem von 1 und ein Verfahren zum Überwachen des Stroms von Kraftstoffdämpfen und/oder Luft durch das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem. Wie in 2 gezeigt, kann das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem einen Kraftstofftank 120 enthalten, der durch ein Kraftstofftankisolierventil (FTIV) 124 von einem Aktivkohlebehälter 130 isoliert ist, wobei der Aktivkohlebehälter 130 weiterhin durch ein Aktivkohlebehälterspülventil (CPV) 134 an einen Motoreinlass/Einlasskrümmer 60 gekoppelt ist. Auf diese Weise können Betankungsdämpfe in dem Aktivkohlebehälter 130 gespeichert werden, während tägliche Dämpfe in dem Kraftstofftank 120 zurückgehalten werden, wobei der Kraftstoffdampfkreis in eine Aktivkohlebehälterseite und eine Kraftstofftankseite unterteilt ist. Ein Unterdruckspeicher 202 kann in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem enthalten sein, um eine Unterdruckquelle für den Aktivkohlebehälter 130 bereitzustellen. Der Unterdruckspeicher 202 so kann konfiguriert sein, während Motor-An-Bedingungen und Motor-Aus-Bedingungen wie etwa von dem Motor 20 und/oder von einer Bremskraftverstärkergruppe (32, 34) Unterdruck zu erzeugen und zu speichern. Ein Steuergerät 12 kann Signale von verschiedenen Sensoren 42 einschließlich Druck-, Temperatur-, Kraftstoffstand- und Betankungstürpositionssensoren empfangen und dementsprechend Aktuatoren 44 einschließlich verschiedener Ventile (124, 132, 134, 136, 204) des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems regeln, indem während des Fahrzeugbetriebs verschiedene Routinen durchgeführt werden, wie etwa Betanken, Kraftstoffdampfspülen und Leckdetektion, wie in den 3–8 gezeigt. In den 9–12 sind beispielhafte Änderungen an Systemdrücken und -temperaturen gezeigt, wie sie durch verschiedene Sensoren 42 in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem detektiert werden. Durch Anwenden von miteinander verwandten Strategien können Motor-An- und Motor-Aus-Fahrzeugoperationen, Betankungs-, Kraftstoffdampfspül- und Leckdetektionsoperationen besser koordiniert werden, wodurch das Kraftstoffdampfmanagement in Hybridfahrzeugen verbessert wird.
1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Hybridantriebssystem 10. Das Hybridantriebssystem 10 enthält einen an ein Getriebe 16 gekoppelten Verbrennungsmotor 20. Das Getriebe 16 kann ein manuelles Getriebe, ein Automatikgetriebe oder eine Kombinationen davon sein. Weiterhin können verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten sein, wie etwa ein Drehmomentwandler und/oder andere Zahnräder wie etwa eine Achsantriebseinheit usw. Das Getriebe 16 ist an ein Antriebsrad 14 gekoppelt, das eine Straßenoberfläche kontaktiert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält das Hybridantriebssystem 10 auch eine Energieumwandlungsvorrichtung 18, die unter anderem einen Elektromotor, einen Generator und Kombinationen davon enthalten kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 ist weiterhin an eine Energiespeichervorrichtung 22 gekoppelt gezeigt, die eine Batterie, einen Kondensator, ein Schwungrad, ein Druckgefäß usw. enthalten kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann so betrieben werden, dass sie Energie aus Fahrzeugbewegung und/oder dem Motor absorbiert und die absorbierte Energie in eine Energieform umwandelt, die sich zur Speicherung durch die Energiespeichervorrichtung 22 eignet (mit anderen Worten einen Generatorbetrieb bereitstellt). Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann auch dahingehend betrieben werden, eine Ausgabe (Leistung, Arbeit, Drehmoment, Geschwindigkeit usw.) an das Antriebsrad 14 und/oder den Motor 20 zu liefern (mit anderen Worten einen Motorbetrieb bereitzustellen). Die Energieumwandlungsvorrichtung 18 kann bei einigen Ausführungsformen einen Elektromotor, einen Generator oder sowohl einen Elektromotor als auch einen Generator enthalten, neben verschiedenen anderen Komponenten, die verwendet werden, um die entsprechende Umwandlung von Energie zwischen der Energiespeichervorrichtung 22 und zwischen den Fahrzeugantriebsrädern 14 und/oder dem Motor 20 bereit zu stellen.
Die gezeigten Verbindungen zwischen Motor 20, Energieumwandlungsvorrichtung 18, Getriebe 16 und Antriebsrad 14 können die Übertragung von mechanischer Energie von einer Komponente zu einer anderen angeben, wohingegen die Verbindungen zwischen der Energieumwandlungsvorrichtung 18 und der Energiespeichervorrichtung 22 eine Übertragung einer Vielzahl von Energieformen wie etwa elektrischer, mechanischer usw. anzeigen können. Beispielsweise kann Drehmoment von dem Motor 20 zum Antreiben des Fahrzeugantriebsrads 14 über das Getriebe 16 übertragen werden. Wie oben beschrieben, kann die Energiespeichervorrichtung 22 konfiguriert sein, in einem Generatormodus und/oder einem Elektromotormodus zu arbeiten. In einem Generatormodus kann das System 10 die Ausgabe aus dem Motor 20 und/oder dem Getriebe 16 ganz oder teilweise absorbieren, was das Ausmaß an Antriebsausgabe reduziert, die an das Antriebsrad 14 geliefert wird, oder das Ausmaß an Bremsdrehmoment von dem Bremssystem 30, das einen Bremskraftverstärker 34 und eine Bremskraftverstärkerpumpe 32 enthält, an das Antriebsrad 14. Solche Operationen können beispielsweise dazu eingesetzt werden, durch regeneratives Bremsen bzw. Bremsenergierückgewinnung eine erhöhte Motoreffizienz und/oder weitere Effizienzgewinne zu erzielen. Weiterhin kann die von der Energieumwandlungsvorrichtung 18 empfangene Ausgabe zum Laden der Energiespeichervorrichtung 22 verwendet werden. Alternativ kann die Energiespeichervorrichtung 22 elektrische Ladung von einer externen Energiequelle 24, wie etwa Ankopplung an eine Hauptstromversorgung, empfangen. Im Elektromotormodus kann die Energieumwandlungsvorrichtung 18 eine mechanische Ausgabe an den Motor 20 und/oder das Getriebe 16 liefern, beispielsweise durch Verwendung von in einer elektrischen Batterie gespeicherter elektrischer Energie.
Hybridantriebsausführungsformen können Vollhybridsysteme enthalten, bei denen das Fahrzeug nur mit dem Motor, nur mit der Energieumwandlungsvorrichtung 18 (z. B. Elektromotor) oder einer Kombination aus beiden laufen kann. Unterstützte oder milde Hybridkonfigurationen können ebenfalls eingesetzt werden, bei denen der Motor die primäre Drehmomentquelle ist, wobei das Hybridantriebssystem dahingehend wirkt, beispielsweise während Tip-In oder anderen Bedingungen zusätzliches Drehmoment selektiv zu liefern. Noch weiter können auch Anlasser-, Generator- und/oder intelligente Lichtmaschinensysteme verwendet werden.
Anhand des Obengesagten wird deutlich, dass das beispielhafte Hybridantriebssystem zu verschiedenen Betriebsmodi in der Lage ist. Beispielsweise wird in einem ersten Modus der Motor 20 eingeschaltet und wirkt als die Drehmomentquelle, die das Antriebsrad 14 antreibt. In diesem Fall wird das Fahrzeug in einem „Motor-An”-Modus betrieben und Kraftstoff wird dem Motor 20 von dem Kraftstoffsystem 100 zugeführt (in 2 näher dargestellt). Das Kraftstoffsystem 100 enthält ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 zum Speichern von Kraftstoffdämpfen und Reduzieren von Emissionen aus dem Hybridfahrzeugantriebssystem 10.
Bei einem anderen Modus kann das Antriebssystem unter Verwendung der Energieumwandlungsvorrichtung 18 (z. B. eines Elektromotors) als die das Fahrzeug antreibende Drehmomentquelle arbeiten. Dieser „Motor-Aus”-Betriebsmodus kann beim Bremsen, niedrigen Geschwindigkeiten, beim Halten bei Verkehrs-Lichtzeichenanlagen/Ampeln usw. verwendet werden. Bei noch einem weiteren Modus, der als ein „Unterstützungs”-Modus bezeichnet werden kann, kann eine alternative Drehmomentquelle das von dem Motor 20 gelieferte Drehmoment ergänzen und in Kooperation damit arbeiten. Wie oben angegeben, kann die Energieumwandlungvorrichtung 18 auch in einem Generatormodus arbeiten, bei dem Drehmoment von dem Motor 20 und/oder dem Getriebe 16 absorbiert wird. Weiterhin kann die Energieumwandlungsvorrichtung 18 dahingehend wirken, Drehmoment während Übergängen des Motors 20 zwischen verschiedenen Verbrennungsmodi (z. B. Übergängen zwischen einem Fremdzündungsmodus und einem Verdichtungszündungsmodus) zu verstärken oder absorbieren.
Die verschiedenen oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Komponenten können von einem Fahrzeugsteuersystem 40 gesteuert werden, das ein Steuergerät 12 mit computerlesbaren Anweisungen zum Ausführen von Routinen und Teilroutinen zum Regeln von Fahrzeugsystemen, mehrere Sensoren 42 und mehrere Aktuatoren 44 enthält. Ausgewählte Beispiele der mehreren Sensoren 42 und mehreren Aktuatoren 44 werden unten in der Beschreibung des Kraftstoffsystems 100 näher erläutert.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel 200 des Kraftstoffsystems 100 und des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems 110 von 1. Der an ein Kraftstoffsystem 100 gekoppelte Motor 20 kann mehrere Zylinder enthalten (nicht gezeigt). Der Motor 20 kann Einlassluft durch einen Einlasskrümmer 60 enthalten, der zu einer nicht gezeigten Auslasspassage führen kann, die Abgas zu der Atmosphäre lenkt (durch Pfeile angegeben). Es versteht sich, dass die Motoreinlass- und -auslasskrümmer zusätzlich an eine Abgasreinigungseinrichtung und/oder eine Verstärkungseinrichtung gekoppelt sein können.
Das Kraftstoffsystem 100 kann einen Kraftstofftank 120 enthalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem gekoppelt ist, um den den Einspritzdüsen des Motors 20 (nicht gezeigt) zugeführten Kraftstoff unter Druck zu setzen. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 100 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder um verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. In dem Kraftstoffsystem 100 erzeugte Dämpfe können über einen ersten Kanal, Dampfleitung 112, zu einem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 gelenkt werden, bevor sie über einen zweiten Kanal, Spülleitung 118, zum Einlasskrümmer 60 gespült werden.
Der Kraftstofftank 120 kann mehrere Kraftstoffmischungen halten, einschließlich Kraftstoff mit einem Bereich von Alkoholkonzentrationen wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Mischungen einschließlich E10, E85, Benzin und Kombinationen davon. Wie in 2 gezeigt, enthält der Kraftstofftank 120 einen Kraftstoffstandsensor 122, der einen mit einem veränderlichen Widerstand verbundenen Schwimmer umfassen kann. Alternativ können andere Arten von Kraftstoffstandsensoren verwendet werden. Der Kraftstoffstandsensor 122 sendet Kraftstoffstandeingangssignale an das Steuergerät 12.
Der Kraftstofftank 120 enthält auch eine Betankungsleitung 116, die eine Passage zwischen der Betankungstür 126, die ein nichtgezeigtes Betankungsventil an der Außenkarrosserie des Fahrzeugs enthält, und dem Kraftstofftank 120 ist, wobei Kraftstoff von einer externen Quelle während eines Betankungsereignisses in das Fahrzeug gepumpt werden kann. Ein an die Betankungstür 126 gekoppelter Betankungstürsensor 114 kann ein Positionssensor sein und Signale eines offenen oder geschlossenen Zustands der Betankungstür 126 an das Steuergerät 12 senden. Die Betankungsleitung 116 und die Dampfleitung 112 können jeweils an eine Öffnung im Kraftstofftank 120 gekoppelt sein; dabei weist der Kraftstofftank 120 mindestens zwei Öffnungen auf.
Wie oben angemerkt, ist die Dampfleitung 112 an den Kraftstofftank 120 gekoppelt, um Kraftstoffdämpfe an einen Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter 130 des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems 110 zu lenken. Es versteht sich, dass das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 eine oder mehrere Kraftstoffdampfrückhaltevorrichtungen wie etwa einen oder mehrere Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter 130 enthalten kann. Der (Aktivkohle-)Behälter 130 kann mit einem Adsorbens gefüllt sein, das große Mengen an verdampften Kohlenwasserstoffen (HCs) binden kann. Bei einem Beispiel ist das verwendete Adsorbens Aktivkohle.
Der Aktivkohlebehälter 130 kann Kraftstoffdämpfe durch die Dampfleitung 112 von dem Kraftstofftank 120 erhalten, da die Dampfleitung 112 an einem gegenüberliegenden Ende mit einer Öffnung in dem Aktivkohlebehälter 130 verbunden ist. Der Aktivkohlebehälter 130 enthält zwei zusätzliche Öffnungen, wobei eine Entlüftung 136 und eine Spülleitung 118 gekoppelt sind, so dass der Aktivkohlebehälter 130 drei Öffnungen aufweist. Wenngleich das dargestellte Beispiel einen einzelnen Aktivkohlebehälter zeigt, versteht sich, dass bei alternativen Ausführungsformen mehrere derartige Aktivkohlebehälter miteinander verbunden sein können.
Die Öffnung der Dampfleitung 112 wird durch ein Kraftstofftankisolierventil (FTIV) 124 geregelt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das FTIV 124 direkt am Kraftstofftank 120 an dem Befestigungspunkt der Dampfleitung 112 montiert sein. Als solches kann das FTIV 124 während des Fahrzeugbetriebs in einem geschlossenen Zustand gehalten werden, so dass Betankungsdämpfe in dem Aktivkohlebehälter auf der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises gespeichert werden können und tägliche Dämpfe in dem Kraftstofftank auf der Kraftstofftankseite des Kraftstoffdampfkreises zurückgehalten werden können. Das FTIV 124 kann durch das Steuergerät 12 als Reaktion auf eine Betankungsanforderung oder eine Anzeige von Spülbedingungen betätigt werden. In diesen Fällen kann das FTIV 124 geöffnet werden, damit tägliche Dämpfe in den Aktivkohlebehälter eintreten und den Druck in dem Kraftstofftank entlasten können. Außerdem kann das FTIV 124 vom Steuergerät 12 betätigt werden, um spezifische Schritte der Leckdetektion auszuführen, wie etwa das Anlegen eines Drucks (Überdruck oder Unterdruck) aus dem Kraftstofftank 120 an den Aktivkohlebehälter 130 während einer ersten Leckdetektionsbedingung oder das Anlegen eines Unterdrucks von dem Aktivkohlebehälter 130 an den Kraftstofftank 120 während einer zweiten Leckdetektionsbedingung (in 6–8 eingehender beschrieben). Bei einem Beispiel kann das FTIV 124 ein Solenoidventil sein und der Betrieb des FTIV 124 kann vom Steuergerät 12 geregelt werden, indem ein Tastverhältnis des eigenen Solenoiden (nicht gezeigt) verstellt wird.
Ein erster Kraftstofftankdrucksensor wie etwa ein Kraftstofftankdruckwandler (FTPT – Fuel Tank Pressure Transducer) 128 kann an den Kraftstofftank 120 gekoppelt sein, um einen Schätzwert eines Kraftstofftankdrucks zu liefern. Beispielsweise kann der FTPT 128 in dem oberen Abschnitt des Kraftstofftanks 120 enthalten sein. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der FTPT 128 auf der Kraftstofftankseite des Kraftstoffdampfkreises an die Dampfleitung 112 gekoppelt sein. Außerdem kann der Kraftstofftank 120 einen Temperatursensor 140 enthalten, um einen Schätzwert einer Kraftstofftanktemperatur zu liefern. Der Temperatursensor 140 kann an den FTPT 128 gekoppelt sein, wie in 2 dargestellt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Temperatursensor 140 an einer von dem FTPT 128 verschiedenen Stelle an den Kraftstofftank gekoppelt sein. Jedes der Drucksignale (P_FT) und Temperatursignale (T_FT) von dem FTPT 128 bzw. dem Temperatursensor 140 werden vom Steuergerät 12 empfangen.
Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 kann durch die Entlüftung 136, die sich von dem Aktivkohlebehälter 130 aus erstreckt, mit der Atmosphäre kommunizieren. Das Aktivkohlebehälterentlüftungsventil (CVV) 132 kann entlang der Entlüftung 136 angeordnet sein, zwischen den Aktivkohlebehälter 130 und die Atmosphäre gekoppelt sein und kann den Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 und der Atmosphäre verstellen. Der Betrieb des CVV 132 kann von einem nicht gezeigten Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoiden geregelt werden. Auf der Basis dessen, ob das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gegenüber der Atmosphäre abgedichtet oder nicht abgedichtet sein soll, kann das CVV geschlossen oder geöffnet werden. Insbesondere kann das Steuergerät 12 den Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoiden dahingehend bestromen, das CVV 132 zu schließen und das System gegenüber der Atmosphäre abzudichten, wie etwa während Leckdetektionsbedingungen.
Wenn im Gegensatz dazu der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid in Ruhe ist, kann das CVV 132 geöffnet werden und das System kann zur Atmosphäre offen sein, wie etwa während Spülbedingungen. Noch weiter kann das Steuergerät 12 konfiguriert sein, das Tastverhältnis des Aktivkohleentlüftungssolenoiden zu verstellen, um dadurch den Druck zu verstellen, mit dem das CVV 132 entlastet wird. Bei einem Beispiel kann während einer Betankungsdampfspeicheroperation (beispielsweise während eines Kraftstofftankauffüllens und/oder während der Motor nicht läuft) der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid abgeschaltet werden und das CVV 132 kann geöffnet werden, so dass Luft, der nach dem Durchtritt durch den Aktivkohlebehälter Kraftstoffdampf entzogen worden ist, zur Atmosphäre hinausgedrückt werden kann. Bei einem weiteren Beispiel kann während einer Spüloperation (beispielsweise während einer Aktivkohlebehälterregenerierung und während der Motor läuft) der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid abgeschaltet werden und das CVV 132 kann geöffnet werden, um einen Strom frischer Luft zu gestatten, um der Aktivkohle die gespeicherten Dämpfe zu entziehen. Außerdem kann das Steuergerät 12 dem CVV 132 befehlen, durch Verstellen des Betriebs des Aktivkohleentlüftungssolenoiden intermittierend geschlossen zu sein, um einen Rückstrom durch das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem zu diagnostizieren. Bei noch einem weiteren Beispiel kann während einer Leckdetektion der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid bestromt werden, um das CVV 132 zu schließen, während das Aktivkohlebehälterspülventil (CPV) 134 und das FTIV 124 ebenfalls geschlossen sind, so dass die Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfrückgewinnungskreises isoliert ist. Auf diese Weise kann das Steuergerät 12, indem er dem CVV befiehlt, zu schließen, das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gegenüber der Atmosphäre abdichten.
Aus dem Aktivkohlebehälter 130 beispielsweise während einer Spüloperation freigesetzte Kraftstoffdämpfe können über die Spülleitung 118 in den Einlasskrümmer 60 gelenkt werden. Der Strom von Dämpfen entlang der Spülleitung 118 kann von dem zwischen dem Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter und dem Motoreinlass gekoppelten Aktivkohlebehälterspülventil (CPV) 134 geregelt werden. Bei einem Beispiel kann das CPV 134 ein Kugelrückschlagventil sein, wenngleich alternative Rückschlagventile ebenfalls verwendet werden können. Die Menge und die Rate der von dem CPV 134 freigesetzten Dämpfe kann durch das Tastverhältnis eines nicht gezeigten assoziierten Solenoiden bestimmt werden. Als solches kann das Tastverhältnis des Aktivkohlebehälterspülventilsolenoiden von dem Antriebssteuermodul (PCM) des Fahrzeugs wie etwa dem Steuergerät 12 als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen einschließlich beispielsweise ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt werden. Indem dem Aktivkohlebehälterspülventil befohlen wird, zu schließen, kann das Steuergerät 12 das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gegenüber dem Motoreinlass abdichten.
Ein optionales Aktivkohlebehälterrückschlagventil 136 kann ebenfalls in der Spülleitung 118 enthalten sein, um zu verhindern, dass der Einlasskrümmerdruck Gase in der entgegengesetzten Richtung des Spülstroms strömen lässt. Als solches kann das Rückschlagventil notwendig sein, falls die Aktivkohlebehälterspülventilsteuerung zeitlich nicht präzise gesteuert wird oder das Aktivkohlebehälterspülventil selbst durch einen hohen Einlasskrümmerdruck (wie etwa während aufgeladener Bedingungen) aufgedrückt werden kann. Ein Schätzwert des Krümmerabsolutdrucks (MAP – Manifold Absolute Pressure) kann von einem an dem Motoreinlasskrümmer 60 gekoppelten, nicht gezeigten MAP-Sensor erhalten werden und mit dem Steuergerät 12 kommuniziert werden. Als solches kann das Rückschlagventil 136 nur den unidirektionalen Strom von Luft von dem Aktivkohlebehälter 130 zu dem Einlasskrümmer 60 gestatten. Falls von dem Einlasskrümmer 60 Hochdruckluft in die Spülleitung eintritt, kann das Aktivkohlebehälterrückschlagventil 136 schließen, wodurch verhindert wird, dass der Druck in dem Aktivkohlebehälter 130 Designgrenzen übersteigt. Während das dargestellte Beispiel das zwischen dem Aktivkohlebehälterspülventil und dem Einlasskrümmer positionierte Aktivkohlebehälterrückschlagventil zeigt, kann bei alternativen Ausführungsformen das Rückschlagventil vor dem Spülventil positioniert sein. Ein zweiter Aktivkohlebehälterdrucksensor wie etwa ein Aktivkohlebehälterdruckwandler (CPT – Canister Pressure Transducer) 138, der in der Spülleitung 118 enthalten sein kann, zwischen Aktivkohlebehälter 130 und CPV 134 gekoppelt, um einen Schätzwert eines Aktivkohlebehälterdrucks zu liefern. Bei alternativen Ausführungsformen kann der CPT 138 an die Entlüftung zwischen dem Aktivkohlebehälter 130 und dem CVV 132 gekoppelt sein oder kann an die Dampfleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter 130 und dem Kraftstofftank 120 auf der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises gekoppelt sein. Signale, die den Aktivkohlebehälterdruck (Pc) anzeigen, werden vom Steuergerät 12 erhalten.
Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 enthält auch einen an den Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter 130 gekoppelten Unterdruckspeicher 202. Bei einem Beispiel kann der Unterdruckspeicher 202 durch die Unterdruckleitung 208 an die Spülleitung 118 zwischen dem Aktivkohlebehälter 130 und dem CPV 134 gekoppelt sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Unterdruckleitung an die Dampfleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter und dem FTIV gekoppelt sein. Das Anlegen eines Unterdrucks von dem Unterdruckspeicher an den Aktivkohlebehälter durch die Unterdruckleitung 208 wird durch Öffnen oder Schließen des Unterdruckspeicherventils (VAV – Vacuum Accumulator Valve) 204, wie vom Steuergerät 12 befohlen, geregelt. Das VAV 204 kann vom Steuergerät 12 während Emissionsleckdetektionsoperationen selektiv geöffnet werden, wie etwa, wenn unzureichender natürlicher Motor-Aus-Unterdruck zur Verfügung steht, um zusätzlichen Unterdruck für eine Leckdetektion bereitzustellen. Beispielsweise kann das VAV 204 während einer sekundären Leckdetektionsteilroutine selektiv geöffnet werden, die unter einer Bedingung implementiert wird, bei der der Absolutdruck des Kraftstofftanks unter einem Schwellwert liegt, wie weiter in 9 ausgeführt wird.
Bei einer Ausführungsform kann der Unterdruckspeicher 202 durch den Kanal 206 an den Einlasskrümmer 60 gekoppelt sein und kann Unterdruck speichern, wenn das Hybridfahrzeug in dem Motor-An-Modus betrieben wird. Das heißt, der Speicher kann eine Menge an Motorunterdruck zur späteren Verwendung speichern. Zusätzlich oder optional kann eine Venturidüse 302 durch eine Venturi-Unterdruckleitung 304 an den Unterdruckspeicher 202 gekoppelt sein. Die Venturidüse kann an verschiedenen Stellen an der Karosserie des Hybridfahrzeugs, die während einer Fahrzeugbewegung und eines Fahrzeugbetriebs einen Luft- oder Abgasstrom erhalten, montiert sein. Beispielsweise kann die Venturidüse auf der Unterseite der Fahrzeugkarosserie montiert sein. Bei einem weiteren Beispiel kann die Venturidüse 302 an den Auslasskrümmer gekoppelt sein, beispielsweise entlang des Endrohrs, so dass aufgrund des Stroms von Abgas durch die Venturidüse Unterdruck entstehen kann. Bei noch einem weiteren Beispiel, wie dargestellt, kann die Venturidüse 302 in dem Auslasspfad einer Bremskraftverstärkerpumpe 32 montiert sein, die an einen Bremskraftverstärker 34 des Fahrzeugbremssystems 30 gekoppelt ist. Während einer Bremsbetätigung kann hierbei ein Unterdruck aufgrund des Betriebs der Bremskraftverstärkerpumpe und des Stroms vom Bremskraftverstärkerpumpabgas durch die Venturidüse erzeugt werden. Bei einem Beispiel kann die Bremskraftverstärkerpumpe Kraftstoffdämpfen nicht ausgesetzt werden, indem die Venturidüse an dem Auslasspfad der Bremskraftverstärkerpumpe gekoppelt wird, anstatt den Unterdruckspeicher direkt an die Bremskraftverstärkerpumpe zu koppeln. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann der Unterdruckspeicher 202 direkt an die Bremskraftverstärkerpumpe 32 gekoppelt sein, wobei durch Betätigen der Bremspumpe Unterdruck erzeugt und zur Verwendung in Leckdetektionsroutinen in dem Unterdruckspeicher gespeichert werden kann.
Das Steuergerät 12 kann konfiguriert sein, verschiedene Operationen des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems zu regeln, indem Signale von Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur- und Positionssensoren empfangen werden und Aktuatoren befohlen wird, wie etwa Öffnen und Schließen von Ventilen oder der Betankungstür. Beispielsweise kann das Steuergerät 12 verschiedene Routinen zur Leckdetektion, zur Betankung und zum Kraftstoffdampfspülen ausführen, wie in 4–8 gezeigt. Insbesondere können die verschiedenen Routinen für das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem vom Steuergerät 12 besser koordiniert werden, indem beispielsweise eine Dampfrückgewinnungssystemroutine auf höherer Ebene durchgeführt wird, wie in 3 gezeigt, die jede der verschiedenen Routinen je nach den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs wie etwa Motor-An- oder Motor-Aus-Operationen und Druck- und Temperatureingaben von Sensoren strategisch implementieren kann. Falls beispielsweise eine Betankungsroutine implementiert wird, kann das Steuergerät 12 eine Spülroutine blockieren.
Ein Beispiel für eine Dampfrückgewinnungssystemroutine 300 auf höherer Ebene ist in 3 dargestellt. Hierbei kann bei 302 bestimmt werden, ob das Fahrzeug an oder aus ist, das heißt, ob sich das Fahrzeug in einem Betriebszustand befindet oder nicht. Bei einem Beispiel kann dies durch einen Schlüsselbefehlssensor und/oder einen Bewegungssensor für das Fahrzeug (nicht gezeigt) detektiert werden. Falls das Fahrzeug nicht betrieben wird, kann das Steuergerät 12 bei 303 eine in 6 näher beschriebene Leckdetektionsroutine 303 aktivieren. Die Leckdetektion kann zusätzlich durch andere vom Steuergerät 12 aufgezeichnete Faktoren geregelt werden, wie etwa die Zeit, die verstrichen ist, seitdem eine letzte Leckdetektionsroutine erfolgt ist. Bei alternativen Ausführungsformen können die Leckdetektionsverfahren implementiert werden, während das Fahrzeug an ist, aber in einem Motor-Aus-Betriebsmodus.
Falls das Steuergerät 12 ein Signal erhält, dass das Fahrzeug an ist, wird bei 304 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Motor-An-Modus oder einem Motor-Aus-Modus befindet. Falls das Fahrzeug in einem Motor-Aus-Modus arbeitet, kann das Steuergerät 12 die bei 308 gezeigten Befehle implementieren. Insbesondere kann das Steuergerät 12 einen geschlossenen Zustand für jedes des FTIV 124 und des CPV 134 beibehalten. Das heißt, tägliche Dämpfe können in dem Kraftstofftank 120 gespeichert werden, während Betankungsdämpfe in dem Aktivkohlebehälter 130 gespeichert werden. Außerdem können Spülroutinen für die Dauer des Motor-Aus-Betriebsmodus begrenzt werden. Optional kann bei 310 während des Motor-Aus-Betriebsmodus Unterdruck in dem Unterdruckspeicher gespeichert werden. Insbesondere kann das Steuergerät 12 das VAV 204 geschlossen halten, während Unterdruck an der an den Unterdruckspeicher gekoppelten Venturidüse erzeugt wird. Wie zuvor ausgeführt, kann ein Unterdruck aufgrund des Stroms von Luft und/oder Abgas durch die Venturidüse ungeachtet des Motorbetriebsmodus erzeugt werden, wie etwa aufgrund eines Stroms von Umgebungsluft während einer Fahrzeugbewegung oder eines Abgasstroms von der Bremskraftverstärkerpumpe 32.
Falls das Fahrzeug bei 304 in einem Motor-An-Modus arbeitet, dann können bei 306 das FTIV 124 und das CPV 134 in geschlossenen Positionen gehalten werden. Bei 310 hält das Steuergerät 12 das VAV 204 geschlossen, während Unterdruck aufgrund des Stroms von Luft und/oder Abgas durch die gekoppelte Venturidüse gespeichert wird. Als solches kann zusätzlich zu den oben beschriebenen Unterdruckspeicherstrategien Unterdruck auch dadurch erzeugt werden, dass der Unterdruckspeicher an den Motoreinlasskrümmer gekoppelt wird.
Als Nächstes können bei 314 Spülbedingungen bestätigt werden. Spülbedingungen können die Detektion von Motor-An-Operationen beinhalten, ein Signal von dem CPT 138, dass der Aktivkohlebehälterdruck über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert₂ von 5), und/oder ein Signal von dem FTPT 128, dass der Kraftstofftankdruck über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert₃ von 5). Falls Spülbedingungen bestätigt werden, kann bei 315 eine Spülroutine (weiter in 5 dargestellt) befohlen werden. Falls keine Spülbedingungen erfüllt sind, kann bei 318 das Steuergerät 12 die geschlossenen Positionen des FTIV 124 und des CPV 134 beibehalten.
Bei 316 kann unabhängig von dem Fahrzeugbetriebsmodus bestimmt werden, ob von dem Benutzer eine Kraftstofftankbetankung angefordert wird. Falls keine Betankungsanforderung empfangen wird, kann die Routine enden. Bei einem Beispiel kann eine Betankungsanforderung vom Steuergerät 12 auf der Basis einer Benutzereingabe durch einen Knopf, einen Hebel und/oder einen Sprachbefehl bestimmt werden. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung kann bei 320 eine Betankungsroutine (in 4 näher dargestellt) implementiert werden. Falls jedoch die Betankungsanforderung während einer Spüloperation empfangen wird (als solche, während Spüloperationen von Schritt 315 durchgeführt werden), kann bei 320 die Spülroutine für die Dauer des Betankungsereignisses vorübergehend deaktiviert werden, indem beispielsweise vorübergehend befohlen wird, das CPV 134 zu schließen. Damit kann die Routine enden.
Auf diese Weise können Spül- und Betankungsoperationen besser koordiniert werden, um eine Betankung nur dann zu ermöglichen, wenn die Kraftstofftankdrücke innerhalb eines sicheren Bereichs liegen, während Spüloperationen mit dem Nachtanken versetzt ausgeführt werden, um einen übermäßigen Betankungskraftstoffdampfstrom in dem Motoreinlass zu reduzieren.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 4 wird eine Betankungsroutine 400 gezeigt. Bei 402 kann vom Steuergerät 12 eine Benutzerbetankungsanforderung bestätigt werden. Als Reaktion auf die Betankungsanforderung kann das Steuergerät 12 bei 406 Motoroperationen deaktivieren. Bei 408 können Spüloperationen deaktiviert worden sein, indem beispielsweise (vorübergehend) das CPV 134 in einer geschlossenen Position gehalten wird. Bei 410 kann das FTIV 124 geöffnet und das CVV 132 offen gehalten werden. Durch Öffnen der Dampfleitung zwischen der Kraftstofftankseite und der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises kann dabei Druck in dem Kraftstofftank abgebaut werden. Falls beispielsweise in dem Kraftstofftank ein hoher Druck vorliegt, können Luft und Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstofftank 120 durch die Dampfleitung und in den Aktivkohlebehälter 130 strömen. Falls bei einem weiteren Beispiel ein Unterdruck in dem Kraftstofftank vorliegt, kann Luft von dem Aktivkohlebehälter durch die Dampfleitung und in den Kraftstofftank strömen. Bei beiden Beispielen können Drücke des Kraftstofftanks 120 und des Aktivkohlebehälters zu Gleichgewicht gehen, so dass der Kraftstofftank 120 sicher und leicht geöffnet werden kann.
Bei 412 kann bestimmt werden, ob der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt (Schwellwert₁). Falls dies der Fall ist, kann bei 416 das Nachtanken aktiviert werden. Falls der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über Schwellwert₁ liegt, kann das Steuergerät 12 das Öffnen der Betankungstür in Befehl 414 verzögern, bis der Kraftstofftankdruck unter Schwellwert₁ abfällt. Das Steuergerät 12 kann das Betanken aktivieren, indem befohlen wird, dass eine Betankungstür öffnet, indem beispielsweise ein Solenoid in der Betankungstür abgeschaltet wird, um das Türöffnen zu ermöglichen. Der Fahrzeugbetreiber kann dann Zugang zu der Betankungsleitung haben und Kraftstoff kann von einer externen Quelle in den Kraftstofftank gepumpt werden, bis bei 418 bestimmt wird, dass die Betankung abgeschlossen ist.
Weil das FTIV 124 während der Betankungsoperation offenbleiben kann, können Betankungsdämpfe durch die Dampfleitung und in den Aktivkohlebehälter zur Speicherung strömen. Bis die Betankung abgeschlossen ist, können Betankungsoperationen bei 420 beibehalten werden. Falls die Betankung bei 418 abgeschlossen ist, beispielsweise auf der Basis einer Eingabe von dem Kraftstoffstandsensor, kann die Betankungstür bei 422 beispielsweise durch Bestromen des Betankungstürsolenoiden geschlossen werden. Als Reaktion auf das Schließen der Betankungstür kann bei 424 das FTIV 124 geschlossen werden, indem dadurch sichergestellt wird, dass Betankungsdämpfe in der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises gespeichert werden. Dadurch kann die Betankungsroutine beendet werden. Auf diese Weise kann eine Betankung nur dann aktiviert werden, wenn Kraftstofftankdrücke innerhalb eines sicheren Bereichs liegen, wobei die Koordination des Betankens mit dem Spülen verbessert wird.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 5 eine Spülroutine 500 dargestellt. Die Spülroutine 500 kann als Reaktion darauf aktiviert werden, dass Spülbedingungen erfüllt sind (bei 314 von 3), wie etwa, wenn das Fahrzeug in einem Motor-An-Modus betrieben wird und kein Betankungsereignis angefordert wird. Bei 502 kann, während das Fahrzeug in dem Motor-An-Modus betrieben wird, bestimmt werden, ob ein Aktivkohlebehälterdruck (Pc), beispielsweise nach Schätzung durch den CPT 138, über einem vorbestimmten Schwellwert für Spülen liegt (Schwellwert₂). Falls der Aktivkohlebehälterdruck über dem Schwellwert liegt und bei 504 eine Betankungsanforderung empfangen wird, dann können bei 506 Spüloperationen mindestens für die Dauer des Betankens deaktiviert werden und Betankungsoperationen (4) können bei 508 aktiviert werden. Insbesondere kann das CPV 134 während der Dauer des Betankungsereignisses geschlossen gehalten werden.
Falls der Aktivkohlebehälterdruck über dem Schwellwert liegt und bei 504 keine Betankungsanforderung empfangen wird, dann kann das Steuergerät 12 bei 510 befehlen, dass das CPV 134 öffnet, während das FTIV 124 geschlossen und das CVV 132 offengehalten werden. Bei 512 kann Luft aus der Atmosphäre durch die Entlüftung in den Aktivkohlebehälter strömen und eine in dem Aktivkohlebehälter gespeicherte erste Menge an Betankungsdämpfen kann zu dem Motoreinlasskrümmer gespült werden. Während des Spülens der ersten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter zu dem Einlass können somit keine Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter gespült werden. Die erste Spülmenge kann eine Menge an Kraftstoffdämpfen (z. B. Kraftstoffmasse), eine Spüldauer und eine Spülrate umfassen. Als solches kann das CPV 134 offengehalten werden, bis der Aktivkohlebehälterdruck, beispielsweise nach Schätzung durch den CPT 138, bei 514 unter einen Schwellwert (Schwellwert₂) fällt, wobei dann das CPV 134 bei 516 geschlossen werden kann.
Bei 518 können Spülbedingungen des Kraftstofftanks 120 beispielsweise auf der Basis dessen bestimmt werden, dass ein Kraftstofftankdruck (wie etwa nach Schätzung durch den FTPT 128) über einem Schwellwert für Spülen (Schwellwert₃) liegt. Falls der Kraftstofftankdruck unter Schwellwert₃ liegt, erfordert der Kraftstofftank 120 möglicherweise kein Spülen und deshalb kann das FTIV bei 520 in einer geschlossenen Position gehalten werden und die Spülroutine kann enden. Falls der Kraftstofftankdruck über dem Schwellwert₃ liegt, kann das Steuergerät 12 bei 522 befehlen, dass das FTIV 124 öffnet, und kann bei 524 tägliche Dämpfe, wie etwa eine zweite Menge an Kraftstoffdämpfen, aus dem Kraftstofftank 120 durch die Dampfleitung 112 in den Aktivkohlebehälter 130 ablassen. Die zweite Menge an Spülen kann eine Menge an Kraftstoffdämpfen (z. B. Kraftstoffmasse), eine Spüldauer und eine Spülrate beinhalten. Die zweite Menge kann auf der aus dem Aktivkohlebehälter gespülten ersten Menge basieren. Beispielsweise kann mit einer Menge und Dauer des Spülens der ersten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter die aus dem Kraftstofftank gespülte zweite Menge steigen. Während des Ablassens von täglichen Dämpfen aus dem Kraftstofftank kann der Aktivkohlebehälterdruck überwacht werden und das FTIV 124 kann (bei 528) mindestens so lange offenbleiben, bis der Aktivkohlebehälterdruck einen Schwellwert erreicht. Bei 526 kann bestätigt werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck über einem unteren Schwellwert liegt, aber unter einem oberen Schwellwert (Schwellwert₄). Falls der Aktivkohlebehälterdruck größer oder gleich Schwellwert₄ ist, kann das Steuergerät 12 bei 530 befehlen, dass das FTIV 124 schließt, und die Spülroutine kann abgeschlossen werden.
Bei einem Beispiel kann der Schwellwertdruck für das Spülen des Kraftstofftanks auf dem Schwellwertdruck für das Spülen des Aktivkohlebehälters 130 basieren. Beispielsweise kann Schwellwert₄ als eine Funktion von Schwellwert₂ bestimmt werden und unter Schwellwert₂ liegen, um sicherzustellen, dass eine aus dem Aktivkohlebehälter 130 zu dem Motor gespülte erste Menge an Kraftstoffdämpfen über einer aus dem Kraftstofftank 120 zu dem Aktivkohlebehälter 130 abgelassenen zweiten Menge an Kraftstoffdämpfen liegt. Dieses Betriebsverfahren kann Druckfluktuationen in dem Kraftstofftank 120 einschränken, indem während Spüloperationen etwas Druck abgelassen wird, während die Menge und Rate des Kraftstoffdampfstroms zu dem Motoreinlasskrümmer 60 begrenzt werden kann. Außerdem kann dieses Verfahren die Druck-Temperatur-Kurve des Kraftstofftanks 120 während Abkühlvorgängen aufgrund des Entnehmens von Kraftstoffmasse verändern, was (unten beschriebene) nachfolgende Leckdetektionsteilroutinen und die tägliche Dampferzeugung beeinflusst.
Auf diese Weise kann durch Begrenzen der Menge und Rate an Kraftstoffdämpfen, die während des Spülens zu dem Motor strömen, ein Absaufen des Motors verhindert werden und die von dem Fahrzeugbetreiber erlebte Variabilität beim Fahrzeugbetrieb kann reduziert werden. Bei alternativen Ausführungsformen können sowohl Kraftstofftankdruck als auch Aktivkohlebehälterdrücke während der Spülroutine überwacht werden. Außerdem kann das FTIV 124 gleichzeitig mit dem CPV 134 geöffnet werden.
Bei noch weiteren Ausführungsformen kann der gleiche Schwellwert zum Befehlen sowohl des Kraftstofftankspülens als auch des Aktivkohlebehälterspülens verwendet werden.
Bei einem Beispiel kann das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug mit einem Motor sein, der als Reaktion auf einen Batterieladezustand selektiv betrieben wird. Somit kann bei einem Beispiel das Fahrzeug zum Beispiel deshalb mit eingeschaltetem Motor betrieben werden, weil der Ladezustand der Fahrzeugbatterie unter einem Schwellwert ist. Ein an die Unterseite der Fahrzeugkarosserie gekoppelte Venturidüse kann konfiguriert sein, während einer Fahrzeugbewegung aufgrund des Stroms von Luft dorthindurch einen Unterdruck zu erzeugen. Der erzeugte Unterdruck kann in einem an die Venturidüse gekoppelten Unterdruckspeicher gespeichert werden. Analog kann beim Fahrzeugbetrieb während einer Bremsbetätigung Unterdruck erzeugt und in der Venturidüse gespeichert werden. Beispielsweise kann die Venturidüse an den Auslass einer Bremskraftverstärkerpumpe 32 derart gekoppelt sein, dass ein Abgasstrom zu der Bremskraftverstärkerpumpe 32 durch die Venturidüse strömen und vorteilhafterweise zum Erzeugen eines Unterdrucks verwendet werden kann. Der gespeicherte Unterdruck kann zu einem späteren Zeitpunkt beispielsweise während Leckdetektionsoperationen verwendet werden.
Während des Fahrzeugbetriebs kann ein Steuergerät 12 das FTIV 124 und das CPV 134 geschlossen halten, um Betankungskraftstoffdämpfe in dem Aktivkohlebehälter 130 und tägliche Kraftstoffdämpfe in dem Kraftstofftank 120 zurückzuhalten. Wenn Spülbedingungen erfüllt sind, wenn beispielsweise ein Aktivkohlebehälterdruck wegen der Speicherung von Kraftstoffdämpfen darin einen Schwellwert übersteigt, kann das Steuergerät 12 das CPV 134 öffnen, während das FTIV 124 geschlossen gehalten wird, um dadurch eine Menge an Kraftstoffdämpfen zu dem Motoreinlass zu spülen. Nach dem Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter 130, das heißt, wenn der Aktivkohlebehälterdruck unter einen Schwellwert gefallen ist, kann das Steuergerät 12 dann damit fortfahren, Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter 130 und/oder dem Motoreinlass 60 zu spülen. Bei einem Beispiel kann das Steuergerät 12 auf der Basis von Motorbetriebsbedingungen und/oder einem Kraftstofftankdruck bestimmen, ob die täglichen Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 120 zu dem Aktivkohlebehälter 130 und/oder dem Einlass gespült werden sollen. Wenn beispielsweise der Kraftstofftankdruck zum Zeitpunkt des Spülens über einem Schwellwert liegt, kann das Steuergerät 12 bestimmen, dass eine größere Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank gespült werden soll und kann dementsprechend das FTIV 124 öffnen, während das CPV 134 offengehalten wird, um dadurch Kraftstoffdämpfe zu dem Aktivkohlebehälter und weiter zu dem Motoreinlass 60 zu spülen. Wenn bei einem weiteren Beispiel der Kraftstofftankdruck zum Zeitpunkt des Spülens unter dem Schwellwert liegt, kann das Steuergerät 12 bestimmen, dass eine kleinere Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank gespült werden soll und kann dementsprechend das FTIV 124 öffnen, während das CPV 134 geschlossen wird, um dadurch Kraftstoffdämpfe zu dem Aktivkohlebehälter und nicht zu dem Motoreinlass zu spülen. Nachdem Spüloperationen abgeschlossen sind, kann das Steuergerät 12 den Kraftstofftank und den Aktivkohlebehälter wieder abdichten, indem das FTIV 124 und das CPV 134 geschlossen werden, um das Speichern von Kraftstoffdämpfen in dem Aktivkohlebehälter 130 und das Zurückhalten von täglichen Dämpfen in dem Kraftstofftank 120 wieder aufzunehmen. Auf diese Weise kann das Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter 130 und dem Kraftstofftank 120 koordiniert werden.
Bei einem weiteren Beispiel kann während des Fahrzeugbetriebs (d. h. während eines Motor-An- oder Motor-Aus-Modus) eine Betankungsanforderung etwa aufgrund dessen empfangen werden, dass ein Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank 120 unter einen Schwellwert abfällt. Falls als solches die Betankungsanforderung während einer Spüloperation empfangen wird, kann das Spülen mindestens für die Dauer des Betankens verzögert werden, um vorteilhafterweise Betankungsoperationen mit Spüloperationen zu koordinieren. Um das Betanken zu ermöglichen, kann das Motor-steuergerät zuerst den Motor ausschalten, falls er zuvor eingeschaltet war. Eine Betankungstür kann geöffnet werden, damit eine Kraftstoffpumpenpistole eingesetzt werden kann, um Kraftstoff in den Kraftstofftank 120 aufzunehmen. Bevor jedoch ein an die Tür gekoppeltes Betankungsventil geöffnet wird, kann, um eine Bedienersicherheit während des Betankens sicherzustellen, das Steuergerät 12 verifizieren, dass der Kraftstofftankdruck unter einem Schwellwert liegt. Falls der Kraftstofftankdruck über dem Schwellwert liegt, kann das Steuergerät 12 das FTIV 124 öffnen, um die zurückgehaltenen täglichen Dämpfe in den Aktivkohlebehälter freizusetzen, und das Öffnen des Kraftstoffventils und das Betanken des Kraftstofftanks 120 verzögern, bis der Kraftstofftankdruck unter einen Schwellwert fällt. Auf diese Weise kann die Sicherheit während Betankungsoperationen erhöht werden.
Falls das Fahrzeug nicht läuft, kann das Steuergerät 12 dann konfiguriert sein, eine oder mehrere Leckdetektionsroutinen durchzuführen, um die Anwesenheit von Lecks in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem zu identifizieren. Insbesondere können Lecks identifiziert werden, indem ein Unterdruck angelegt wird und Änderungen beim Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemdruck (wie etwa Kraftstofftankdruck und Aktivkohlebehälterdruck) überwacht werden. Der für eine Leckdetektion angelegte Unterdruck kann ein natürlicher Motor-Aus-Unterdruck sein, der aufgrund eines vorausgegangenen Motorbetriebs erzeugt wurde, oder er kann angelegt werden, indem Unterdruck von dem Unterdruckspeicher 202 geliefert wird. Bei einem Beispiel, wo das Leck auf eine Verschlechterung eines Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemventils wie etwa des FTIV 124 und/oder des CPV 134 zurückzuführen ist, kann das Steuergerät 12 eine Ventilverschlechterung durch Vergleichen von Änderungen beim Kraftstofftankdruck und/oder beim Aktivkohlebehälterdruck vor und nach dem Anlegen des Unterdrucks bestimmen.
Um rechtlichen Standards für Kraftstoffdampfrückgewinnungssysteme einzuhalten, kann das Hybridfahrzeug eine oder mehrere Leckdetektionsteilroutinen enthalten. Beispielsweise kann während einer ersten Bedingung, bei der das Hybridfahrzeug über eine längere Dauer in dem Motor-An-Modus betrieben worden ist, die Fahrzeugtemperatur hoch sein, wodurch in dem Kraftstofftank ein hoher Druck erzeugt wird, größer als ein vorbestimmter Schwellwert wie etwa Schwellwert₅ von 6, was für eine Leckdetektion ausreicht. Bei der ersten Bedingung, bei einem weiteren Beispiel, kann der Kraftstofftankdruck negativ sein (ein Unterdruck), da in dem Kraftstofftank gespeicherter Kraftstoff von dem Motor verbraucht worden sein kann, so dass der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert₅ von 6) und für eine Leckdetektion ausreicht.
Falls in dem Kraftstofftank ein hoher Druck oder ein Unterdruck (über einem Schwellwert) vorliegt, kann die Druckbeaufschlagung des Kraftstofftanks vorteilhafterweise dazu verwendet werden, das System auf Lecks zu prüfen und eine Verschlechterung der Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten wie etwa des FTIV 124, des CPV 134 und/oder des CVV 132 in einer primären Leckdetektionsteilroutine zu identifizieren. Wenn beispielsweise der Kraftstofftank abgedichtet ist (durch Schließen des FTIV 124 und des CPV 132) und mit Druck beaufschlagt ist, kann eine Rate der Änderung oder des Drucks in dem abgedichteten Kraftstofftank überwacht werden. Als solches kann in Abwesenheit von Lecks der Kraftstofftankdruck im Wesentlichen konstant sein und nicht fluktuieren. Somit kann bei einem Beispiel das Steuergerät 12 eine Verschlechterung von einem oder mehreren des FTIV 124, des Betankungsventils und/oder des FTPT 128 als Reaktion darauf bestimmen, dass eine Änderungsrate des Kraftstofftanks über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert₆ von 6), und zwar aufgrund von einem oder mehreren Lecks in den Ventilen des Kraftstofftanks oder einer Fehlfunktion des Kraftstofftankdrucksensors. Falls sich der Druck des Kraftstofftanks nicht wesentlich geändert hat, kann dem FTIV 124 befohlen werden, zu öffnen, so dass sich Luft-/Kraftstoffdämpfe durch die Dampfleitung bewegen können, und der Kraftstofftankdruck kann wieder überwacht werden. Als solches kann beim Öffnen des FTIV 124 bei Abwesenheit von Lecks erwartet werden, dass der Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit abnimmt, beispielsweise mit einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks abnimmt, die über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert, von 6), und zwar aufgrund des Stroms von Dämpfen durch die Dampfleitung. Falls die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks unter dem Schwellwert liegt, kann das Steuergerät 12 bestimmen, dass das FTIV 124 in einer geschlossenen Position festsitzt, und somit hat sich das FTIV 124 verschlechtert.
Falls das FTIV 124 als solches funktioniert, kann erwartet werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck und der Kraftstofftankdruck allgemein Gleichgewicht erreichen. Beispielsweise kann der Kraftstofftankdruck allmählich zu dem Aktivkohlebehälterdruck abnehmen, während der Aktivkohlebehälterdruck allmählich zu dem Kraftstofftankdruck ansteigen kann. Somit kann Steuergerät 12 bei einem weiteren Beispiel eine Verschlechterung bei einem oder mehreren des CPV 134, des CVV 132 und/oder des CPT 138 auf der Basis dessen bestimmen, dass die Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer über einem Schwellwert liegt (Schwellwert₁₀). Bei Anzeige einer Verschlechterung von einer der oben erwähnten Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten kann das Steuergerät 12 einen Diagnosecode setzen.
Optional kann bei einem weiteren Beispiel das Steuergerät 12 die erste Bedingung erzeugen, so dass in dem Kraftstofftank ein Unterdruck oder ein Druck erzeugt wird, der für eine Leckdetektion ausreicht. Bei einem Beispiel kann dies dadurch bewerkstelligt werden, dass der Motor weiterlaufen darf, nachdem das Fahrzeug gestoppt hat, um durch Kraftstoffverbrauch in dem Kraftstofftank einen Unterdruck oder durch erhöhte Fahrzeugtemperatur einen Druck zu erzeugen. Bei einem weiteren Beispiel kann das Steuergerät 12 eine Emissionsleckprüfung für eine vorbestimmte Dauer verzögern und eine Temperaturänderung während der Dauer der Verzögerung überwachen, bis eine Temperaturänderung über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert₈ von 7). Das Steuergerät 12 kann dann den Kraftstofftankdruck überwachen und, falls mit der Temperaturänderung keine entsprechende Druckänderung eingetreten ist, wird vom Steuergerät 12 eine Verschlechterung eines oder mehrerer des FTIV 124, des Betankungsventils und/oder des FTPT 128 bestimmt. Jedes dieser Beispiele kann das Implementieren der primären Leckdetektionsteilroutinen durch das Steuergerät 12 gestatten, wie oben beschrieben.
Bei noch einem weiteren Beispiel kann während einer zweiten Bedingung, wobei das Hybridfahrzeug für eine längere Dauer in dem Motor-Aus-Modus betrieben worden ist, die Fahrzeugtemperatur nahe Umgebungstemperatur liegen und der Kraftstoffverbrauch niedrig sein. Bei diesem Beispiel wird in dem Kraftstofftank 120 weder ein hoher Druck noch ein Unterdruck erzeugt und der Kraftstofftankdruck kann unter einem vorbestimmten Schwellwert liegen (wie etwa Schwellwert₅ von 6) und für die Leckdetektion nicht ausreichen.
Falls in dem Kraftstofftank 120 kein hoher Druck oder kein Unterdruck (unter einem Schwellwert) vorliegt, kann vorteilhafterweise eine externe Unterdruckquelle wie etwa ein Unterdruckspeicher 202 verwendet werden, um das System auf Lecks zu testen und eine Verschlechterung der Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten wie etwa des FTIV 124, des CPV 134 und/oder des CVV 132 in einer sekundären Leckdetektionsteilroutine zu identifizieren. Der Unterdruckspeicher 202 kann negativen Druck/Unterdruck durch eine oder mehrere Verfahren erhalten.
Beispielsweise kann der Unterdruckspeicher 202 so an den Motoreinlasskrümmer gekoppelt sein, dass negativer Druck gespeichert wird, während das Fahrzeug in dem Motor-An-Modus betrieben wird. Als solches kann die Anwesenheit eines Unterdrucks von der Motor-An-Betriebszeit abhängen. Optional kann das Steuergerät 12 dem Motor befehlen, nach dem Abschalten des Fahrzeugs zu laufen, um die Motor-An-Zeit zu verlängern und das Ausmaß des in dem Unterdruckspeicher 202 gespeicherten Unterdrucks zu vergrößern. Bei einem weiteren Beispiel kann die Unterdruckspeicherung von der Motor-An-Zeit unabhängig sein. Als solches kann der Unterdruckspeicher 202 an eine Venturidüse gekoppelt sein, die in einer Position an oder in dem Fahrzeug angeordnet ist, die einen Luftstrom empfängt, wie etwa auf der Unterseite des Fahrzeugs oder in dem Auslasspfad einer Bremskraftverstärkerpumpe. Es versteht sich, dass eines oder mehrere der obigen Verfahren verwendet werden können, um Unterdruck zur Verwendung bei der sekundären Leckdetektionsteilroutine zu akkumulieren.
Als solches kann bei der sekundären Leckdetektionsteilroutine, wobei der Aktivkohlebehälter (durch Schließen des FTIV 124, des CVV 132 und des CPV 134) abgedichtet ist und durch Anlegen eines Unterdrucks von dem Unterdruckspeicher 202 über das Öffnen des VAV 204 mit Druck beaufschlagt ist, eine Änderungs- oder Druckrate in dem abgedichteten Aktivkohlebehälter überwacht werden. Dabei kann bei Abwesenheit von Lecks beispielsweise der Aktivkohlebehälterdruck im Wesentlichen konstant sein und nicht fluktuieren. Somit kann bei einem Beispiel das Steuergerät 12 eine Verschlechterung von einem oder mehreren des FTIV 124, des CVV 132, CPV 134 und/oder des CPT 138 als Reaktion darauf bestimmen, dass eine Änderungsrate des Kraftstofftanks über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert₁₀ von 8) und zwar aufgrund eines oder mehrerer Lecks in den Ventilen des Aktivkohlebehälters oder einer Fehlfunktion des Aktivkohlebehälterdrucksensors. Falls sich der Druck des Aktivkohlebehälters nicht wesentlich geändert hat, kann befohlen werden, dass das FTIV 124 öffnet, so dass Luft-/Kraftstoffdämpfe sich durch die Dampfleitung bewegen können und der Aktivkohlebehälterdruck wieder überwacht werden kann. Als solches kann beim Öffnen des FTIV 124 bei Abwesenheit von Lecks erwartet werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit ansteigt, beispielsweise mit einer Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks ansteigt, die größer ist als ein Schwellwert (wie etwa Schwellwert₁₀ von 8), und zwar wegen des Stroms von Dämpfen durch die Dampfleitung. Falls die Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks unter dem Schwellwert liegt, kann das Steuergerät 12 bestimmen, dass das FTIV 124 in einer geschlossenen Position festsitzt und somit ist das FTIV 124 verschlechtert.
Falls das FTIV 124 als solches funktioniert, kann erwartet werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck und der Kraftstofftankdruck allgemein Gleichgewicht erreichen. Beispielsweise kann der Kraftstofftankdruck allmählich zu dem Aktivkohlebehälterdruck abnehmen, während der Aktivkohlebehälterdruck allmählich zu dem Kraftstofftankdruck ansteigen kann. Somit kann das Steuergerät 12 bei einem weiteren Beispiel eine Verschlechterung bei einem oder mehreren des Betankungsventils und/oder des FTPT 128 auf der Basis dessen bestimmen, dass die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer über einem Schwellwert liegt (Schwellwert₆). Bei Anzeige einer Verschlechterung von einer der oben erwähnten Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten kann das Steuergerät 12 einen Diagnosecode setzen.
Wie oben erörtert kann während der Leckdetektion eine Reihenfolge des Detektierens von Lecks in den Komponenten des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems auf der Basis der Verfügbarkeit von ausreichendem Druck und/oder Unterdruck in dem Kraftstofftank 120 (wie etwa ein natürlicher Motor-Aus-Unterdruck) oder ein Unterdruckausmaß, das von dem Unterdruckspeicher 202 geliefert werden kann, verstellt werden. Es werden hier in 6–8 zwei beispielhafte Leckdetektionsroutinen dargestellt. Eine primäre Leckdetektionsroutine 600 kann Druck oder Unterdruck von dem Kraftstofftank verwenden, um Lecks in einer ersten Reihenfolge der Detektion zu detektieren, einschließlich zuerst Bestimmen der Anwesenheit von Lecks in dem Kraftstofftank 120 und dann Anlegen des Drucks/Unterdrucks von dem Kraftstofftank 120 an den Aktivkohlebehälter 130, um die Anwesenheit von Lecks in dem Aktivkohlebehälter zu bestimmen. Eine sekundäre Leckdetektionsteilroutine 800 kann Lecks in einer zweiten, alternativen Reihenfolge der Detektion detektieren, einschließlich das Verwenden von Unterdruck von einer externen Quelle (wie etwa dem Speicher), angelegt an den Aktivkohlebehälter, um die Anwesenheit von Lecks in dem Aktivkohlebehälter zu bestimmen und dann den Unterdruck an den Kraftstofftank anzulegen, um die Anwesenheit von Lecks in dem Kraftstofftank zu bestimmen. Es können verschiedene Quellen und Verfahren verwendet werden, um einen Unterdruck oder einen Druck an den Aktivkohlebehälter und/oder den Kraftstofftank anzulegen, wie in 8 ausgeführt. In 9–12 sind Abbildungn von beispielhaften Druck- und Temperatursignalen gezeigt, die während der Leckdetektionsroutinen von 6–8 vom Steuergerät 12 empfangen werden können.
Unter Bezugnahme auf 6 zeigt sie eine primäre Leckdetektionsroutine 600. Beginnend bei 602 kann das Steuergerät 12 zuerst (beispielsweise auf der Basis eines von dem FTPT 128 empfangenen Signals) einen Kraftstofftankdruck schätzen und bestimmen, ob in dem Kraftstofftank ausreichend Druck oder Unterdruck vorliegt, um eine Leckdetektion durchzuführen. Bei einem Beispiel kann ausreichender Druck oder Unterdruck auf der Basis dessen bestimmt werden, dass ein Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (Schwellwert₅). Hier kann sich der Kraftstofftankabsolutdruck auf eine Größe eines Überdrucks in dem Kraftstofftank beziehen, wenn die Leckdetektion durch Anlegen von Überdruck durchgeführt wird, oder kann sich auf eine Größe eines Unterdrucks in dem Kraftstofftank beziehen, wenn die Leckdetektion durch Anlegen eines Unterdrucks (d. h. eines negativen Drucks) durchgeführt wird.
Die Abbildung 1000 in 10 zeigt beispielhafte Bereiche von annehmbaren Kraftstofftankabsolutdrücken und Schwellwerten für die Leckdetektion auf der Basis dessen, ob die Leckdetektion das Anlegen eines Überdrucks oder eines Unterdrucks beinhaltet. Hierbei erstreckt sich der Schwellwert₅ gleichermaßen in beiden Richtungen des Anlegens von Unterdruck und Überdruck (wie durch gepunktete Linien gezeigt) auf jeder Seite der x-Achse, als Bereich 1010 gezeigt. Bei alternativen Ausführungsformen können andere Schwellwerte in Abhängigkeit davon angewendet werden, ob während einer Leckdetektion ein Überdruck oder ein Unterdruck angelegt wird.
Jede der Kurven 1002, 1004, 1006 und 1008 stellt beispielhafte Kraftstofftankdrücke dar. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann das Kraftstofftankabsolutdrucksignal und nicht eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks überwacht werden. Das Steuergerät 12 kann das Absolutdrucksignal an verschiedenen Zeitpunkten wie etwa t₀, t₁, t₂, t₃, t₄ oder t_n detektieren. Auf der Basis des Kraftstofftankabsolutdrucks, der zu einer Zeit bestimmt wurde, wenn eine Leckdetektion angefordert wird, kann das Steuergerät 12 bestimmen, ob die primäre Leckdetektionsroutine durchgeführt werden soll, einschließlich dem Detektieren von Lecks in dem Kraftstofftank 120 vor dem Detektieren von Lecks in dem Aktivkohlebehälter 130 oder ob die zweite Leckdetektionsroutine durchgeführt werden soll, einschließlich dem Detektieren von Lecks in dem Kraftstofftank nach dem Detektieren von Lecks in dem Aktivkohlebehälter 130. Bei diesem Beispiel wird ein bei t_n detektiertes Signal weiter beschrieben, wobei t_n der Zeitpunkt ist, zu dem das Steuergerät 12 eine Anzeige dafür empfängt, dass eine Leckdetektion aktiviert sein kann, wie etwa Abschalten des Fahrzeugs und/oder seit dem letzten Leckdetektionsereignis verstrichene Zeit.
Bei einem Beispiel kann bei 602 der bei t_n geschätzte Kraftstofftankabsolutdruck ein Überdruck sein, der unter einem Schwellwert₅ liegt (wie in Kurve 1004 gezeigt), oder einen Unterdruck, der über Schwellwert₅ liegt (wie in Kurve 1006 gezeigt). Als Reaktion auf einen bei 602 geschätzten unzureichenden Absolutdruck in dem Kraftstofftank kann die primäre Leckdetektionsroutine 600 bei 603 vom Steuergerät 12 deaktiviert werden und ein Unterdruck kann von einer oder mehreren alternativen Druck- und Unterdruckquellen angelegt werden, indem eine Unterdruckanlegungsroutine 700 aktiviert wird (in 7 gezeigt). Falls er ausreicht, wird Unterdruck in Routine 700 in dem Kraftstofftank erzeugt, 603 kann zurückschleifen zu dem Start der primären Leckdetektionsroutine 600, beginnend bei 602. Alternativ kann bei 605 eine sekundäre Leckdetektionsroutine mit einer alternativen Reihenfolge der Leckdetektion (wie in 8 ausgeführt) ermöglicht werden. Falls im Vergleich dazu der bei 602 geschätzte Kraftstofftankabsolutdruck ein Überdruck ist, der über Schwellwert₅ liegt (wie in Kurve 1002 gezeigt), oder ein Unterdruck, der unter dem Schwellwert₅ liegt (wie in Kurve 1008 gezeigt), dann kann als Reaktion auf einen ausreichenden Absolutdruck in dem Kraftstofftank die primäre Leckdetektionsroutine fortgesetzt werden.
Falls wieder unter Bezugnahme auf 6 ausreichender Druck/Unterdruck in dem Kraftstofftank detektiert wird, kann bei 604 der Kraftstofftankdruck über die Zeit hinweg überwacht werden. Das heißt, eine Änderung beim Kraftstofftankdruck über die Zeit hinweg (oder eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks) kann überwacht werden. Bei 606 kann bestimmt werden, ob die Änderung beim Kraftstofftankdruck über die Zeit hinweg unter einem Schwellwert liegt (Schwellwert₆). Da der Kraftstofftank während der Leckdetektion abgedichtet bleibt, kann als solches eine Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit ein Leck bei dem Kraftstofftankisolierventil (wegen einer FTIV-Verschlechterung) und/oder eine Verschlechterung des FTPT 128 anzeigen. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit über dem Schwellwert liegt, kann somit bei 608 eine FTIV-Verschlechterung bestimmt werden und bei 626 kann ein Diagnosecode gesetzt werden. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit unter dem Schwellwert liegt, dann kann das Steuergerät 12 bei 610 bestimmen, dass keine Lecks vorliegen und dass die Ventile sich nicht verschlechtert haben.
In der Abbildung 900 von 9 sind Beispiele für Veränderungen beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit gezeigt. Hierbei überwacht das Steuergerät 12 Änderungen beim Kraftstofftankdruck (durch Empfangen von Signalen von dem FTPT 128), beginnend bei t₀ und weiter für eine vorbestimmte Dauer, hier bis t_n. Die Linie 904 zeigt einen Kraftstofftanküberdruck, der im Laufe der Zeit abnimmt, und Linie 906 zeigt einen Kraftstofftankunerdruck, der im Laufe der Zeit zunimmt. Bei diesem Beispiel zeigt jede der Linien 904 und 906 die Anwesenheit von Lecks aufgrund einer Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit, die über einem Schwellwert liegt. Im Vergleich dazu zeigt Linie 902 einen Kraftstofftanküberdruck und Linie 908 einen Kraftstofftankunterdruck, die sich im Laufe der Zeit mit einer unter dem Schwellwert liegenden Rate verändern. Hierbei kann jede der Linien 902 und 908 anzeigen, dass in dem System keine Lecks vorliegen und dass sich die Ventile des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems nicht verschlechtert haben.
Nunmehr wieder unter Bezugnahme auf 6 kann das Steuergerät 12, nachdem bestimmt ist, dass in dem Kraftstofftank keine Lecks vorliegen und der FTPT 128 arbeitet, bei 612 das CVV 132 schließen und das FTIV 124 öffnen, wodurch der Aktivkohlebehälter gegenüber der Atmosphäre abgedichtet und der Druck oder Unterdruck von dem Kraftstofftank an den Aktivkohlebehälter angelegt wird, indem ein Strom von Luft und Kraftstoffdämpfen durch die Dampfleitung gestattet wird. Das CPV 134 kann in einer geschlossenen Position gehalten werden, da keine Spüloperationen erfolgen dürfen, wenn das Fahrzeug abgeschaltet ist (siehe 3). Bei 614 kann wieder eine Änderung bei dem Kraftstofftankabsolutdruck im Laufe der Zeit vom Steuergerät 12 durch Empfangen von Signalen von dem FTPT 128 überwacht werden und es kann bestimmt werden, ob die Änderungsrate des Kraftstofftankabsolutdrucks über einem Schwellwert liegt (Schwellwert₇). Hier kann bei Abwesenheit von Lecks nach dem Öffnen des FTIV 124 erwartet werden, dass der Strom von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter eine Änderung beim Kraftstofftankdruck bewirkt. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit unter dem Schwellwert liegt, dann kann das Steuergerät 12 somit bei 616 bestimmen, dass ein Leck vorliegt und dass das FTIV 124 verschlechtert ist (z. B. nicht funktioniert) und kann bei 626 einen Diagnosecode setzen. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit jedoch über Schwellwert, liegt, dann kann das Steuergerät 12 bei 618 bestimmen, dass sich das FTIV 124 nicht verschlechtert hat.
Bei 620 kann das Steuergerät 12 dann den Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit durch Signale von dem CPT 138 beginnend bei t₀ und weiter für eine vorbestimmte Dauer (wie etwa bis t_n) überwachen und bei 622 wird eine Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks bestimmt. Beispielsweise kann bestimmt werden, ob der Aktivkohlebehälter 130 einen Druck oder Unterdruck über eine Zeit hinweg halten kann, nachdem sich der Kraftstofftank 120 und der Aktivkohlebehälter 130 ausgeglichen haben. Bei 628 kann das Steuergerät 12 auf der Basis dessen, dass eine Änderungsrate beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter einem Schwellwert liegt (Schwellwert₁₀), bestimmen, dass in dem Aktivkohlebehälter 130 kein Leck vorliegt. Bei einem Beispiel können in dem System keine Lecks bestimmt werden, da die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwert₁₀ liegt, wie etwa Abtastdruckleitung 902 und Leitung 908 von 9. Im Vergleich können bei 624 Lecks als Reaktion darauf bestimmt werden, dass die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit über einem Schwellwert₁₀ liegt, wie etwa Abtastdruckmessleitung 904 und Leitung 906 von 9. Das Steuergerät 12 kann die Anwesenheit eines Lecks in dem Aktivkohlebehälter, eine Verschlechterung eines Aktivkohlebehälterspülventils oder eine CPT-Verschlechterung bestimmen und bei 626 einen Diagnosecode setzen.
Falls bei 602 der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks unter Schwellwert₅ liegt, wie etwa Abtastdruckmessleitung 1004 und Leitung 1006 von 10, dann können vom Steuergerät 12 eine oder mehrere alternative Druck-/Unterdruckerzeugungsroutinen implementiert werden, wie nun unter Bezugnahme auf 7 erläutert wird. Eine oder mehrere der verschiedenen, hierin beschriebenen Vakuumerzeugungsstrategien können entweder zu verschiedenen Zeiten oder gleichzeitig betrieben werden. Wenn bei einem Beispiel die erste Vakuumerzeugungsstrategie durchgeführt wird und eine Kraftstofftanktemperatur gemessen wird, können die zweite und dritte Strategie deaktiviert sein. Wenn bei einem anderen Beispiel der Motorbetrieb in der zweiten Strategie fortgesetzt wird, kann Motorunterdruck in dem Speicher gespeichert und zur Leckdetektion angewendet werden, wie in der dritten Strategie. Bei alternativen Ausführungsformen jedoch ist möglicherweise nur der Motorunterdruck (direkt von dem Motor) oder der Unterdruck von dem Speicher zur Leckdetektion aktiviert. Das heißt, wenn der Motorbetrieb in der zweiten Strategie fortgesetzt wird, kann der Unterdruckspeicher 202 geschlossen sein und die dritte Strategie kann deaktiviert sein.
Bei einer ersten Strategie kann bei 704 die Leckdetektion verzögert werden und eine Kraftstofftanktemperatur wie etwa von einem Kraftstofftanktemperatursensor kann bei t₀ aufgezeichnet werden. Nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer t_n kann die Kraftstofftanktemperatur wieder aufgezeichnet werden und das Steuergerät 12 kann bestimmen, ob die Temperatur ausreichend gestiegen oder gefallen ist, um in dem Kraftstofftank eine Druckänderung zu erzeugen. Dies ist in 710 als der Absolutwert der Temperaturänderung zwischen t₀ und t_n dargestellt, der größer ist als ein Schwellwert (Schwellwert₈). Bei einem Beispiel kann Schwellwert₈ zu Schwellwert₅ derart in Beziehung stehen, dass die Temperaturänderung einer Druck-/Unterdruckgröße entspricht, die zur Leckdetektion ausreicht.
Beispielhafte Kraftstofftanktemperaturmesswerte, wie vom Kraftstofftanktemperatursensor erhalten, sind in Abbildung 1200 von 12 gezeigt. Hier zeigt Linie 1202 eine Änderung von einer relativ höheren Temperatur zu einer relativ kühleren Temperatur, wodurch ein Druck in dem Kraftstofftank 120 sinkt; während Linie 1206 eine relativ kühlere Temperatur zeigt, die sich zu einer relativ wärmeren Temperatur ändert, wodurch ein Druck in dem Kraftstofftank 120 steigt. Jede der Linien 1202 und 1206 zeigt auch eine Temperaturänderung, die größer ist als der Schwellwert, wodurch dem Steuergerät 12 angezeigt wird, dass eine entsprechende ausreichende Größe der Druckänderung eingetreten ist. Im Vergleich stellt Linie 1204, die allgemein flach ist, eine Temperaturänderung dar, die unter dem Schwellwert liegt, wodurch angezeigt wird, dass keine ausreichende Druckänderung eingetreten ist.
Falls wieder unter Bezugnahme auf 7 die Temperaturänderung (und somit eine entsprechende Druckänderung) bei 710 nicht über dem Schwellwert liegt, kann die Routine zu 704 zurückkehren und die Leckdetektion weiter verzögern. Falls jedoch die Temperaturänderung über dem Schwellwert liegt, dann kann bei 712 (wie in 602) das Steuergerät 12 bestimmen, ob der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem Schwellwert liegt (Schwellwert₅). Wenn bei einem Beispiel bei 716 der Kraftstofftankabsolutdruck unter Schwellwert₅ bleibt, kann das Steuergerät 12 als Reaktion auf keine Druckänderung in Verbindung mit einer Temperaturänderung bestimmen, dass in dem System Lecks vorliegen. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass Lecks in dem FTIV 124 oder dem CPV 134 vorliegen oder dass der FTPT 128 sich verschlechtert hat. Dementsprechend kann bei 718 ein Diagnosecode gesetzt werden. Falls bei 712 der Absolutdruck des Kraftstofftanks über Schwellwert₅ liegt, dann kann bei 813 die primäre Leckdetektionsroutine (6) wieder aufgenommen werden.
Bei einer bei 724 beginnenden zweiten Unterdruckerzeugungsstrategie kann das Steuergerät 12 das CVV 132 schließen und die geschlossene Position des CPV 134 und des FTIV 124 beibehalten, so dass die Aktivkohlebehälterseite des Kreises abgedichtet ist. Unterdruck von einem Unterdruckspeicher 202 wird dann durch Öffnen des VAV 204 bei 726 an den Aktivkohlebehälter angelegt. Der Unterdruckspeicher 202 kann Unterdruck von dem Motoreinlass, einem Umgebungsluftstrom und/oder dem Bremskraftverstärkerauslasspfad erfassen. Bei 728 kann das Steuergerät 12 durch Empfangen eines Signals von dem CPT 138 bestimmen, ob der Aktivkohlebehälterdruck unter einem Schwellwert liegt, Schwellwert₉. Bei einem Beispiel bei 729, wobei der Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwert₉ liegt, kann eine sekundäre Leckdetektionsroutine (8) aktiviert werden. Falls der Aktivkohlebehälterdruck bei Anlegen eines Unterdrucks über Schwellwert₉ liegt, kann das Steuergerät 12 bei 730 bestimmen, dass sich eines oder mehrere der Aktivkohlebehälterventile oder FTIV 124 oder CPT 138 verschlechtert haben.
Beispielhafte Änderungen beim Aktivkohlebehälterdruck, wie von dem CPT 138 empfangen, werden in Abbildung 1100 von 11 gezeigt. Hierbei stellt die gepunktete Linie Schwellwert₉ dar. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Aktivkohlebehälterdruck an verschiedenen Zeitpunkten wie etwa t₀, t₁, t₂, t₃, t₄ oder t_n detektiert. Bei diesem Beispiel wird ein bei t_n detektiertes Signal weiter beschrieben, wobei t_n die Zeit ist, zu dem andere Signale vom Steuergerät 12 empfangen werden, die anzeigen, dass die Leckdetektion möglicherweise aktiviert sein kann, wie etwa die seit dem Öffnen des VAV 204 verstrichene Zeit.
Bei t_n kann ein in Linie 1102 gezeigter beispielhafter CPT-Messwert ein Überdruck sein, der über Schwellwert₉ liegt, und der in Linie 1104 gezeigte beispielhafte CPT-Messwert kann ein Unterdruck sein, der über Schwellwert₉ liegt. Falls zu der Zeit, zu der ein Unterdruck an den Aktivkohlebehälter angelegt wird, der Aktivkohlebehälterdruck über dem Schwellwert liegt, wie in Linie 1102 und Linie 1104 gezeigt, kann die sekundäre Leckdetektionsroutine 800 (8) vom Steuergerät 12 deaktiviert werden und ein Diagnosecode kann gesetzt werden, um eine Verschlechterung von einem oder mehreren der Aktivkohlebehälterventile und/oder des CPT 138 zu melden. Falls im Vergleich bei t_n der Aktivkohlebehälterdruck zeigt, dass ein Aktivkohlebehälterunterdruck unter Schwellwert₉ liegt, wie in Linie 1106 gezeigt, kann die sekundäre Leckdetektionsroutine 800 (8) vom Steuergerät 12 aktiviert werden.
Wieder unter Bezugnahme auf 7 kann bei einer dritten Unterdruckerzeugungsstrategie beginnend bei 720 der Motor für eine Dauer laufen (wie etwa eine kurze Dauer), nachdem das Fahrzeug abgeschaltet worden ist. Die Dauer des fortgesetzten Motorbetriebs kann einer Zeitlänge entsprechen, die erforderlich ist, um ausreichend Druck/Unterdruck zu erzeugen, beispielsweise einer Dauer, die erforderlich ist, um den Absolutdruck in dem Kraftstofftank 120 über einen Schwellwert (wie etwa Schwellwert₅) zu bringen. Falls der Motor 20 nach dem Abschalten des Fahrzeugs läuft und der Kraftstoffabsolutdruck (bei 712) unter Schwellwert₅ liegt, kann das Steuergerät 12 bei 716 dann bestimmen, dass in dem Kraftstofftank (z. B. aufgrund einer FTIV-Verschlechterung) ein Leck vorliegt und kann bei 718 einen Diagnosecode setzen. Falls der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks bei 712 größer als Schwellwert₅ ist, kann das Steuergerät 12 eine primäre Leckdetektionsroutine 600 initiieren.
Optional kann alternativ zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Kraftstofftank 120 der fortgesetzte Motorbetrieb bei 720 dazu verwendet werden, Unterdruck in einem Unterdruckspeicher 202 zu speichern, wie bei 722. In diesem Fall kann der Unterdruckspeicher 202 an den Motoreinlass gekoppelt sein und Unterdruck kann durch Öffnen des VAV 204 wie bei 726 an den Aktivkohlebehälter 130 angelegt werden. Die Routine kann dann zu der zweiten Unterdruckerzeugungsstrategie zurückkehren (wie zuvor bei 728–730 ausgeführt). Falls in dem Aktivkohlebehälter 130 ausreichend Unterdruck vorliegt (das heißt, der Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwert₉ liegt), kann dann bei 729 die sekundäre Leckdetektionsroutine 800 durch das Steuergerät 12 implementiert werden, wie in 8 gezeigt.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 8 wird eine sekundäre Leckdetektionsroutine dargestellt, die als Reaktion auf unzureichenden Kraftstofftankdruck oder -unterdruck aktiviert werden kann, um die primäre Leckdetektionsroutine durchzuführen. In der sekundären Routine kann der Aktivkohlebehälter auf Lecks hin geprüft werden, bevor die Betätigung des FTIV 124 bestätigt und Lecks in dem Kraftstofftank 120 detektiert werden. Insbesondere kann ein Unterdruck von einer anderen Quelle als einem natürlichen Unterdruck bei abgestelltem Motor 20 angelegt werden, wie etwa dem in 7 erzeugten Unterdruck, und eine Leckdetektion kann in dem Aktivkohlebehälter 130 aktiviert werden, bevor Lecks in dem Kraftstofftank 120 detektiert werden.
Bei 802 wird ein Unterdruck von einem Unterdruckspeicher 202 so an den Aktivkohlebehälter 130 angelegt, dass der Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwert₉ liegt (wie zuvor bei 726 und 728 von 7 gezeigt). Nachdem ausreichender Unterdruck in dem Aktivkohlebehälter 130 detektiert worden ist, wird bei 804 der Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit überwacht. Bei 806 kann bestätigt werden, ob die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter einem Schwellwert liegt (Schwellwert₁₀). Da der Aktivkohlebehälter 130 während der Leckdetektion abgedichtet bleiben kann, kann eine Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit, die größer ist als ein Schwellwert, bei 806 ein Leck, beispielsweise an einem oder mehreren der Aktivkohlebehälterventile und/oder eine Verschlechterung des CPT (bei 808), anzeigen, und bei 826 kann vom Steuergerät 12 ein Diagnosecode gesetzt werden. Ein Abtastdruckmesswert, der ein Leck anzeigt, kann durch die Linie 906 von 9 dargestellt sein. Falls die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter dem Schwellwert bei 806 liegt, kann das Steuergerät 12 bei 810 dann bestimmen, dass die Ventile des Aktivkohlebehälters keine Lecks aufweisen und der CPT 138 arbeitet. Ein Abtastdruckmesswert, der anzeigt, dass kein Leck vorliegt, kann durch Linie 908 von 9 dargestellt werden.
Falls bestimmt wird, dass in dem Aktivkohlebehälter keine Lecks vorliegen und der CPT 138 arbeitet, kann das Steuergerät 12 bei 812 das FTIV 124 öffnen, wodurch der Unterdruck aus dem Aktivkohlebehälter 130 an den Kraftstofftank 120 angelegt wird, um einen Strom von Luft und Kraftstoffdämpfen durch die Dampfleitung zu gestatten. Das CPV 134 kann in einer geschlossenen Position gehalten werden, da keine Spüloperationen eintreten können, wenn das Fahrzeug abgeschaltet ist (siehe 3). Bei 814 kann vom Steuergerät 12 wieder eine Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit überwacht werden. Falls die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter einem Schwellwert liegt, kann das Steuergerät 12 bei 816 bestimmen, dass das FTIV 124 nicht arbeitet (z. B. in der Schließstellung festsitzt) und kann bei 826 einen Diagnosecode setzen. Falls jedoch eine Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit über Schwellwert₁₀ liegt, dann kann das Steuergerät 12 bei 818 bestimmen, dass das FTIV 124 arbeitet (z. B. nicht in der Offenstellung festsitzt), wie bei 818. In diesem Fall kann die Linie 908 von 9 keine Änderung im Laufe der Zeit zeigen und kann eine Fehlfunktion des FTIV 124 anzeigen, während Linie 906 eine Druckänderung im Laufe der Zeit zeigen kann und anzeigen kann, dass das FTIV 124 arbeitet.
Bei 820 kann das Steuergerät 12 den Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit überwachen, beispielsweise durch Signale von dem FTPT 128, beginnend bei t₀ und weiter für eine vorbestimmte Dauer bis t_n. Die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit kann bei 822 dahingehend bestimmt werden, dass sie größer oder gleich einem Schwellwert ist (Schwellwert₆). Bei 828 kann vom Steuergerät 12 bestimmt werden, dass kein Leck vorliegt, falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit unter Schwellwert₆ liegt. Insbesondere zeigt ein Kraftstofftankdruckmesswert, der über die Zeit hinweg wenig oder keine Änderung zeigt, an, dass in dem Kraftstofftank 120 keine Lecks vorliegen, wie etwa Leitung 908 von 9. Im Vergleich zeigt ein Kraftstofftankdruckmesswert, der über die Zeit hinweg eine Änderung zeigt, an, dass möglicherweise im Kraftstofftank ein Leck vorliegt, wie etwa Leitung 906 von 9. Dementsprechend kann das Steuergerät 12 bei 824 die Anwesenheit von Lecks bestimmen bzw. bei 826 einen Diagnosecode setzen. Nachdem Lecks anzeigende Diagnosecodes vom Steuergerät 12 gesetzt sind, kann die sekundäre Leckdetektionsteilroutine 800 beendet werden.
Auf diese Weise können Leckdetektionsroutinen auf der Basis der Verfügbarkeit einer ausreichenden Menge an Druck oder Unterdruck für die Leckdetektion verstellt werden. Weiterhin können Spüloperationen mit Betankungsoperationen und Leckdetektionsoperationen koordiniert werden, wodurch das Kraftstoffdampfmanagement insbesondere in Hybridfahrzeugen verbessert wird.
Es versteht sich weiterhin, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise können die obigen Diagnoseroutinen derart entkoppelt sein, dass die Leckdetektion des Kraftstofftanks 120 und des Aktivkohlebehälters 130 als verschiedene Operationen durchgeführt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer, hierin offenbarter Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften. Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Integrierung von einem oder mehreren solcher Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich sind noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, seien sie breiter, enger, gleich oder unterschiedlich hinsichtlich Schutzbereich zu den ursprünglichen Ansprüchen, sind ebenfalls so anzusehen, dass sie in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
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

US 6557401 [0004]
US 6761154 [0005]

Claims

Verfahren zum Überwachen eines Fahrzeugkraftstoffdampfrückgewinnungssystems mit einem an einen Aktivkohlebehälter gekoppelten Kraftstofftank, umfassend: unter einer ersten Bedingung das Anlegen eines Drucks in dem Kraftstofftank, bevor der Druck an den Aktivkohlebehälter angelegt wird; unter einer zweiten Bedingung das Anlegen eines Unterdrucks an den Kanister, bevor ein Unterdruck an den Kraftstofftank angelegt wird; und unter beiden Bedingungen das Anzeigen einer Verschlechterung auf der Basis einer Änderung bei einem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemdruckventil bei Druckanlegung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Bedingung beinhaltet, dass ein Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem Schwellwert liegt, und wobei die zweite Bedingung beinhaltet, dass der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks unter dem Schwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Anlegen des Drucks das Anlegen eines Überdrucks und eines Unterdrucks beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Aktivkohlebehälter an einen Unterdruckspeicher gekoppelt ist und das Anlegen des Unterdrucks das Anlegen des Unterdrucks von dem Unterdruckspeicher beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemdruckwert mindestens einen Kraftstofftankdruck, eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks, einen Aktivkohlebehälterdruck und/oder eine Änderungsrate beim Aktivkohlebehälterdruck beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Kraftstofftank über ein Kraftstoffisolierventil an den Aktivkohlebehälter gekoppelt ist und der Kraftstofftankdruck durch einen zwischen den Kraftstofftank und das Kraftstofftankisolierventil gekoppelten ersten Drucksensor geschätzt wird und wobei der Aktivkohlebehälterdruck durch einen zwischen den Aktivkohlebehälter und das Kraftstofftankisolierventil gekoppelten zweiten Drucksensor geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Aktivkohlebehälter über ein Aktivkohlebehälterspülventil an einen Motoreinlass gekoppelt ist und wobei das Kraftstofftankisolierventil während des Anlegens von Unterdruck geöffnet und das Aktivkohlebehälterspülventil geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei unter der ersten Bedingung eine Verschlechterung des Kraftstofftankisolierventils angezeigt wird, wenn die Änderungsrate bei dem überwachten Kraftstofftankdruck über einem Schwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Anzeigen einer Verschlechterung unter der ersten Bedingung bei dem Anlegen des Drucks das Anzeigen einer Kraftstofftankisolierventilverschlechterung als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Änderungsrate beim Kraftstofftankdruck unter einem Schwellwert liegt, und das Anzeigen einer Spülventilverschlechterung als Reaktion darauf, dass die Änderungsrate beim Aktivkohlebehälterdruck über einem Schwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Anzeigen einer Verschlechterung unter der zweiten Bedingung beim Anlegen des Drucks das Anzeigen einer Verschlechterung des Kraftstofftankisolierventils, des Aktivkohlebehälterspülventils und/oder des Aktivkohlebehälterentlüftungsventils als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Änderungsrate beim Aktivkohlebehälterdruck über einem Schwellwert liegt.