DE102013206131B4

DE102013206131B4 - Verfahren zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor

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Publication number: DE102013206131B4
Application number: DE102013206131.5A
Authority: DE
Inventors: Mark W. Peters; Kenneth L. Pifher; Kenneth James Miller
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2033-04-09
Also published as: RU2013115133A; CN103375310A; DE102013206131A1; CN103375310B; RU2640140C2; US9222443B2; US20130269660A1

Abstract

Verfahren zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten:Zuführen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor über einen Speicherkanister und ein Absaugventil undEinstellen einer Motorventilzeit auf eine Zeit, bei der eine sonische Strömung zwischen dem Speicherkanister und dem Motor auftritt, wobei diese Zeit nicht überschritten wird, ansprechend auf die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Absaugens von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstoffdampfkanister. Das Verfahren kann insbesondere für das Absaugen von Kraftstoffdämpfen zu Motoren nützlich sein, die bei einem hohen volumetrischen Wirkungsgrad arbeiten.
In einer Ansaugluftmengen-Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem variablen Ventilsteuersystem gemäß DE 600 27 224 T2 hat ein elektronisches Motorsteuerungsmodul einen Mikroprozessor, der so programmiert ist, dass er die Auswahl zwischen einem ersten Steuermodus, in dem eine Ansaugluftmenge des Motors durch Einstellen der Drosselklappenöffnung gesteuert wird, und einem zweiten Steuermodus, in dem eine Ansaugluftmenge des Motors durch Einstellen der Einlassventil-Schließzeit gesteuert wird, durchführt. Der Mikroprozessor ist so programmiert, dass er die Berechnung eines Sollwerts der Ansaugluftmenge auf der Grundlage der Betriebsbedingungen des Motors in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Zeitverzögerungscharakteristik zwischen dem Beginn der Einstellung der Drosselklappenöffnung und einer tatsächlichen Änderung des Innendrucks im Ansaugluftkanal durchführt. Der Mikroprozessor ist auch so programmiert, dass er eine Soll-Drosselklappenöffnung auf der Grundlage der Betriebsbedingungen berechnet und einen Soll-Einlassventil-Schließzeitpunkt auf einen Basis-Einlassventil-Schließzeitpunkt einstellt, wenn der erste Steuermodus ausgewählt ist. Umgekehrt wird, wenn der zweite Steuermodus gewählt wird, mit Hilfe des Mikroprozessors die Soll-Drosselklappenöffnung auf eine vorgegebene Drosselklappenöffnung eingestellt, und der Soll-Einlassventil-Schließzeitpunkt wird auf der Grundlage des gewünschten Werts der Ansaugluftmenge berechnet.
US 4 116 184 A offenbart eine Vorrichtung zum Behandeln von verdampftem Brenngas aus einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor. Die Kraftstoffbehandlungsvorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Erfassen der Menge an Kraftstoffgasdämpfen in dem Kraftstofftank, eine Einrichtung zum Ansaugen der Kraftstoffdämpfe in den Einlass des Motors und eine Einrichtung zum Verändern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in den Einlass des Motors hinein, ansprechend auf die Menge an Kraftstoffgasdämpfen, die in dem Kraftstofftank durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird, wodurch ein fettes Luft/Kraftstoff-Gemisch im Einlass des Motors verhindert wird.
US 5 080 078 A zeigt ein Steuersystem für einen Motor mit sowohl einem Kraftstoffdampf-Rückgewinnungssystem als auch einer Rückkopplungssteuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses. Der Motor ist mit einem Venturi in seinem Einlasskanal ausgestattet. Ein Dampfreservoir ist zwischen das Kraftstoffdampf-Rückgewinnungssystem und eine Düsenöffnung gekoppelt, die in der Venturi-Verengung positioniert ist. Der Dampfstrom in das Reservoir wird durch ein Magnetventil reguliert, das auf einen Druckschalter anspricht, der auf den Venturi-Einlassdruck bezogen ist. Die Wirkung des Druckschalters hält den Behälterdruck auf dem Venturi-Einlassdruck, so dass der Dampfstrom ungeachtet des Motorkrümmerdrucks linear proportional zum angesaugten Luftstrom ist. In einer alternativen Ausführungsform ist der Kraftstofftank mit dem Venturi durch ein Druckregelsystem wie oben beschrieben gekoppelt. Der Dampfrückgewinnungskanister ist über ein ähnliches Drucksteuersystem unabhängig mit dem Venturi verbunden.
Die Pumparbeit eines Motors kann verringert werden, um den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen, indem er bei höheren Ansaugstutzendrücken betrieben wird. Es ist jedoch zumindest bei funkengezündeten Motoren wünschenswert, die in den Motor eintretende Luftmenge zu regeln, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors nicht magerer ist als erwünscht oder so, dass der Motor nicht mehr als einen gewünschten Drehmomentbetrag erzeugen kann. Höhere Ansaugstutzendrücke können erreicht werden, während die in den Motor eintretende Luftmenge durch spätes Schließen von Ansaugventilen geregelt wird. Das späte Schließen der Ansaugventile ermöglicht es, dass in Zylinder eintretende Luft während des Kompressionshubs in den Ansaugstutzen zurückgedrückt wird. Auf diese Weise wird der Ansaugstutzendruck erhöht, während die Zylinderluftzufuhr auf einen Wert geregelt wird, der kleiner als die Zylinderluftzufuhr bei Volllast ist.
Der Betrieb des Motors bei höheren Ansaugstutzendrücken bringt unvorhergesehene Anforderungen mit sich, wenn Motoren mit hohen Vakuumniveaus im Motor-Ansaugstutzen betrieben werden. Eine Herausforderung besteht darin, eine ausreichende Strömung von einem Kraftstoffdämpfe speichernden Kanister zum Motor bereitzustellen, wenn sich der Motor-Ansaugstutzen bei einem verhältnismäßig hohen Druck befindet. Falls die Strömung vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Ansaugstutzen zu niedrig ist, können Kraftstoffdämpfe vom Kanister in die Umgebungsluft austreten.
Die Erfinder haben die vorstehend erwähnten Nachteile erkannt und ein Verfahren zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen entwickelt, welches folgende Schritte aufweist: Zuführen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor über einen Speicherkanister und ein Absaugventil und Einstellen einer Motorventilzeit auf eine Zeit, bei der eine sonische Strömung zwischen dem Speicherkanister und dem Motor auftritt, wobei diese Zeit nicht überschritten wird, ansprechend auf die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe.
Durch Einstellen des Motorbetriebs, um eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Motor bereitzustellen, während gleichzeitig die Ventilzeit begrenzt wird, damit sie eine Zeit nicht überschreitet, welche eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Motor bereitstellt, kann der Motor selbst dann wirksam betrieben werden, wenn Kraftstoffdämpfe vom Kanister zum Motor abgesogen werden. Beispielsweise kann die Ansaugventilzeit eines mit einem späten Schlie-ßen des Ansaugventils arbeitenden Motors bis zu einem Maß verzögert werden, bei dem der Ansaugdruck niedrig genug ist, um eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Motor bereitzustellen, bei dem der Ansaugstutzendruck jedoch nicht erheblich niedriger ist als ein Ansaugstutzendruck, der eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Ansaugstutzen bereitstellt. Auf diese Weise kann der Motor bei einem höheren Motor-Ansaugstutzendruck betrieben werden, der eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Motor bereitstellt. Ferner ist der Motor-Ansaugstutzendruck, der eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Motor bereitstellt, bei einem Beispiel einstellbar, um Änderungen des barometrischen Drucks Rechnung zu tragen. Demgemäß kann die Ventilzeit vorgezogen oder verzögert werden, wenn sich die Höhe, auf der der Motor arbeitet, ändert, so dass eine sonische Strömung zwischen dem Kanister und dem Motor-Ansaugstutzen bereitgestellt werden kann.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Insbesondere kann der Ansatz es ermöglichen, dass der Motor wirksam arbeitet, während eine hohe Flussrate zwischen einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor bereitgestellt wird. Ferner kann der Ansatz die Strömung von Kraftstoffdämpfen vom Kanister zum Motor verstärken, wenn festgestellt wird, dass die Konzentration im Kanister gespeicherter Kraftstoffdämpfe zunimmt. Ferner kann der Ansatz die Möglichkeit verringern, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister in die Atmosphäre entweichen.
Die vorstehenden Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung für sich oder in Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung leicht verständlich werden.
Es sei bemerkt, dass die vorstehende Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands identifizieren, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die der detaillierten Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementationen beschränkt, die irgendwelche Nachteile lösen, die vorstehend oder in einem Teil dieser Offenbarung erwähnt sind.
Die hier beschriebenen Vorteile werden beim Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, hier als Detaillierte Beschreibung bezeichnet, für sich oder mit Bezug auf die Zeichnung besser verständlich werden. Es zeigen:

1 ein schematisches Diagramm eines Motors,
die 2 und 3 simulierte Signale, die für das Absaugen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor von Interesse sind, und
4 ein als Beispiel dienendes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen, die in einem Kanister gespeichert sind, zu einem Motor.

Die vorliegende Beschreibung betrifft das Absaugen von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und das Zuführen von ihnen zu einem Motor. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Motor so ausgelegt sein wie in 1 dargestellt ist. Der Betrieb eines Motors kann wie in den 2 und 3 dargestellt eingestellt werden, um die Kohlenwasserstoffströmung zum Motor zu erhöhen, wenn die Konzentration der im Kanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe größer als ein Schwellenwert ist. Das Erhöhen der Flussrate von Kohlenwasserstoffen zum Motor kann die Konzentration der im Kanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe verringern, so dass die Möglichkeit abnehmen kann, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister an die Atmosphäre entweichen. 4 zeigt ein als Beispiel dienendes Verfahren zum Betreiben des Motors und des Systems in 1 gemäß den in den 2 und 3 dargestellten Sequenzen.
Mit Bezug auf 1 sei bemerkt, dass ein Verbrennungsmotor 10, der mehrere Zylinder aufweist, von denen einer in 1 dargestellt ist, durch eine elektronische Motorsteuereinrichtung 12 gesteuert wird. Der Motor 10 umfasst eine Verbrennungskammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin angeordnet ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Verbrennungskammer 30 steht wie dargestellt über ein Ansaugventil 52 bzw. ein Abgasventil 54 in Verbindung mit einem Ansaugstutzen 46 und einem Abgaskrümmer 48. Jedes Ansaug- und Abgasventil kann durch eine Ansaugnocke 51 und eine Abgasnocke 53 betätigt werden. Alternativ können eines oder mehrere der Ansaug- und Abgasventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und Ankeranordnung betätigt werden. Die Position der Ansaugnocke 51 kann durch einen Ansaugnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position der Abgasnocke 53 kann durch einen Abgasnockensensor 57 bestimmt werden.
Ein Kraftstoffeinspritzer 66 ist wie dargestellt positioniert, um Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was Fachleuten auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Ansaugstutzen eingespritzt werden, was Fachleuten auf dem Gebiet als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoffeinspritzer 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zur Pulsbreite eines Signals FPW von der Steuereinrichtung 12 zu. Der Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzer 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffleitung (nicht dargestellt) aufweist. Dem Kraftstoffeinspritzer 66 wird von einem Treiber 68, welcher der Steuereinrichtung 12 entspricht, ein Betriebsstrom zugeführt. Zusätzlich steht der Ansaugstutzen 46 wie dargestellt in Verbindung mit einer optionalen elektronischen Drossel 62, welche eine Position der Drosselplatte 64 einstellt, um die Luftströmung von einer Ansaugverstärkungskammer 44 zu steuern. Ein Kompressor 162 zieht Luft aus einem Lufteinlass 42, um sie der Ansaugverstärkungskammer 44 zuzuführen. Die Abgase treiben eine Turbine 164 an, welche mit dem Kompressor 162 gekoppelt ist. Bei einem Beispiel kann ein Niederdruck-Direkteinspritzsystem verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf etwa 20 bis 30 bar erhöht werden kann. Alternativ kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 führt der Verbrennungskammer 30, ansprechend auf die Steuereinrichtung 12, über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken zu. Ein universeller Abgassauerstoffsensor („Universal Exhaust Gas Oxygen (UEGO) sensor“) 126 ist stromaufwärts des Turboladerkompressors 164 und eines Katalysators 70 mit dem Abgaskrümmer 48 gekoppelt. Alternativ kann ein Zweizustands-Abgassauerstoffsensor den UEGO-Sensor 126 ersetzen.
Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel mehrere Katalysatorblöcke aufweisen. Bei einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, die jeweils mehrere Blöcke aufweisen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel ein Dreiwegekatalysator sein.
Ein Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 enthält aktivierten Kohlenstoff oder andere bekannte Medien zum vorübergehenden Speichern von Kraftstoffdämpfen. Kraftstoffdämpfe können von dem Kraftstofftank 73, dem Ansaugstutzen oder einem anderen Punkt im Kraftstoffsystem ausgehen. Ein Ventil 149 steuert die Strömung von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 73 zum Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150. Das Kanisterabsaugsteuerventil 152 steuert die Strömung von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zum Ansaugstutzen 46. Die Luftgeschwindigkeit in einem Durchgang 153 kann sonisch sein, wenn ein Druckverhältnis (beispielsweise P2 /P1, wobei P1 der Druck stromaufwärts einer Öffnung ist und P2 ein Druck stromabwärts der Öffnung ist) über ein Ventil 152 oder den Durchgang 153 kleiner als 0,528 ist. Weil dem Durchgang 153 ferner durch einen Durchgang 155 Umgebungsluft mit einer festen Dichte zugeführt wird, wird der Massenfluss durch das Ventil 152 und den Durchgang 153 bei Druckverhältnissen kleiner als 0,528 durchsatzbegrenzt oder sonisch. Daher sind die Druckverhältnisse über das Ventil 152 und den Durchgang 153 auf mehr als 0,528 begrenzt, weil niedrigere Druckverhältnisse keine höheren Flussraten bereitstellen. Frischluft kann über einen Lüftungsdurchgang 155 in den Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 gezogen werden. Bei einigen Beispielen kann ein Ventil entlang dem Lüftungsdurchgang 155 angeordnet werden, um die Frischluftströmung in den Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zu steuern. Ein Kohlenwasserstoffsensor 159 liefert eine Angabe zur Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 gespeicherten Kohlenwasserstoffe.
Der Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 kann Kraftstoffdämpfe auch über eine Venturidüse 173 zum Lufteinlass 42 abführen. Wenn der Kompressor 162 in der Verstärkungskammer 44 einen Überdruck erzeugt, kann ein Venturisteuerventil 157 teilweise oder vollständig geöffnet oder moduliert werden, um zu ermöglichen, dass Luft von der Verstärkungskammer 44 durch die Venturidüse 173 zum Lufteinlass 42 strömt. In der Venturidüse 173 tritt ein Druckabfall auf, wodurch ein Niederdruckbereich erzeugt wird, wenn Luft vom Kompressor 162 durch die Venturidüse 173 strömt. Der niedrigere Druck an der Venturidüse 173 induziert eine Strömung vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zur Venturidüse 173, wenn ein Kanister-Venturidüsen-Steuerventil 154 zumindest teilweise offen ist. Der Druckabfall an der Venturidüse 173 hängt von der Auslegung der Venturidüse und von der Geschwindigkeit der durch die Venturidüse strömenden Luft ab. Bei einem Beispiel werden die Ventile 154 und 157 in einen offenen Zustand versetzt, wenn eine Strömung vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zum Lufteinlass 42 erwünscht ist. Ein Druckverhältnis kleiner als 0,528 über die Venturidüse 173 oder das Ventil 157 kann eine sonische Geschwindigkeit bzw. Schallgeschwindigkeit der Luft durch die Venturidüse 173 und das Ventil 62 bereitstellen. Bei einem Beispiel ist das Druckverhältnis über die Venturidüse 173 und das Ventil 157 auf größer als 0,528 beschränkt, weil kleinere Druckverhältnisse zu kleineren Erhöhungen der Massenflussrate führen können, wenn die Dichte in der Verstärkungskammer 44 erhöht wird.
Das Kanister-Vakuumsteuerventil 152 kann geöffnet werden, so dass eine Strömung vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zum Ansaugstutzen 46 und zum Lufteinlass 42 auftritt, während eine Strömung vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zur Venturidüse 173 vorhanden ist oder dies nicht der Fall ist. Wenn der Ansaugstutzendruck beispielsweise etwas unterhalb des Atmosphärendrucks liegt, kann eine kleine Strömung zum Ansaugstutzen 46 erzeugt werden. Gleichzeitig kann die Venturidüse 173 eine Strömung aus dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 ziehen.
Die Steuereinrichtung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, welcher aufweist: eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgabeports 104, einen Nurlesespeicher 106, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuereinrichtung 12 empfängt wie dargestellt verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren, zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen, welche einschließen: die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 gekoppelten Temperatursensor 112, einen Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 zum Messen der durch einen Fuß 132 ausgeübten Kraft gekoppelt ist, eine Messung des Motorverteiler-Absolutdrucks (MAP) von einem mit dem Ansaugstutzen 46 gekoppelten Drucksensor 122, eine Messung des Verstärkungsdrucks vom Drucksensor 123, eine Messung der in den Motor eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120 und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 5. Der barometrische Druck kann auch erfasst werden (Sensor nicht dargestellt), um ihn durch die Steuereinrichtung 12 zu verarbeiten. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Pulse, woraus die Motorgeschwindigkeit (RPM) bestimmt werden kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Motor mit einem Elektromotor/einem Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, eine serielle Konfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon aufweisen. Ferner können gemäß einigen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise ein Dieselmotor.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus umfasst den Ansaughub, den Kompressionshub, den Arbeitshub und den Auspuffhub. Während des Ansaughubs schließt sich generell das Abgasventil 54 und öffnet sich das Ansaugventil 52. Luft wird über den Ansaugstutzen 46 in die Verbrennungskammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Verbrennungskammer 30 zu erhöhen. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (beispielsweise wenn die Verbrennungskammer 30 ihr größtes Volumen annimmt), wird von Fachleuten typischerweise als unterer Totpunkt (BDC) bezeichnet. Während des Kompressionshubs werden das Ansaugventil 52 und das Abgasventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft innerhalb der Verbrennungskammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (beispielsweise wenn die Verbrennungskammer 30 ihr kleinstes Volumen annimmt), wird von Fachleuten typischerweise als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet. Bei einem nachstehend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingebracht. Bei einem nachstehend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel in der Art der Zündkerze 92 gezündet, was zu einer Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Rotationsdrehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Abgasventil 54 während des Auspuffhubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 auszulassen, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es sei bemerkt, dass das vorstehend Erwähnte lediglich als Beispiel dient und dass die Öffnungs- und/oder Schließzeiten des Ansaug- und des Abgasventils variieren können, beispielsweise durch das Bereitstellen einer positiven oder negativen Ventilüberlappung, durch ein spätes Schließen des Ansaugventils oder durch verschiedene andere Beispiele.
2 zeigt simulierte Signale, die für das Absaugen gespeicherter Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister in einen Motor von Interesse sind. Die simulierten Signale aus den 2 bis 3 repräsentieren ein in 1 dargestelltes System und die in 4 beschriebenen Verfahren. Vertikale Markierungen T0 - T8 identifizieren Zeiten, die während der Sequenz von besonderem Interesse sind. Die beschriebene Sequenz tritt unter Betriebsbedingungen bei einer konstanten Motorgeschwindigkeit und einer konstanten Last auf.
Die erste Auftragung vom oberen Teil von 2 stellt die Konzentration des in einem Kanister gespeicherten Kohlenwasserstoffs gegen die Zeit dar. Die Kohlenwasserstoffkonzentration nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Eine horizontale Markierung 202 stellt eine Kohlenwasserstoffkonzentration dar, wenn die Schallgeschwindigkeit bzw. sonische Geschwindigkeit und eine sonische Strömung vom Kanister zum Motor herbeigeführt werden, um das Evakuieren der Kohlenwasserstoffe aus dem Kanister und das Zuführen von ihnen zum Motor zu verstärken. Eine horizontale Markierung 204 stellt ein Kohlenwasserstoffkonzentrationsniveau dar, bei dem das Absaugen von Kraftstoffdampf von einem sonischen Niveau verringert wird, indem die Geschwindigkeit und/oder die Strömung des Gases vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 aus 1 zum Ansaugstutzen 46 verringert wird. Eine horizontale Markierung 206 stellt ein Kohlenwasserstoffkonzentrationsniveau dar, bei dem das Absaugen von Kraftstoffdampf beginnt, nachdem es unterbrochen wurde.
Die zweite Auftragung vom oberen Teil von 2 stellt die Kanister-Absaugventilposition (beispielsweise 152 aus 1) gegen die Zeit dar. Der Öffnungsbetrag des Kanister-Absaugventils nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Die dritte Auftragung vom oberen Teil von 2 stellt die Kanister-Absaugmassenflussrate (beispielsweise eine Massenflussrate vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister 150 zum in 1 dargestellten Ansaugstutzen 46) gegen die Zeit dar. Die Kanister-Absaugmassenflussrate nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Eine horizontale Markierung 208 stellt die Schallgeschwindigkeit oder eine durchsatzbegrenzte Geschwindigkeit und/oder eine sonische Strömung oder eine durchsatzbegrenzte Strömung vom Kraftstoffdampfkanister zum Motor dar.
Die vierte Auftragung vom oberen Teil von 2 stellt den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors gegen die Zeit dar. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Die fünfte Auftragung vom oberen Teil von 2 stellt die Motor-Lufteinlassdrosselposition dar. Der Öffnungsbetrag der Lufteinlassdrossel nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Die sechste Auftragung vom oberen Teil von 2 stellt den Zeitablauf des Schlie-ßens des Ansaugventils („intake valve closing (IVC)“) dar. Bei diesem Beispiel erfolgt das IVC spät, wenn höhere Ansaugstutzendrücke und eine niedrigere Motorluftströmung erwünscht sind, um den Wirkungsgrad des Motors durch Verringern seiner Pumparbeit zu erhöhen. Das IVC wird in Richtung des Voreilungspfeils vorgezogen. Das IVC wird in Richtung des Verzögerungspfeils verzögert. Das IVC nähert sich dem Ansaughub am unteren Totpunkt, wenn es verzögert wird. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zur Zeit T0 befindet sich die Kraftstoffdampf- oder Kohlenwasserstoffkonzentration auf einem niedrigeren Niveau, und das Kanister-Absaugventil befindet sich in einer ganz geöffneten Position. Das Öffnen des Kanister-Absaugventils in eine ganz geöffnete Position kann den Massenfluss von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen erhöhen. Die Absaugmassenflussrate liegt bei einem verhältnismäßig niedrigen Niveau, selbst wenn sich das Kanister-Absaugventil in einer ganz geöffneten Position befindet. Eine niedrige Massenflussrate gibt einen kleinen Druckabfall vom Kanister zum Motor-Ansaugstutzen an. Der Motor arbeitet bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad. In diesem Beispiel wird der höhere volumetrische Wirkungsgrad durch Vorziehen des IVC-Orts vom Ansaughub am unteren Totpunkt fort erzielt. Das Vorziehen des IVC erhöht die vom Zylinder zum Ansaugstutzen zurückgedrückte Luftmenge und begrenzt die Luftströmung in den Motor. Die Drosselposition liegt auch bei einem höheren Niveau, um eine gewünschte Luftströmungsrate in den Motor bereitzustellen, während der Motor-Ansaugstutzendruck verhältnismäßig hoch ist.
Zur Zeit T1 beginnt die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister zuzunehmen. Die Konzentration der im Kanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe kann zunehmen, wenn die Temperatur eines Kraftstofftanks zunimmt oder wenn der Kraftstofftank geschüttelt wird. Die Kohlenwasserstoffkonzentration nimmt zwischen der Zeit T1 und der Zeit T2 weiter zu. Der Zustand des Kanister-Absaugventils, die Absaugmassenflussrate, der volumetrische Wirkungsgrad des Motors, die Drosselposition und der IVC-Zeitablauf bleiben im Wesentlichen konstant.
Zur Zeit T2 erreicht die Kohlenwasserstoffkonzentration ein Niveau, bei dem es wünschenswert ist, die Massenflussrate von Kohlenwasserstoffen vom Kanister zum Motor zu erhöhen, um dadurch die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe zu verringern. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors wird durch teilweises Schließen der Drossel und Verzögern des IVC verringert. Ferner wird der Druck im Ansaugstutzen auf ein Niveau verringert, welches ein Druckverhältnis von im Wesentlichen 0,528 über das Kanister-Absaugventil oder zwischen dem Kanister und dem Ansaugstutzen erzeugt, nachdem der Schwellenwert 202 erreicht wurde. Niedrigere Druckverhältnisse sind nicht vorgesehen, weil eine weitere Verringerung des Druckverhältnisses, falls überhaupt, nur eine geringe Erhöhung des Massenflusses vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor bereitstellen kann. Ferner können niedrigere Druckverhältnisse den Wirkungsgrad des Motors verringern und die Pumparbeit des Motors erhöhen. Folglich wird der volumetrische Wirkungsgrad des Motors nur um einen Betrag verringert, der zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss bereitstellt.
Zwischen der Zeit T2 und der Zeit T3 wird die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister verringert, während die Massenflussrate vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen erhöht wird. Die Kanister-Absaugmassenflussrate ist auf die Schallgeschwindigkeit bzw. sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss begrenzt. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors, die Drosselposition und das IVC bleiben im Wesentlichen unverändert.
Zur Zeit T3 hat die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister auf ein Niveau abgenommen, das kleiner als der durch die horizontale Markierung 204 angegebene Schwellenwert ist. Die Kanister-Absaugmassenflussrate wird ansprechend auf die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister verringert. Die Kanister-Absaugmassenflussrate wird durch Erhöhen des volumetrischen Wirkungsgrads des Motors durch Vorziehen des IVC und Öffnen der Drossel verringert. Demgemäß wird der Ansaugstutzendruck erhöht, um das Druckverhältnis zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen zu vergrößern. Das Kanister-Absaugventil bleibt in einer weit geöffneten Position, nachdem der volumetrische Wirkungsgrad des Motors angestiegen ist.
Zur Zeit T4 hat die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister im Wesentlichen auf Null abgenommen. Die Kohlenwasserstoffkonzentration kann gegen null gehen, wenn die durch den Kraftstoffdampf-Speicherkanister hindurchtretende Luft den größten Teil der Kohlenwasserstoffe aus dem Speichermedium entrissen hat. Das Kanister-Absaugventil bleibt noch eine kurze Zeit geöffnet und schließt dann zur Zeit T5.
Die Kanister-Absaugmassenflussrate geht gegen null, wenn das Kanister-Absaugventil geschlossen wird.
Zwischen der Zeit T5 und der Zeit T6 bleibt die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe niedrig. Folglich arbeitet der Motor weiter bei einem niedrigen volumetrischen Wirkungsgrad, wenn das IVC vorgezogen wird und die Lufteinlassdrossel weiter geöffnet ist. Der Kraftstoffverbrauch des Motors kann durch Betreiben des Motors auf diese Weise verringert werden, wenn das erforderliche Motordrehmoment verhältnismäßig niedrig ist.
Zur Zeit T6 nimmt die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe auf ein erhebliches Maß zu und steigt weiter an, bis sie zur Zeit T7 einen Schwellenwert 206 erreicht. Das Kanister-Absaugventil wird geöffnet, wenn die Kohlenwassermenge das Niveau von 206 erreicht. Bei einem Beispiel beruht der Öffnungsbetrag des Kanister-Absaugventils auf der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister erfassten Kohlenwasserstoffmenge. Das Kanister-Absaugventil wird rampenförmig geöffnet, um eine zusätzliche Strömung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Ansaugstutzen zu ermöglichen. Das Kanister-Absaugventil erreicht die vollständig geöffnete Position kurz nach der Zeit T7. Der Motor arbeitet weiter bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad, wobei das IVC vorgezogen und die Drossel weiter geöffnet ist, während die im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe den Schwellenbetrag 202 unterschreiten.
Zur Zeit T8 nimmt die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe auf eine durch die horizontale Markierung 202 angegebene Menge zu. Bei diesem Kohlenwasserstoffniveau wird der volumetrische Wirkungsgrad des Motors durch Verzögern des IVC und Schließen der Lufteinlassdrossel verringert. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors wird nur bis auf ein Niveau verringert, bei dem die Luft mit einer sonischen Geschwindigkeit und/oder Massenflussrate, abhängig vom Ursprung der in den Kraftstoffdampf-Speicherkanister eintretenden Luft, vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen strömt. Auf diese Weise kann der Motor wirksam betrieben werden, während eine höhere Flussrate von Kohlenwasserstoffdämpfen abgesogen wird. Der Motor arbeitet weiter bei dem niedrigeren volumetrischen Wirkungsgrad, während die im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffdämpfe oberhalb des Schwellenwerts 204 liegen.
In 3 ist ein alternativer Weg zum Absaugen gespeicherter Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister zu einem Motor dargestellt. Die in 3 dargestellten Auftragungen und Variablen ähneln den in 2 dargestellten, sofern nichts anderes beschrieben wird. Daher werden aus Gründen der Kürze nur Unterschiede zwischen den Sequenzen beschrieben.
Die sechste Auftragung vom oberen Teil von 3 stellt die Anzahl der in einem Motor arbeitenden Zylinder gegen die Zeit dar. Die Anzahl der aktiven Zylinder, welche ein Luft-Kraftstoff-Gemisch während eines Zyklus des Motors verbrennen, ist kleiner als die Gesamtzahl der Motorzylinder, wenn die Spur der Anzahl der Zylinder auf einem niedrigeren Niveau in der Nähe der X-Achse liegt. Die Anzahl der aktiven Zylinder, welche ein Luft-Kraftstoff-Gemisch während eines Zyklus des Motors verbrennen, ist größer, wenn die Spur der Anzahl der Zylinder auf einem höheren Niveau liegt als wenn sie auf einem niedrigeren Niveau liegt. Beispielsweise verbrennen bei einem Achtzylindermotor acht Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, wenn die Spur der Anzahl der Zylinder auf einem höheren Niveau liegt. Umgekehrt verbrennen vier Zylinder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, wenn die Spur der Anzahl der Zylinder auf einem niedrigeren Niveau liegt.
Zur Zeit T0 befindet sich die Kraftstoffdampf- oder Kohlenwasserstoffkonzentration auf einem niedrigeren Niveau, und das Kanister-Absaugventil befindet sich in einer ganz geöffneten Position. Die Absaugmassenflussrate liegt bei einem verhältnismäßig niedrigen Niveau, selbst wenn sich das Kanister-Absaugventil in einer ganz geöffneten Position befindet. Der Motor arbeitet bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad. Bei diesem Beispiel wird der höhere volumetrische Wirkungsgrad erzielt, indem weniger als die Gesamtzahl der Zylinder betrieben wird (beispielsweise ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in vier von acht Motorzylindern verbrannt wird). Die Lufteinlassdrossel des Motors ist weiter geöffnet, wenn der Motor ein Drehmomentniveau unter Verwendung weniger Zylinder bereitstellt als in einem Fall, in dem die Gesamtzahl der Motorzylinder verwendet wird, um das gleiche Drehmomentniveau bereitzustellen. Auf diese Weise wird aktiven Motorzylindern eine größere Luftmenge zugeführt, wenn der Motor mit weniger als der Gesamtzahl der Zylinder arbeitet. Die aktiven Motorzylinder arbeiten bei der höheren Luftzufuhr mit einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad, weil ein geringeres Ansaugvakuum erforderlich ist, um den Motor zu betreiben und einen gewünschten Drehmomentbetrag bereitzustellen. Der Ansaugstutzendruck ist verhältnismäßig hoch, weil die Drossel weiter geöffnet ist, um Luft zum Betreiben der vier aktiven Zylinder bereitzustellen. Folglich ist das Druckverhältnis zwischen dem Motor-Ansaugstutzen und dem Kraftstoffdampfkanister größer als 0,528 und ist die Massenflussrate verhältnismäßig niedrig.
Zur Zeit T1 beginnt die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister zuzunehmen. Die Kohlenwasserstoffkonzentration nimmt zwischen der Zeit T1 und der Zeit T2 weiter zu. Der Zustand des Kanister-Absaugventils, die Absaugmassenflussrate, der volumetrische Wirkungsgrad des Motors, die Drosselposition und die Anzahl der aktiven Zylinder bleiben im Wesentlichen konstant.
Zur Zeit T2 erreicht die Kohlenwasserstoffkonzentration ein Niveau, bei dem es wünschenswert ist, die Kohlenwasserstoffflussrate vom Kanister zum Motor zu erhöhen. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors wird durch Vergrößern der Anzahl der aktiven Zylinder und teilweises Schließen der Lufteinlassdrossel kurz nach dem Erreichen des Schwellenwerts 302 verringert. Ferner wird der Druck im Ansaugstutzen auf ein Niveau verringert, bei dem ein Druckverhältnis von im Wesentlichen 0,528 über das Kanister-Absaugventil oder zwischen dem Kanister und dem Ansaugstutzen erzeugt wird. Niedrigere Druckverhältnisse sind nicht vorgesehen, weil eine weitere Verringerung des Druckverhältnisses, falls überhaupt, nur eine geringe Erhöhung des Massenflusses vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor bereitstellen kann. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors wird nur bis zu einem Maß verringert, der zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss bereitstellt.
Zwischen der Zeit T2 und der Zeit T3 wird die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister verringert, während die Flussrate vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen erhöht wird. Die Kanister-Absaugflussrate ist auf die Schallgeschwindigkeit bzw. sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss begrenzt. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors, die Drosselposition und die Anzahl der aktiven Zylinder bleiben im Wesentlichen unverändert.
Zur Zeit T3 hat die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister auf ein Niveau abgenommen, das kleiner als der durch die horizontale Markierung 304 angegebene Schwellenwert ist. Die Kanister-Absaugflussrate wird durch Verringern der Anzahl der aktiven Zylinder und kurz danach erfolgendes Öffnen der Lufteinlassdrossel verringert. Die Anzahl der aktiven Zylinder wird ansprechend auf die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister eingestellt. Auf diese Weise wird der Ansaugstutzendruck erhöht, um das Druckverhältnis zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen zu vergrößern. Das Kanister-Absaugventil bleibt in einer weit geöffneten Position, nachdem der volumetrische Wirkungsgrad des Motors angestiegen ist.
Zur Zeit T4 hat die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister im Wesentlichen auf Null abgenommen. Das Kanister-Absaugventil bleibt noch eine kurze Zeit geöffnet und schließt dann zur Zeit T5. Die Kanister-Absaugflussrate geht gegen null, wenn das Kanister-Absaugventil geschlossen wird.
Zwischen der Zeit T5 und der Zeit T6 bleibt die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe niedrig. Daher arbeitet der Motor weiter bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad, wobei die Anzahl der aktiven Motorzylinder kleiner als die Gesamtzahl der Motorzylinder ist. Der Kraftstoffverbrauch des Motors kann durch Betreiben des Motors auf diese Weise verringert werden, wenn das erforderliche Motordrehmoment verhältnismäßig niedrig ist.
Zur Zeit T6 nimmt die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe auf ein erhebliches Maß zu und steigt weiter an, bis sie zur Zeit T7 einen Schwellenwert 306 erreicht. Das Kanister-Absaugventil wird geöffnet, wenn die Kohlenwassermenge das Niveau von 306 erreicht. Das Kanister-Absaugventil wird rampenförmig geöffnet, um eine zusätzliche Strömung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Ansaugstutzen zu ermöglichen. Das Kanister-Absaugventil erreicht die vollständig geöffnete Position kurz nach der Zeit T7.
Der Motor arbeitet weiter bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad mit weniger aktiven Zylindern als der Gesamtzahl der Zylinder. Die Drossel arbeitet auch bei einer weiter geöffneten Position, während die im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe den Schwellenwert 302 unterschreiten.
Zur Zeit T8 nimmt die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe auf eine durch die horizontale Markierung 302 angegebene Menge zu. Bei diesem Niveau wird der volumetrische Wirkungsgrad des Motors durch Reaktivieren inaktiver Zylinder und teilweises Schließen der Lufteinlassdrossel verringert. Wieder wird der volumetrische Wirkungsgrad des Motors nur bis zu einem Niveau verringert, bei dem die Luft mit einer sonischen Geschwindigkeit und/oder Massenflussrate, abhängig vom Ursprung der in den Kraftstoffdampf-Speicherkanister eintretenden Luft, vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen strömt. Demgemäß kann der Motor wirksam betrieben werden, während Kohlenwasserstoffdämpfe mit einer höheren Flussrate abgesogen werden. Der Motor arbeitet weiter bei dem niedrigeren volumetrischen Wirkungsgrad, während die im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffdämpfe oberhalb des Schwellenwerts 304 liegen.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen, die in einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeichert sind. Das Verfahren aus 4 kann in Form ausführbarer Befehle in einem nicht flüchtigen Speicher in dem in 1 dargestellten System gespeichert werden. Das Verfahren aus 4 kann die in den 2 und 3 dargestellten Sequenzen bereitstellen.
Bei 402 bestimmt das Verfahren 400 Motorbetriebsbedingungen. Die Motorbetriebsbedingungen können die Motorgeschwindigkeit, die Motorlast, die Menge der in einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe, die Drosselposition, den IVC-Zeitablauf, die Anzahl der aktiven Zylinder und die Kanister-Absaugventilposition umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das Verfahren 400 springt zu 404, nachdem die Motorbetriebsbedingungen bestimmt worden sind.
Bei 404 stellt das Verfahren 400 fest, ob Bedingungen für das Absaugen von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister vorhanden sind oder nicht. Bei einem Beispiel können Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister abgesogen und einem Motor zugeführt werden, nachdem der Motor seit dem Starten und/oder nach dem Erreichen einer vorgegebenen Betriebstemperatur während eines vorgegebenen Zeitraums betrieben worden ist. Natürlich können auch zusätzliche oder weniger Bedingungen eine Grundlage für das Absaugen von Kraftstoffdämpfen sein. Falls das Verfahren 400 feststellt, dass Bedingungen für das Absaugen von Kraftstoffdämpfen vorhanden sind, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 406. Andernfalls ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zum Ausgang.
Bei 406 bestimmt das Verfahren 400 die Kohlenwasserstoffkonzentration (HC-Konzentration) der in einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kraftstoffdämpfe. Je höher die Konzentration der Kohlenwasserstoffe ist, desto mehr Kohlenwasserstoffe sind im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeichert. Bei einem Beispiel kann die Kohlenwasserstoffkonzentration durch einen Kohlenwasserstoffsensor bestimmt werden. Bei einem anderen Beispiel kann die Kohlenwasserstoffmenge durch eine Temperaturerhöhung innerhalb des Kraftstoffdampf-Speicherkanisters bestimmt werden. Das Verfahren 400 springt zu 408, nachdem die Konzentration der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe bestimmt worden ist.
Bei 408 bestimmt das Verfahren 400, ob die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kraftstoffdampf-Speicherkanister zunimmt oder abnimmt. Bei einem Beispiel wird die Kohlenwasserstoffkonzentration in vorgegebenen Zeitintervallen (beispielsweise jede Minute) bestimmt. Eine zu einer früheren Zeit gemessene Kohlenwasserstoffkonzentration wird von der zu der gegenwärtigen Zeit gemessenen Kohlenwasserstoffkonzentration subtrahiert. Falls das Ergebnis negativ ist, wird festgestellt, dass die Kohlenwasserstoffkonzentration abnimmt. Falls das Ergebnis positiv ist, wird festgestellt, dass die Kohlenwasserstoffkonzentration zunimmt. Das Verfahren 400 springt zu 410, nachdem festgestellt wurde, ob die in dem Kraftstoffdampfkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe zunehmen oder abnehmen.
Bei 410 stellt das Verfahren 400 fest, ob die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister größer als ein erster Schwellenwert ist (beispielsweise 206 aus 2). Der erste Schwellenwert kann von Betriebsbedingungen abhängen. Beispielsweise kann der erste Schwellenwert abnehmen, wenn die Umgebungstemperatur ansteigt, so dass Kraftstoffdämpfe zeitlich früher abgesogen werden können. Falls das Verfahren 400 feststellt, dass die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe größer als der erste Schwellenwert ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 412. Andernfalls ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zu 450.
Bei 450 stellt das Verfahren 400 fest, ob die Menge der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe im Wesentlichen null. Falls dies der Fall ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 451. Andernfalls ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zum Ausgang.
Bei 451 schließt das Verfahren 400 das Kanister-Absaugventil und betreibt den Motor bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad. Bei einem Beispiel wird der Motor bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad betrieben (beispielsweise durch Unterbrechen der Verbrennung in inaktiven Zylindern und Schließen von Zylinderventilen), indem eine Teilzahl der Motorzylinder deaktiviert wird (wobei beispielsweise 4 von 8 Zylindern deaktiviert werden) und der Öffnungsbetrag der Einlassdrossel vergrößert wird. Bei einem anderen Beispiel wird der Motor bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad betrieben, indem das IVC vorgezogen wird und der Öffnungsbetrag der Einlassdrossel vergrößert wird. Auf diese Weise kann der Ansaugstutzendruck erhöht werden, um die Pumparbeit des Motors und den Kraftstoffverbrauch des Motors zu verringern. Das Verfahren 400 springt zum Ausgang, nachdem das Kanister-Absaugventil geschlossen wurde und der Motor zu einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad übergegangen ist.
Bei einem anderen Beispiel kann ein anderer Betrieb einer Vorrichtung als das Einstellen der Motorventilzeit oder der Anzahl der aktiven Zylinder eingestellt werden, um eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen bereitzustellen. Beispielsweise kann eine Pumpe oder eine Strömung durch eine Venturidüse, wie in 1 dargestellt ist, eingestellt werden, um eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss von Gasen zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen bereitzustellen. Der Betrieb der Vorrichtung kann eingestellt werden, um die Strömung vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen bei 451 anzuhalten oder zu unterbrechen. Bei einem Beispiel wird ein Venturidüsen-Steuerventil geschlossen, um die Strömung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Ansaugstutzen zu unterbrechen.
Bei 412 stellt das Verfahren 400 fest, ob die Konzentration der im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe größer als ein zweiter Schwellenwert ist (beispielsweise 202 aus 2), wobei der zweite Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert bei 410 ist. Falls dies der Fall ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 416. Andernfalls ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zu 420.
Bei 420 stellt das Verfahren 400 fest, ob der Motor bei einem niedrigeren volumetrischen Wirkungsgrad arbeitet oder nicht (beispielsweise unter einer Teillastbedingung mit allen Zylindern arbeitet oder bei einer Teilmotorlast mit einem vorgezogenen IVC-Zeitablauf arbeitet). Falls dies der Fall ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 422. Andernfalls ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zu 426.
Bei einem anderen Beispiel, bei dem ein anderer Betrieb einer Vorrichtung als das Einstellen der Motorventilzeit oder der Anzahl der aktiven Zylinder eingestellt wird, um die Strömung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen zu steuern, stellt das Verfahren 400 fest, ob die Vorrichtung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen eine sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate bereitstellt. Falls dies der Fall ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 422. Falls dies nicht der Fall ist, ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zu 426.
Bei 422 stellt das Verfahren 400 fest, ob die im Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe auf weniger als einen dritten Schwellenwert abnehmen (beispielsweise 204 aus 2). Falls dies der Fall ist, ist die Antwort Ja, und das Verfahren 400 springt zu 424. Andernfalls ist die Antwort Nein, und das Verfahren 400 springt zu 416.
Bei 424 überführt das Verfahren 400 den Motor in einen Betrieb bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad, falls er nicht bereits bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad arbeitet. Bei einem Beispiel wird ein Motor in einen Betrieb mit einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad überführt, indem die Anzahl der ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennenden aktiven Zylinder verringert wird und der Öffnungsbetrag der Lufteinlassdrossel vergrößert wird. Zylinder können durch Schlie-ßen von Ansaug- und Abgasventilen eines Zylinders und Unterbrechen der Kraftstoffströmung zum Zylinder deaktiviert werden. Bei einem anderen Beispiel wird ein Motor in einen Betrieb bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad überführt, indem das IVC vorgezogen wird und der Öffnungsbetrag der Lufteinlassdrossel erhöht wird. Das Vorziehen des IVC kann die Zylinderluftzufuhr verringern, während der Ansaugstutzendruck erhöht wird. Demgemäß kann ein Motor den gleichen Drehmomentbetrag bereitstellen, wenn er bei einem höheren Ansaugstutzendruck arbeitet, wie ein Motor, der bei einem niedrigeren Ansaugstutzendruck mit einer weiter geschlossenen Lufteinlassdrossel arbeitet. Das Verfahren 400 springt zu 426, nachdem der Motor auf einen höheren volumetrischen Wirkungsgrad überführt worden ist.
Bei Beispielen, bei denen ein anderer Betrieb einer Vorrichtung als das Einstellen der Motorventilzeit oder der Anzahl der aktiven Zylinder eingestellt wird, um die Strömung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen zu steuern, betreibt das Verfahren 400 die Vorrichtung, um zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen weniger als eine sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate bereitzustellen. Bei einem Beispiel wird die Strömung durch eine Venturidüse verringert, um zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen weniger als eine sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate bereitzustellen.
Bei 426 stellt das Verfahren 400 die Position eines Kanister-Absaugventils ansprechend auf die Konzentration der in einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister gespeicherten Kohlenwasserstoffe und das Druckverhältnis zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen ein. Bei einem Beispiel wird die Kanister-Absaugventilposition gemäß einer empirisch bestimmten Tabelle oder Funktion, die durch die Kohlenwasserstoffkonzentration indexiert ist, und entsprechend dem Druckverhältnis zwischen dem Kraftstoffdampfkanister und dem Motor-Ansaugstutzen eingestellt. Bei einem Beispiel wird das Kanister-Absaugventil weiter geschlossen, wenn die Konzentration der Kraftstoffdämpfe abnimmt. Wenn die Konzentration der Kraftstoffdämpfe zunimmt, wird das Kanister-Absaugventil weiter geöffnet. Das Verfahren 400 springt zum Ausgang, nachdem die Kanister-Absaugventilposition eingestellt worden ist.
Bei 416 versetzt das Verfahren 400 ein Kanister-Absaugventil in eine ganz geöffnete Position. In der ganz geöffneten Position ist ein zusätzlicher Kohlenwasserstofffluss zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen zugelassen. Das Verfahren 400 springt zu 418, nachdem das Absaugventil in eine ganz geöffnete Position versetzt wurde.
Bei 418 betreibt das Verfahren 400 den Motor bei einem volumetrischen Wirkungsgrad, der zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen eine sonische Geschwindigkeit und/oder Massenflussrate bereitstellt. Ferner wird der volumetrische Wirkungsgrad nur bis auf ein Niveau verringert, bei dem eine sonische Geschwindigkeit und/oder Massenflussrate erreicht wird, so dass der Motor nicht weniger wirksam als erwünscht betrieben wird. Falls ein Motor beispielsweise bei einem höheren volumetrischen Wirkungsgrad von 0,9 arbeitet, kann der volumetrische Wirkungsgrad des Motors auf 0,82 verringert werden, wenn eine sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen erreicht wird. Der volumetrische Wirkungsgrad des Motors wird nicht unter das Niveau von 0,82 verringert, so dass der Motor weiter wirksam arbeitet. Es sei bemerkt, dass die sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate über das Kanister-Absaugventil oder einen anderen Abschnitt des Durchgangs zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen auftreten kann.
Bei einem Beispiel kann der Motor eingestellt werden, um bei einem volumetrischen Wirkungsgrad zu arbeiten, der eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Fluss zwischen dem Kraftstoffdampfkanister und dem Motor-Ansaugstutzen bereitstellt, indem das IVC von einem vorgezogenen Zustand verzögert wird, in dem der Motor wirksamer arbeitet. Ferner kann die Lufteinlassdrossel teilweise geschlossen werden, wenn das IVC verzögert wird, um den Motorluftstrom und den Ansaugstutzendruck zu steuern. Falls ein Motor beispielsweise mit einem IVC bei 80 Grad der Kurbelwelle nach einem Ansaughub am unteren Totpunkt arbeitet, kann das IVC auf 70 Grad der Kurbelwelle nach einem Ansaughub am unteren Totpunkt verzögert werden, um den volumetrischen Wirkungsgrad des Motors auf ein Niveau zu verringern, bei dem eine sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen erreicht wird. Das IVC wird nicht weiter verzögert als bis zu dem Zeitpunkt, zu dem eine sonische Geschwindigkeit und/oder Flussrate bereitgestellt werden.
Das IVC kann auch geändert werden, wenn sich die Motorgeschwindigkeit und das erforderliche Drehmoment ändern, um das erforderliche Drehmoment bereitzustellen, während eine sonische Geschwindigkeit und/oder ein sonischer Fluss zwischen dem Motor-Ansaugstutzen und dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister bereitgestellt werden. Bei höheren Anforderungen an das Motordrehmoment kann das Absaugen aus dem Kanister jedoch vorübergehend unterbrochen werden. Ferner kann das IVC eingestellt werden, um Änderungen des barometrischen Drucks zu berücksichtigen. Beispielsweise kann das IVC weiter verzögert werden, wenn der Motor in größeren Höhen arbeitet.
Bei einem anderen Beispiel wird der Motor eingestellt, um bei einem volumetrischen Wirkungsgrad zu arbeiten, der eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Fluss zwischen dem Kraftstoffdampfkanister und dem Motor-Ansaugstutzen bereitstellt, indem ein Teil der Gesamtzahl der Motorzylinder deaktiviert wird. Ferner werden die Position der Lufteinlassdrossel und der Zeitpunkt des Zündfunkens so eingestellt, dass das gewünschte Motordrehmoment und der gewünschte volumetrische Wirkungsgrad bereitgestellt werden. Falls ein Motor beispielsweise mit vier von acht Zylindern arbeitet und eine sonische Geschwindigkeit und/oder ein sonischer Fluss zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Motor-Ansaugstutzen gefordert wird, kann der Motor in einen Betrieb mit allen acht Zylindern überführt werden. Der gewünschte volumetrische Wirkungsgrad des Motors und das gewünschte Drehmoment können durch teilweises Schließen der Drossel und Vorziehen oder Verzögern des Zeitpunkts des Zündfunkens bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann der Motor bei einem niedrigeren volumetrischen Wirkungsgrad betrieben werden, um eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Fluss zwischen dem Motor-Ansaugstutzen und dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister bereitzustellen. Das Verfahren 400 springt zum Ausgang, nachdem der Betrieb des Motors eingestellt worden ist.
Bei einem anderen Beispiel kann eine andere Vorrichtung als der Motor eingestellt werden, um eine sonische Geschwindigkeit und/oder einen sonischen Massenfluss vom Kraftstoffdampf-Speicherkanister zum Motor-Ansaugstutzen bereitzustellen. Beispielsweise kann die Strömung durch das Venturidüsen-Steuerventil 157 bis zu einem Niveau erhöht werden, wobei sie dieses Niveau jedoch nicht überschreitet, bei dem eine sonische Geschwindigkeit und/oder ein sonischer Massenfluss zwischen dem Lufteinlass des Motors und dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister über die Venturidüse 173 bereitgestellt werden. Ferner kann die durch den Kompressor 162 bereitgestellte Verstärkung erhöht werden, um die Funktionsweise der Venturidüse 173 zu verbessern, so dass eine sonische Strömung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und dem Lufteinlass des Motors erreicht wird. Die Einstellung der Vorrichtung wird jedoch nicht weiter verbessert, weil, falls überhaupt, nur ein geringer Vorteil erzielt werden kann, indem die Vorrichtung in einem Versuch betrieben wird, einen zusätzlichen Fluss bereitzustellen. Das Verfahren 400 springt nach 426 zum Ausgang.
Demgemäß sieht das Verfahren aus 4 das Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten vor: Zuführen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor über einen Speicherkanister und ein Absaugventil und Einstellen einer Motorventilzeit auf eine Zeit, bei der eine sonische Strömung zwischen dem Speicherkanister und dem Motor auftritt, wobei diese Zeit nicht überschritten wird, ansprechend auf die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe. Auf diese Weise kann der Motor wirksam betrieben werden, während Kraftstoffdämpfe abgesogen werden.
Bei einem Beispiel umfasst das Verfahren ein Verfahren, bei dem die sonische Strömung durch Verringern des Drucks innerhalb eines Ansaugstutzens des Motors erreicht wird. Das Verfahren umfasst auch ein Verfahren, bei dem der Druck im Ansaugstutzen durch Verzögern der Schließzeit des Ansaugventils und zumindest teilweises Schließen einer Drossel verringert wird. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen der Motorventilzeit, um weniger als die sonische Flussrate zwischen dem Speicherkanister und dem Motor bereitzustellen, wenn die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe kleiner als ein Schwellenwert ist. Das Verfahren umfasst auch ein Verfahren, bei dem das Absaugventil im Wesentlichen ganz geöffnet wird, wenn die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe einen Schwellenwert überschreitet, wobei zu dieser Zeit die Einstellung der Motorventilzeit beginnt. Das Verfahren umfasst ferner das Schätzen der Kohlenwasserstoffkonzentration durch eine Temperatur des Speicherkanisters.
Bei einem anderen Beispiel sieht das Verfahren aus 4 das Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten vor: Zuführen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor über einen Speicherkanister und ein Absaugventil und Einstellen des Betriebs einer Vorrichtung, um eine sonische Geschwindigkeit eines Gases zwischen dem Speicherkanister und dem Motor ansprechend auf die Kohlenwasserstoffkonzentration im Speicherkanister bereitzustellen, wobei der Betrieb der Vorrichtung bis zu einem Punkt eingestellt wird, an dem eine sonische Strömung zwischen dem Speicherkanister und dem Motor erreicht wird, wobei dieser Punkt jedoch nicht überschritten wird. Das Verfahren umfasst ein Verfahren, bei dem die sonische Strömung durch Einstellen einer Flussrate durch eine Venturidüse erreicht wird. Bei einem anderen Beispiel umfasst das Verfahren ein Verfahren, bei dem die sonische Strömung durch Einstellen der Motorventilzeit erreicht wird.
Bei einem Beispiel umfasst das Verfahren ein Verfahren, bei dem die Motorventilzeit verzögert wird, um die Schließzeit des Ansaugventils zu verzögern. Das Verfahren umfasst auch ein Verfahren, bei dem die Vorrichtung eingestellt wird, um die Strömung zwischen dem Speicherkanister und dem Motor von einer Strömung, die kleiner als die sonische Strömung ist, bis auf die sonische Strömung zu erhöhen. Bei einem weiteren Beispiel umfasst das Verfahren ein Verfahren, bei dem die Kohlenwasserstoffkonzentration in dem Kanister durch einen Kohlenwasserstoffsensor in einer Kanister-Lüftungsleitung geschätzt wird.
Das Verfahren aus 4 sieht auch das Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten vor: Betreiben eines Motors bei einem ersten volumetrischen Wirkungsgrad bei einer ersten Motorgeschwindigkeit und Drehmomentausgabe, während in einem Kanister gespeicherte Kraftstoffdämpfe zum Motor abgesogen werden, ansprechend auf eine erste Konzentration der vom Kanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffdämpfe, und Betreiben des Motors bei einem zweiten volumetrischen Wirkungsgrad bei der ersten Motorgeschwindigkeit und Drehmomentausgabe, während im Kanister gespeicherte Kraftstoffdämpfe zum Motor abgesogen werden, ansprechend auf eine zweite Konzentration der vom Kanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffdämpfe. Demgemäß können eine sonische Geschwindigkeit und/oder ein sonischer Massenfluss zwischen einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister und einem Motor-Ansaugstutzen durch Einstellen des volumetrischen Wirkungsgrads des Motors bereitgestellt werden.
Bei einem Beispiel umfasst das Verfahren ein Verfahren, bei dem die erste Konzentration von Kohlenwasserstoffdämpfen niedriger ist als die zweite Konzentration von Kohlenwasserstoffdämpfen und bei dem der erste volumetrische Wirkungsgrad höher als der zweite volumetrische Wirkungsgrad ist. Das Verfahren umfasst auch ein Verfahren, bei dem der zweite volumetrische Wirkungsgrad durch Einstellen eines Stellglieds des Motors bereitgestellt wird. Bei einigen Beispielen umfasst das Verfahren ein Verfahren, bei dem das Stellglied die Phase einer Nocke in Bezug auf eine Kurbelwelle einstellt. Das Verfahren umfasst auch ein Verfahren, bei dem das Stellglied die Flussrate durch eine Venturidüse einstellt.
Bei einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das Überführen des Motors von einem Betrieb beim ersten volumetrischen Wirkungsgrad zu einem Betrieb beim zweiten volumetrischen Wirkungsgrad, ansprechend darauf, dass die erste Kohlenwasserstoffkonzentration ansteigt, nachdem seit dem Öffnen eines Absaugventils ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist. Das Verfahren umfasst ein Verfahren, bei dem der vorgegebene Zeitraum ein Zeitraum ist, den Kohlenwasserstoffe benötigen, um bei vorhandenen Betriebsbedingungen vom Kanister zum Motor zu strömen. Das Verfahren umfasst ferner ein Verfahren, bei dem der erste volumetrische Wirkungsgrad ansprechend darauf auf den zweiten volumetrischen Wirkungsgrad verringert wird, dass die erste Kohlenwasserstoffkonzentration ansteigt, und bei dem der zweite volumetrische Wirkungsgrad nur um einen Betrag verringert wird, der eine sonische Strömung durch eine Beschränkung in einem Durchgang zwischen dem Kanister und dem Motor bereitstellt.
Wie Durchschnittsfachleute auf dem Fachgebiet verstehen werden, können die in 4 beschriebenen Routinen eine oder mehrere von einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien in der Art ereignisgetriebener, Interrupt-getriebener, Multitasking-, Multithreading- und vergleichbarer Strategien darstellen. Dabei können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Sequenz oder parallel ausgeführt werden oder in manchen Fällen fortgelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern sie dient nur der einfachen Erläuterung und Beschreibung. Wenngleich dies nicht explizit dargestellt wurde, werden Durchschnittsfachleute auf dem Fachgebiet erkennen, dass einer oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen, abhängig von der verwendeten bestimmten Strategie, wiederholt ausgeführt werden können.
Dies schließt die Beschreibung. Fachleuten werden beim Lesen viele Abänderungen und Modifikationen einfallen, ohne vom Gedanken und vom Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise könnten 13-, 14-, 15-, V6, V8-, V10- und V12-Motoren, die in Erdgas-, Benzin-, Diesel- oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen arbeiten, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft verwenden.
Bezugszeichenliste
4

402: BESTIMMEN DER MOTORBETRIEBSBEDINGUNGEN
404: BEDINGUNGEN FÜR DAS ABSAUGEN VON KRAFTSTOFFDÄMPFEN VORHANDEN?
406: BESTIMMEN DER KRAFTSTOFFDAMPF-HC-KONZENTRATION IM KANISTER
408: BESTIMMEN, OB DIE HC-KONZENTRATION ZUNIMMT ODER ABNIMMT
410: HC-KONZENTRATION GRÖSSER ALS ERSTER SCHWELLENWERT?
450: HC-KONZENTRATION IM WESENTLICHEN NULL?
412: HC-KONZENTRATION GRÖSSER ALS ZWEITER SCHWELLENWERT?
416: EINSTELLEN DES ABSAUGVENTILS AUF WEIT GEÖFFNET
420: ARBEITET MOTOR BEI NIEDRIGEREM WIRKUNGSGRAD?
422: NIMMT HC-KONZENTRATION AB UND IST SIE KLEINER ALS DRITTER SCHWELLENWERT?
424: BETREIBEN DES MOTORS BEI HÖHEREM VOLUMETRISCHEN WIRKUNGSGRAD
426: EINSTELLEN DES ABSAUGVENTILS ANSPRECHEND AUF HC-KONZENTRATION IM KANISTER
418: BETREIBEN DES MOTORS BEI EINEM VOLUMETRISCHEN WIRKUNGSGRAD, DER IM ABSAUGDURCHGANG EINE SONISCHE STRÖMUNG, JEDOCH KEINEN NIEDRIGEREN VOLUMETRISCHEN WIRKUNGSGRAD BEREITSTELLT
451: SCHLIESSEN DES ABSAUGVENTILS, BETREIBEN DES MOTORS MIT EINEM HÖHEREN VOLUMETRISCHEN WIRKUNGSGRAD
N: NEIN

Claims

Verfahren zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten: Zuführen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor über einen Speicherkanister und ein Absaugventil und Einstellen einer Motorventilzeit auf eine Zeit, bei der eine sonische Strömung zwischen dem Speicherkanister und dem Motor auftritt, wobei diese Zeit nicht überschritten wird, ansprechend auf die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die sonische Strömung durch Verringern des Drucks innerhalb eines Ansaugstutzens des Motors erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Druck in dem Ansaugstutzen durch Verzögern der Schließzeit des Ansaugventils und zumindest teilweises Schließen einer Drossel verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: Einstellen der Motorventilzeit, um weniger als die sonische Flussrate zwischen dem Speicherkanister und dem Motor bereitzustellen, wenn die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe kleiner als ein Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Absaugventil im Wesentlichen ganz geöffnet wird, wenn die Konzentration der vom Speicherkanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffe einen Schwellenwert überschreitet, wobei zu dieser Zeit die Einstellung der Motorventilzeit beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Einstellung der Motorventilzeit das Verzögern der IVC-Zeit zum Ansaughub am unteren Totpunkt hin einschließt.
Verfahren zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten: Zuführen von Kraftstoffdämpfen zu einem Motor über einen Speicherkanister und ein Absaugventil und Einstellen des Betriebs einer Vorrichtung, um eine sonische Geschwindigkeit eines Gases zwischen dem Speicherkanister und dem Motor ansprechend auf die Kohlenwasserstoffkonzentration im Speicherkanister bereitzustellen, wobei der Betrieb der Vorrichtung bis zu einem Punkt eingestellt wird, an dem eine sonische Geschwindigkeit zwischen dem Speicherkanister und dem Motor erreicht wird, wobei dieser Punkt jedoch nicht überschritten wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die sonische Geschwindigkeit durch Einstellen einer Flussrate durch eine Venturidüse erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die sonische Geschwindigkeit durch Einstellen einer Motorventilzeit erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Motorventilzeit verzögert wird, um die Schließzeit des Ansaugventils zu verzögern.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung eingestellt wird, um die Geschwindigkeit eines Gases zwischen dem Speicherkanister und dem Motor von einer Geschwindigkeit, die kleiner als die sonische Geschwindigkeit ist, bis auf die sonische Geschwindigkeit zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kohlenwasserstoffkonzentration im Kanister durch einen Kohlenwasserstoffsensor in einer Kanister-Lüftungsleitung geschätzt wird.
Verfahren zum Absaugen von Kraftstoffdämpfen mit folgenden Schritten: Betreiben eines Motors bei einem ersten volumetrischen Wirkungsgrad bei einer ersten Motorgeschwindigkeit und Drehmomentausgabe, während in einem Kanister gespeicherte Kraftstoffdämpfe zum Motor abgesogen werden, ansprechend auf eine erste Konzentration der vom Kanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffdämpfe, und Betreiben des Motors bei einem zweiten volumetrischen Wirkungsgrad bei der ersten Motorgeschwindigkeit und Drehmomentausgabe, während im Kanister gespeicherte Kraftstoffdämpfe zum Motor abgesogen werden, ansprechend auf eine zweite Konzentration der vom Kanister zum Motor strömenden Kohlenwasserstoffdämpfe.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die erste Konzentration von Kohlenwasserstoffdämpfen niedriger ist als die zweite Konzentration von Kohlenwasserstoffdämpfen und bei dem der erste volumetrische Wirkungsgrad höher als der zweite volumetrische Wirkungsgrad ist.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der zweite volumetrische Wirkungsgrad durch Einstellen eines Stellglieds des Motors bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Stellglied die Phase einer Nocke in Bezug auf eine Kurbelwelle einstellt.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Stellglied die Flussrate durch eine Venturidüse einstellt.
Verfahren nach Anspruch 13, welches ferner aufweist: Überführen des Motors von einem Betrieb beim ersten volumetrischen Wirkungsgrad zu einem Betrieb beim zweiten volumetrischen Wirkungsgrad, ansprechend darauf, dass die erste Kohlenwasserstoffkonzentration ansteigt, nachdem seit dem Öffnen eines Absaugventils ein vorgegebener Zeitraum verstrichen ist.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der vorgegebene Zeitraum ein Zeitraum ist, den Kohlenwasserstoffe benötigen, um bei vorhandenen Betriebsbedingungen vom Kanister zum Motor zu strömen.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem ferner der erste volumetrische Wirkungsgrad ansprechend darauf auf den zweiten volumetrischen Wirkungsgrad verringert wird, dass die erste Kohlenwasserstoffkonzentration ansteigt, und bei dem der zweite volumetrische Wirkungsgrad nur um einen Betrag verringert wird, der eine sonische Strömung durch eine Beschränkung in einem Durchgang zwischen dem Kanister und dem Motor bereitstellt.