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Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Identifizieren von Undichtigkeiten im Kraftstoffsystem in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Hybridfahrzeug.
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Fahrzeuge können mit Verdampfungs-Abgasreinigungssystemen ausgestattet sein, um die Abgabe von Kraftstoffdämpfen an die Atmosphäre zu verringern. Verdampfte Kohlenwasserstoffe (HCs) von einem Kraftstofftank können z. B. in einem Kraftstoffdampfbehälter gelagert werden, der mit einem Adsorptionsmittel gefüllt ist, das die Dämpfe adsorbiert und lagert. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn sich die Kraftmaschine in Betrieb befindet, erlaubt das Verdampfungs-Abgasreinigungssystem, dass die Dämpfe für die Verwendung als Kraftstoff in den Einlasskrümmer der Kraftmaschine abgesaugt werden. Undichtigkeiten in dem Abgasreinigungssystem können jedoch ungewollt erlauben, dass die Dämpfe in die Atmosphäre entweichen. Folglich werden verschiedene Zugänge verwendet, um derartige Undichtigkeiten zu identifizieren.
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Ein Beispielzugang für die Undichtigkeitsdetektion ist durch Annoura u. a. in
US 7.107.759 gezeigt. Darin wird während der Bedingungen der ausgeschalteten Kraftmaschine eine Bremskraftunterstützungs-Vakuumpumpe verwendet, um ein Vakuum auf das Kraftstoffsystem anzuwenden. Die Undichtigkeiten im Kraftstoffsystem werden dann basierend auf einer Zerfallsrate des angewendeten Vakuums identifiziert. Dies erlaubt, dass dieselbe Vakuumpumpe sowohl für die Bremskraftunterstützungsanwendung als auch für die Undichtigkeitsdetektion verwendet wird.
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Die Erfinder haben jedoch hier potentielle Probleme bei einem derartigen Zugang identifiziert. Als ein Beispiel muss die Vakuumpumpe betrieben werden, um die Undichtigkeitsdetektionsroutine auszuführen, was Fahrzeugleistung verbraucht und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verringert.
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Als ein weiteres Beispiel können einige Undichtigkeiten beim Vorhandensein eines Unterdrucks maskiert sein. Falls die Undichtigkeit nicht detektiert wird, können die Abgasemissionen verschlechtert sein.
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Folglich können in einem Beispiel einige der obigen Probleme durch ein Verfahren für ein Kraftstoffsystem eines Fahrzeugs behandelt werden, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Angeben einer Verschlechterung des Kraftstoffsystems in Ansprechen auf eine Änderung des Kraftstoffsystemdrucks nach einem Ausüben eines Überdrucks, der in einer elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugt wird. Auf diese Weise kann die von einer Vakuumpumpe während des Pumpenbetriebs entleerte Luft zu dem Kraftstoffsystem für die Undichtigkeitsdetektion übertragen werden.
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In einem Beispiel kann ein Kraftmaschinensystem eine Vakuumpumpe enthalten, die konfiguriert ist, einer Vakuumverbrauchsvorrichtung (z. B. einer Bremskraftunterstützungsvorrichtung) ein Vakuum zuzuführen. Die Vakuumpumpe kann an ein Kraftstoffsystem gekoppelt sein, so dass während der Bedingungen, unter denen die Vakuumpumpe betrieben wird, um ein Vakuum der Vakuumverbrauchsvorrichtung zuzuführen, die von der Pumpe entleerte Luft zu dem Kraftstoffsystem geleitet werden kann. Die entleerte Luft kann z. B. in einen Kraftstoffsystembehälter übertragen werden, um einen Kraftstofftank unter Druck zu setzen. Nach dem Ausüben des Überdrucks kann die Druckzerfallsrate überwacht werden. In Ansprechen auf die Druckzerfallsrate, die höher als eine Schwellenrate ist, kann eine Undichtigkeit des Kraftstoffsystems bestimmt werden. Die Vakuumpumpe kann außerdem betrieben werden, um ein Vakuum auf das Kraftstoffsystem anzuwenden, so dass sowohl ein Überdruck-Undichtigkeitstest als auch ein Unterdruck-Undichtigkeitstest sequentiell ausgeführt werden können. Nach dem Ausüben des Unterdrucks kann die Vakuumzerfallsrate überwacht werden und kann eine Undichtigkeit des Kraftstoffsystems bestimmt werden, falls die Vakuumzerfallsrate höher als eine Schwellenrate ist.
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Auf diese Weise kann der Vakuumpumpenbetrieb synergistisch an einen Überdruck-Undichtigkeitstest des Kraftstoffsystems gekoppelt werden. Indem erlaubt wird, dass ein Überdruck von der Vakuumpumpe für einen Undichtigkeitstest des Kraftstoffsystems verwendet wird, während eine Vakuumpumpe bereits arbeitet, um ein Vakuum einem vakuumbetriebenen Aktuator bereitzustellen, kann die elektrisch angetriebene Vakuumpumpe weniger häufig betrieben werden. Durch die Verringerung der Häufigkeit des Pumpenbetriebs kann die Betriebslebensdauer der elektrisch betriebenen Vakuumpumpe vergrößert werden. Weil außerdem der Kraftstoffdampf nicht durch die Pumpe hindurchgeht, können sich keine mit der Materialinkompatibilität in Beziehung stehenden Probleme ergeben. Unter Verwendung der Vakuumpumpe, um außerdem einen Unterdruck-Undichtigkeitstest auszuführen, können die durch einen Überdruck-Undichtigkeitstest maskierten Undichtigkeiten während des Unterdruck-Undichtigkeitstests identifiziert werden und umgekehrt, was die Genauigkeit der Undichtigkeitsdetektion verbessert. Unter Verwendung derselben Pumpe sowohl für den Überdruck-Undichtigkeitstest und den Unterdruck-Undichtigkeitstest als auch für die Vakuumerzeugung für andere Kraftmaschinenaktuatoren werden die Vorteile der Verringerung von Komponenten erreicht.
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Es ist selbstverständlich, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der folgenden ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil der Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
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Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird durch das Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, worin:
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1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs zeigt, das eine Kraftmaschine, ein Kraftstoffsystem und eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe enthält;
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2 einen Ablaufplan auf hoher Ebene zeigt, der eine Routine veranschaulicht, die implementiert sein kann, um einen Über- oder einen Unterdruck für einen Undichtigkeitstest von der Vakuumpumpe dem Kraftstoffsystem zuzuführen; und
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3 Beispiel-Überdruck- und Unterdruck-Undichtigkeitstests zeigt. Es werden Verfahren und Systeme zum Identifizieren von Undichtigkeiten in einem Kraftstoffsystem, das an eine Kraftmaschine gekoppelt ist, wie z. B. das Kraftstoffsystem nach 1, bereitgestellt. Ein Überdruck-Undichtigkeitstest kann opportunistisch während der Betätigung einer Vakuumpumpe unter Verwendung der von der Vakuumpumpe entleerten Luft ausgeführt werden. Ein Unterdruck-Undichtigkeitstest kann unter Verwendung des Einlassvakuums der Kraftmaschine oder eines Vakuums von der Vakuumpumpe ausgeführt werden. Ein Controller kann konfiguriert sein, um eine Steuerroutine, wie z. B. die Beispielroutine nach 2, auszuführen, um während der Zustände, wenn die Pumpe betätigt wird, um ein Vakuum einer Vakuumverbrauchsvorrichtung des Kraftmaschinensystems bereitzustellen, die von der Vakuumpumpe entleerte Luft zu leiten, um das Kraftstoffsystem unter Druck zu setzen. Eine Undichtigkeit des Kraftstoffsystems kann dann basierend auf einer Rate des anschließenden Druckzerfalls bestimmt werden. Der Controller kann alternativ das Vakuum von einer laufenden Kraftmaschine oder der Vakuumpumpe zu einem Kraftstoffsystembehälter leiten, um ein Vakuum auf das Kraftstoffsystem anzuwenden. Eine Undichtigkeit des Kraftstoffsystems kann dann basierend auf einer Rate des anschließenden Vakuumzerfalls bestimmt werden. Beispiel-Undichtigkeitstests sind in 3 beschrieben. Auf diese Weise können die Undichtigkeiten des Kraftstoffsystems identifiziert werden, während eine Häufigkeit des Vakuumpumpenbetriebs verringert wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugsystems 6, das die Antriebsleistung von dem Kraftmaschinensystem 8 und/oder einer (nicht gezeigten) Bord-Energiespeichervorrichtung, wie z. B. einem Batteriesystem, ableiten kann. Eine Energieumsetzungsvorrichtung, wie z. B. ein (nicht gezeigter) Generator, kann betrieben werden, um Energie von der Fahrzeugbewegung und/oder dem Kraftmaschinenbetrieb zu absorbieren und dann die absorbierte Energie in eine Energieform umzusetzen, die für die Speicherung durch die Energiespeichervorrichtung geeignet ist.
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Das Kraftmaschinensystem 8 kann eine Kraftmaschine 10 enthalten, die mehrere Zylinder 30 aufweist. Die Kraftmaschine 10 enthält einen Kraftmaschineneinlass 23 und einen Kraftmaschinenauslass 25. Der Kraftmaschineneinlass 23 enthält eine Lufteinlass-Drosselklappe 62, die über einen Einlasskanal 42 fluidtechnisch an den Kraftmaschinen-Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist. Die Luft kann über einen Luftfilter 52 in den Einlasskanal 42 eintreten. Der Kraftmaschinenauslass 25 enthält einen Auslasskrümmer 48, der zu einem Auslasskanal 35 führt, der das Abgas in die Atmosphäre leitet. Der Kraftmaschinenauslass 25 kann eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen 70 enthalten, die in einer eng gekoppelten Position angebracht sind. Die eine oder die mehreren Abgasreinigungsvorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, einen Dieselpartikelfilter, einen Sauerstoffkatalysator usw. enthalten. Es ist zu erkennen, dass andere Komponenten in der Kraftmaschine enthalten sein können, wie z. B. verschiedene Ventile und Sensoren, wie hier weiter ausgearbeitet wird. In einigen Ausführungsformen, in denen das Kraftmaschinensystem 8 ein Aufladungs-Kraftmaschinensystem ist, kann das Kraftmaschinensystem ferner eine Aufladungsvorrichtung, wie z. B. einen (nicht gezeigten) Turbolader, enthalten.
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Das Kraftmaschinensystem 8 ist an ein Kraftstoffsystem 18 gekoppelt. Das Kraftstoffsystem 18 enthält einen Kraftstofftank 20, der an eine Kraftstoffpumpe 21 und einen Kraftstoffdampfbehälter 22 gekoppelt ist. Während eines Kraftstofftank-Betankungsereignisses kann Kraftstoff von einer äußeren Quelle durch eine Betankungstür 108 in das Fahrzeug gepumpt werden. Der Kraftstofftank 20 kann mehrere Kraftstoffgemische enthalten, einschließlich Kraftstoff mit einem Bereich von Alkoholkonzentrationen, wie z. B. verschiedene Benzin-Äthanol-Gemische, einschließlich E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus. Ein Kraftstoffpegelsensor 106, der sich im Kraftstofftank 20 befindet, kann eine Angabe des Kraftstoffpegels ("Kraftstoffpegeleingabe") dem Controller 12 bereitstellen. Wie dargestellt ist, kann der Kraftstoffpegelsensor 106 einen mit einem variablen Widerstand verbundenen Schwimmer umfassen. Alternativ können andere Typen von Kraftstoffpegelsensoren verwendet werden.
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Die Kraftstoffpumpe 21 ist konfiguriert, den den Einspritzdüsen der Kraftmaschine 10, wie z. B. der Einspritzdüse 66, zugeführten Kraftstoff unter Druck zu setzen. Während nur eine einzige Einspritzdüse 66 gezeigt ist, können für jeden Zylinder zusätzliche Einspritzdüsen bereitgestellt sein. Es ist zu erkennen, dass das Kraftstoffsystem 18 ein rücklaufloses Kraftstoffsystem, ein Rücklauf-Kraftstoffsystem oder verschiedene andere Typen das Kraftstoffsystem sein kann. Die im Kraftstofftank 20 erzeugten Dämpfe können über eine Leitung 31 zum Kraftstoffdampfbehälter 22 geleitet werden, bevor sie in den Kraftmaschineneinlass 23 abgesaugt werden.
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Der Kraftstoffdampfbehälter 22 ist mit einem geeigneten Adsorptionsmittel zum vorübergehenden Auffangen sowohl der Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe), die während der Kraftstofftank-Betankungsoperationen erzeugt werden, als auch der täglichen Dämpfe gefüllt. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Wenn die Absaugbedingungen erfüllt sind, wie z. B. wenn der Behälter gesättigt ist, können die in dem Kraftstofftankbehälter 22 gelagerten Dämpfe durch das Öffnen des Behälterabsaugventils 112 in den Kraftmaschineneinlass 23 abgesaugt werden. Während ein einziger Behälter 22 gezeigt ist, wird erkannt, dass das Kraftstoffsystem 18 irgendeine Anzahl von Behältern enthalten kann.
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Der Behälter 22 enthält eine Entlüftungsöffnung 27, um die Gase aus dem Behälter 22 zur Atmosphäre zu leiten, wenn Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 20 gespeichert oder aufgefangen werden. Die Entlüftungsöffnung 27 kann außerdem erlauben, dass während des Absaugens der gelagerten Kraftstoffdämpfe über eine Absaugleitung 28 und das Absaugventil 112 zum Kraftmaschineneinlass 23 frische Luft in den Kraftstofftankbehälter 22 gesaugt wird. Während dieses Beispiel zeigt, dass die Entlüftungsöffnung 27 mit frischer, nicht erwärmter Luft in Verbindung steht, können verschiedene Modifikationen außerdem verwendet werden. Die Entlüftungsöffnung 27 kann ein Behälterentlüftungsöffnungsventil 114 enthalten, um die Strömung der Luft und der Dämpfe zwischen dem Behälter 22 und der Atmosphäre einzustellen. Das Behälterentlüftungsöffnungsventil kann außerdem für Diagnoseroutinen verwendet werden. Wenn das Entlüftungsöffnungsventil enthalten ist, kann es während der Kraftstoffdampf-Speicheroperationen (z. B. während des Betankens des Kraftstofftanks und während die Kraftmaschine nicht läuft) geöffnet sein, so dass die Luft, von der der Kraftstoffdampf entfernt worden ist, nachdem sie durch den Behälter hindurchgegangen ist, zur Atmosphäre ausgestoßen werden kann. Gleichermaßen kann während der Absaugoperationen (z. B. während der Behälterregeneration und während die Kraftmaschine läuft) das Entlüftungsöffnungsventil geöffnet sein, um eine Strömung frischer Luft zu erlauben, um die in dem Behälter gelagerten Kraftstoffdämpfe zu entfernen.
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Als solches kann das Hybridfahrzeugsystem 6 aufgrund dessen, dass das Fahrzeug während einiger Bedingungen durch das Kraftmaschinensystem 8 und während anderer Bedingungen durch die Energiespeichervorrichtung angetrieben ist, verringerte Kraftmaschinen-Betriebszeiträume besitzen. Während die verringerten Kraftmaschinen-Betriebszeiträume die Gesamt-Kohlendioxidemissionen von dem Fahrzeug verringern, können sie außerdem zum ungenügenden Absaugen der Kraftstoffdämpfe aus dem Abgasreinigungssystem des Fahrzeugs führen. Um dies zu behandeln, kann in der Leitung 31 optional ein Kraftstofftank-Isolationsventil 110 enthalten sein, so dass der Kraftstofftank 20 über das Ventil an den Behälter 22 gekoppelt ist. Während des regulären Kraftmaschinenbetriebs kann das Isolationsventil 110 geschlossen gehalten werden, um die Menge der täglichen oder "Betriebsverlust"-Dämpfe zu begrenzen, die von dem Kraftstofftank 20 zum Behälter 22 geleitet werden. Während der Betankungsoperationen und ausgewählter Absaugbedingungen kann das Isolationsventil 110 vorübergehend geöffnet werden, z. B. während einer Dauer, um die Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 20 zum Behälter 22 zu leiten. Durch das Öffnen des Ventils während der Absaugbedingungen, wenn der Kraftstofftankdruck höher als ein Schwellenwert ist (z. B. über einer mechanischen Druckgrenze des Kraftstofftanks liegt, über der der Kraftstofftank und andere Komponenten des Kraftstoffsystems eine mechanische Beschädigung erleiden können), können die Betankungsdämpfe in den Behälter freigegeben werden und kann der Kraftstofftankdruck unter den Druckgrenzen aufrechterhalten werden. Während das dargestellte Beispiel das Isolationsventil 110 entlang der Leitung 31 positioniert zeigt, kann in alternativen Ausführungsformen das Isolationsventil am Kraftstofftank 20 angebracht sein.
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An das Kraftstoffsystem 18 können ein oder mehrere Drucksensoren 120 gekoppelt sein, um eine Schätzung eines Kraftstoffsystemdrucks bereitzustellen. In einem Beispiel ist der Kraftstoffsystemdruck ein Kraftstofftankdruck, wobei der Drucksensor 120 ein Kraftstofftank-Drucksensor ist, der an den Kraftstofftank 20 gekoppelt ist, um einen Kraftstofftankdruck oder -vakuumpegel zu schätzen. Während das dargestellte Beispiel den Drucksensor 120 zwischen den Kraftstofftank und den Behälter 22, spezifisch zwischen den Kraftstofftank und das Isolationsventil 110, gekoppelt zeigt, kann in alternativen Ausführungsformen der Drucksensor direkt an den Kraftstofftank 20 gekoppelt sein. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein erster Drucksensor oberstromig des Isolationsventils (zwischen dem Isolationsventil und dem Behälter) positioniert sein, während ein zweiter Drucksensor unterstromig des Isolationsventils (zwischen dem Isolationsventil und dem Kraftstofftank) positioniert ist, um eine Schätzung eines Druckunterschieds über dem Ventil bereitzustellen.
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Die vom Behälter 22 freigegebenen Kraftstoffdämpfe, z. B. während einer Absaugoperation, können über eine Absaugleitung 28 in den Kraftmaschinen-Einlasskrümmer 44 geleitet werden. Die Strömung der Dämpfe entlang der Absaugleitung 28 kann durch ein Behälterabsaugventil 112 geregelt werden, das zwischen den Kraftstoffdampfbehälter und den Kraftmaschineneinlass gekoppelt ist. Die Menge und die Rate der durch das Behälterabsaugventil freigegebenen Dämpfe können durch den Arbeitszyklus eines (nicht gezeigten) zugeordneten Behälterabsaugventil-Solenoids bestimmt werden. Als solcher kann der Arbeitszyklus des Behälterabsaugventil-Solenoids durch das Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) des Fahrzeugs, wie z. B. den Controller 12, in Ansprechen auf die Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen bestimmt werden, die z. B. die Kraftmaschinen-Drehzahl-Lastbedingungen, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis, eine Behälterladung usw. enthalten. Durch das Befehlen des Schließens des Behälterabsaugventils kann der Controller das Kraftstoffdampf-Rückgewinnungssystem vom Kraftmaschineneinlass abdichten. Ein (nicht gezeigtes) optionales Behälterrückschlagventil kann in der Absaugleitung 28 enthalten sein, um zu verhindern, dass durch den Einlasskrümmerdruck Gase in der zur Absaugströmung entgegengesetzten Richtung strömen. Als solches kann das Rückschlagventil notwendig sein, falls die Steuerung des Behälterabsaugventils nicht genau zeitlich gesteuert ist oder das Behälterabsaugventil selbst durch einen hohen Einlasskrümmerdruck aufgezwungen werden kann. Eine Schätzung des Krümmerabsolutdrucks (MAP) oder des Krümmervakuums (ManVac) kann von einem MAP-Sensor 118 erhalten werden, der an den Einlasskrümmer 44 gekoppelt ist und mit dem Controller 12 kommuniziert. Alternativ kann der MAP von alternativen Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen abgeleitet werden, wie z. B. der Luftmassenströmung (MAF), wie sie durch einen (nicht gezeigten) MAF-Sensor gemessen wird, der an den Einlasskrümmer gekoppelt ist.
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Das Kraftstoffsystem 18 kann durch den Controller 12 durch die Einstellung der verschiedenen Ventile und Solenoide in mehreren Modi betrieben werden. Das Kraftstoffsystem kann z. B. in einem Kraftstoffdampf-Speichermodus (z. B. während einer Kraftstofftank-Betankungsoperation und wenn die Kraftmaschine nicht läuft) betrieben werden, wobei der Controller 12 das Isolationsventil 110 öffnen kann, während er das Behälterabsaugventil (CPV) 112 schließt, um die Betankungsdämpfe in den Behälter 22 zu leiten, während verhindert wird, dass die Kraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer geleitet werden.
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Als ein weiteres Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus (z. B. wenn das Betanken des Kraftstofftanks durch eine Bedienungsperson des Fahrzeugs angefordert wird) betrieben werden, wobei der Controller 12 das Isolationsventil 110 öffnen kann, während er das Behälterabsaugventil 112 geschlossen aufrechterhält, um den Kraftstofftank drucklos zu machen, bevor erlaubt wird, dass Kraftstoff hinzugefügt wird. Als solches kann das Isolationsventil 110 während der Betankungsoperation offen gehalten werden, um zu erlauben, dass die Betankungsdämpfe in dem Behälter gespeichert werden. Nachdem das Betanken abgeschlossen ist, kann das Isolationsventil geschlossen werden.
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Als ein noch weiteres Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Behälterabsaugmodus (z. B. nachdem eine Anspringtemperatur der Abgasreinigungsvorrichtung erreicht worden ist und wenn die Kraftmaschine läuft) betrieben werden, wobei der Controller 12 das Behälterabsaugventil 112 öffnen kann, während er das Isolationsventil 110 schließt. Hier kann das durch den Einlasskrümmer erzeugte Vakuum der in Betrieb befindlichen Kraftmaschine verwendet werden, um durch die Entlüftungsöffnung 27 und durch den Kraftstoffdampfbehälter 22 frische Luft zu saugen, um die gelagerten Kraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer 44 abzusaugen. In diesem Modus werden die abgesaugten Kraftstoffdämpfe aus dem Behälter in der Kraftmaschine verbrannt. Das Absaugen kann fortgesetzt werden, bis die gespeicherte Kraftstoffdampfmenge im Behälter unter einem Schwellenwert liegen. Während des Absaugens kann die gelernte Dampfmenge/-konzentration verwendet werden, um die Menge der in dem Behälter gelagerten Kraftstoffdämpfe zu bestimmen, wobei dann während eines späteren Abschnitts der Absaugoperation (wenn der Behälter ausreichend abgesaugt oder leer ist) die gelernte Dampfmenge/-konzentration verwendet werden kann, um einen Ladezustand des Kraftstoffdampfbehälters zu schätzen. Es können z. B. ein oder mehrere (nicht gezeigte) Sauerstoffsensoren an den Behälter 22 (z. B. unterstromig des Behälters) gekoppelt sein oder im Kraftmaschineneinlass und/oder Kraftmaschinenauslass positioniert sein, um eine Schätzung einer Behälterladung (d. h. die Menge der in dem Behälter gelagerten Kraftstoffdämpfe) bereitzustellen. Basierend auf der Behälterladung und ferner basierend auf den Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen, wie z. B. der Kraftmaschinen-Drehzahl-Lastbedingungen, kann eine Absaugströmungsgeschwindigkeit bestimmt werden.
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Der Controller 12 kann außerdem konfiguriert sein, um intermittierend Undichtigkeitsdetektionsroutinen an dem Kraftstoffsystem 18 auszuführen, um zu bestätigen, dass sich das Kraftstoffsystem nicht verschlechtert hat. Als solches können die Undichtigkeitsdetektionsroutinen ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug mit eingeschalteter Kraftmaschine (z. B. während eines Kraftmaschinenmodus des Hybridfahrzeugbetriebs) oder mit ausgeschalteter Kraftmaschine (z. B. während eines Batteriemodus des Hybridfahrzeugbetriebs) fährt. Die Undichtigkeitstests, die ausgeführt werden, während die Kraftmaschine ausgeschaltet ist, können das Ausüben eines Überdrucks auf das Kraftstoffsystem während einer Dauer (z. B. bis ein Kraftstofftank-Solldruck erreicht ist) und dann das Abdichten des Kraftstoffsystems, während eine Änderung des Kraftstofftankdrucks (z. B. eine Änderungsrate des Drucks oder ein Enddruckwert) überwacht werden, enthalten. Die Undichtigkeitstests, die ausgeführt werden, während die Kraftmaschine ausgeschaltet ist, können außerdem das Ausüben eines Unterdrucks auf das Kraftstoffsystem während einer Dauer (z. B. bis ein Kraftstofftank-Sollvakuum erreicht ist) und dann das Abdichten des Kraftstoffsystems, während eine Änderung des Kraftstofftankdrucks (z. B. eine Änderungsrate des Vakuumpegels oder ein Enddruckwert) überwacht werden, enthalten. Durch das Ausführen sowohl von Überdruck-Undichtigkeitstests als auch von Unterdruck-Undichtigkeitstests können kleine Undichtigkeiten besser identifiziert werden, weil die durch das Ausüben eines Überdrucks maskierten Undichtigkeiten bei dem Unterdruck-Undichtigkeitstest identifiziert werden können, während die durch das Ausüben eines Unterdrucks maskierten Undichtigkeiten bei dem Überdruck-Undichtigkeitstest identifiziert werden können.
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Das Kraftmaschinensystem 8 enthält ferner eine oder mehrere Vakuumverbrauchsvorrichtungen 74, 75. Eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe 76 ist an die Vakuumverbrauchsvorrichtungen 74, 75 gekoppelt und ist konfiguriert, um ein Vakuum zum Betreiben oder Betätigen der Vakuumverbrauchsvorrichtungen bereitzustellen. In dem dargestellten Beispiel ist die Vakuumpumpe 76 unter Verwendung der Leistung von der Energiespeichervorrichtung elektrisch angetrieben. In einem Beispiel kann die Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 eine Bremskraftunterstützungsvorrichtung sein, wobei die Vakuumpumpe 76 in Ansprechen auf das Anwenden der Fahrzeugbremse betätigt wird. Die Bremskraftunterstützungsvorrichtung kann z. B. einen internen Vakuumbehälter enthalten, der eine durch eine Bedienungsperson 15 des Fahrzeugs über ein Bremspedal 150 zum Anwenden der (nicht gezeigten) Fahrzeugbremsen bereitgestellte Kraft verstärkt. Eine Position des Bremspedals 150 kann durch einen Bremspedalsensor 152 überwacht werden. Die elektrisch angetriebene Vakuumpumpe 76 kann über ein Steuersignal vom Controller 12 selektiv betrieben werden, um der Bremskraftunterstützungsvorrichtung wenigstens etwas Vakuum zuzuführen. Die Vakuumverbrauchsvorrichtung 75 kann ein alternativer Vakuumverbraucher sein, wie z. B. ein Geschwindigkeitssteuerungsaktuator oder die HVAC-Systemtüren.
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Die Erfinder haben hier erkannt, dass während der Bedingungen, unter denen die Vakuumpumpe 76 betätigt wird, um der Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 ein Vakuum bereitzustellen, die von der Vakuumpumpe entleerte Luft opportunistisch in den Behälter 22 übertragen werden kann, um das Kraftstoffsystem 18 unter Druck zu setzen. Spezifisch kann die Vakuumpumpe betrieben werden, wobei, während das Vakuum von einem ersten Auslass der Pumpe zu der Vakuumverbrauchsvorrichtung geleitet wird, die aus einem zweiten, anderen Auslass der Pumpe entleerte Luft zu dem Behälter 22 des Kraftstoffsystems 18 geleitet werden kann. Dies ermöglicht das Ausüben eines Überdrucks, der in der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugt wird, auf das Kraftstoffsystem. Indem erlaubt wird, dass ein Überdruck-Undichtigkeitstest vorteilhaft ausgeführt wird, während die Vakuumpumpe betrieben wird, können synergistische Vorteile bereitgestellt werden. Falls die Undichtigkeitstestbedingungen nicht erfüllt sind, kann die aus der Vakuumpumpe entleerte Luft als solche entlang der Absaugleitung 28 durch das Öffnen des Solenoidventils 113 und das Schließen des Behälterabsaugventils 112 in den Einlasskrümmer 44 geleitet werden. Während anderer Bedingungen, wie z. B. wenn ein Unterdruck-Undichtigkeitstest ausgeführt wird, kann die Vakuumpumpe betrieben werden, um das Vakuum von dem ersten Auslass der Pumpe zu dem Behälter 22 des Kraftstoffsystems 18 zu leiten. Darin wird eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems in Ansprechen auf eine Änderung des Kraftstoffsystemdrucks nach dem Ausüben eines in der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugten Unterdrucks angegeben.
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In einem Beispiel kann jeder der Undichtigkeitstests in einer Reihenfolge der Undichtigkeitstests, die auf der Gelegenheit basiert, sequentiell ausgeführt werden. Wenn z. B. die Vakuumpumpe 76 bereits betätigt wird und der Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 Vakuum zuführt, wenn die Undichtigkeitstestbedingungen erfüllt sind, kann der Überdruck-Undichtigkeitstest vor dem Unterdruck-Undichtigkeitstest ausgeführt werden, indem das Kraftstoffsystem mit der von der Vakuumpumpe entleerten Luft unter Druck gesetzt wird. Als ein weiteres Beispiel kann, falls die Vakuumpumpe 76 bereits betätigt wird und das Zuführen von Vakuum zu der Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 ausgeführt (oder fast ausgeführt) ist, wenn die Undichtigkeitstestbedingungen erfüllt sind, der Unterdruck-Undichtigkeitstest vor dem Überdruck-Undichtigkeitstest durch das Anwenden von Vakuum von der Vakuumpumpe auf das Kraftstoffsystem ausgeführt werden.
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Um den Überdruck-Undichtigkeitstest während der Zustände bei ausgeschalteter Kraftmaschine auszuführen, wird die von dem Betrieb der Vakuumpumpe 76 entleerte Luft zu dem Kraftstoffsystem übertragen. Spezifisch wird die entleerte Luft entlang der Leitung 32 auf den Behälter 22 übertragen, während das Behälterabsaugventil 112 geöffnet ist. Ein entlang der Absaugleitung 28 positioniertes Solenoidventil 113 wird geschlossen gehalten, um den Einlasskrümmer von der durch die Vakuumpumpe entleerten Luft zu isolieren. Außerdem wird ein Solenoidventil 116, das einen ersten Auslass der Vakuumpumpe entlang der Leitung 33 an das Kraftstoffsystem koppelt, geschlossen gehalten, um das Kraftstoffsystem von dem in der Kraftstoffpumpe erzeugten Vakuum zu isolieren. Falls die Vakuumverbrauchsvorrichtung (z. B. die Bremskraftunterstützungsvorrichtung) unzureichend Luft enthält, kann es erforderlich sein, dass die Luft als solche über ein Solenoidventil in die Vakuumpumpe gelassen werden muss. Sobald die Bremskraftunterstützungsvorrichtung entleert worden ist, kann z. B. das Solenoidventil 115 geöffnet werden, so dass Luft von der Vakuumverbrauchsvorrichtung 75 in den ersten Einlass der Vakuumpumpe gelassen werden kann. Dies erlaubt, dass weiterhin ein Überdruck von der Vakuumpumpe auf das Kraftstoffsystem ausgeübt wird. In einigen Ausführungsformen kann die Leitung 32 sowohl einen (nicht gezeigten) Regler zum Regeln eines Drucks der entleerten Luft, die zum Kraftstofftank 20 übertragen wird, als auch ein (nicht gezeigtes) Rückschlagventil, um zu verhindern, dass die Kraftstoffdämpfe von dem Behälter in der entgegengesetzten Richtung strömen, enthalten. Während des Überdruck-Undichtigkeitstests werden das Behälterabsaugventil 112 und das Isolationsventil 110 geschlossen gehalten, um es zu ermöglichen, dass der Überdruck von der Vakuumpumpe 76 entlang der Leitungen 32 und 31 über den Behälter 22 auf den Kraftstofftank 20 ausgeübt wird. Außerdem werden ein Behälterentleerungsöffnungssolenoid des Behälterentleerungsöffnungsventils 114 und das Solenoid 116 entlang der Leitung 33 geschlossen gehalten. Dann kann, nachdem ein Schwellenüberdruck des Kraftstofftanks erreicht worden ist, das Isolationsventil geschlossen werden, während ein Entlüften des Kraftstofftankdrucks am Drucksensor 120 überwacht wird. Basierend auf der Entlüftungsrate und einem endgültigen stabilisierten Kraftstofftankdruck nach dem Ausüben des Überdrucks kann das Vorhandensein einer Undichtigkeit des Kraftstoffsystems bestimmt werden. In Ansprechen auf eine Entlüftungsrate, die schneller als eine Schwellenrate ist, kann z. B. eine Undichtigkeit bestimmt werden und kann eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems angegeben werden.
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Um den Unterdruck-Undichtigkeitstest während der Zustände mit ausgeschalteter Kraftmaschine auszuführen, kann ein natürliches Vakuum bei abgeschalteter Kraftmaschine (EONV) auf den Kraftstofftank ausgeübt werden. Dabei kann das Kraftstoffsystem während eines Abschaltereignisses der Kraftmaschine (z. B. einem Schlüssel-aus-Ereignis) durch das Schließen des Behälterentlüftungsöffnungsventils abgedichtet werden. Als solche wird während des Laufens der Kraftmaschine die Wärme von der Kraftmaschine zu dem Kraftstofftank zurückgewiesen, was einen Anstieg der Temperatur und des Drucks des Kraftstofftanks verursacht. Dann kann während des Zustands bei ausgeschalteter Kraftmaschine, wie der Kraftstofftank auf die Bedingungen der Umgebungstemperatur abkühlt, ein Druck im Kraftstofftank (aufgrund der Beziehung zwischen der Temperatur und dem Druck eines idealen Gases) fallen, was es ermöglicht, dass ein Vakuum ("das natürliche Vakuum bei abgeschalteter Kraftmaschine") auf den Kraftstofftank angewendet wird. Basierend auf einer anschließenden Rate des Belüftens des Vakuums können Undichtigkeiten des Kraftstoffsystems identifiziert werden.
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Um den Unterdruck-Undichtigkeitstest während der Zustände bei abgeschalteter Kraftmaschine auszuführen, kann alternativ ein in der Vakuumpumpe 76 erzeugter Unterdruck auf das Kraftstoffsystem ausgeübt werden. Spezifisch kann das Solenoidventil 116 geöffnet werden, so dass das Vakuum von dem ersten Auslass der Vakuumpumpe 76 entlang der Leitung 33 gesaugt und auf das Kraftstoffsystem angewendet werden kann. Während des Unterdruck-Undichtigkeitstests bei ausgeschalteter Kraftmaschine mit dem von der Vakuumpumpe angewendeten Vakuum wird das Behälterabsaugventil 112 geschlossen gehalten und wird das Isolationsventil 110 offen gehalten, um es zu ermöglichen, dass der Unterdruck von der Vakuumpumpe über den Behälter 22 auf den Kraftstofftank 20 ausgeübt wird. Zum gleichen Zeitpunkt kann das Solenoidventil 113 offen gehalten werden, so dass die von der Vakuumpumpe 76 entleerte Luft zum Einlasskrümmer 44 geleitet werden kann. Außerdem wird ein Behälterentlüftungsöffnungssolenoid des Behälterentlüftungsöffnungsventils 114 geschlossen gehalten. Dann kann, nachdem ein Schwellenunterdruck des Kraftstofftanks erreicht worden ist, das Isolationsventil geschlossen werden, während ein Belüften des Kraftstofftankdrucks am Drucksensor 120 überwacht wird. Basierend auf der Belüftungsrate des Drucks (oder der Vakuumzerfallsrate) und dem endgültigen stabilisierten Kraftstofftankdruck nach dem Ausüben des Unterdrucks kann das Vorhandensein einer Undichtigkeit des Kraftstoffsystems bestimmt werden. In Ansprechen auf eine Vakuumzerfallsrate, die schneller als eine Schwellenrate ist, kann z. B. eine Undichtigkeit bestimmt werden und kann eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems angegeben werden. Auf diese Weise können sowohl der Überdruck-Undichtigkeitstest als auch der Unterdruck-Undichtigkeitstest opportunistisch ausgeführt werden, was die Notwendigkeit für das Betreiben der Vakuumpumpe 76 für den einzigen Zweck des Ausführens eines Undichtigkeitstests verringert.
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Es ist zu erkennen, dass, während das dargestellte Beispiel die Solenoidventile 112 und 113 zeigt, die als eigenständige Ventile entlang der Absaugleitung 28 zwischen den Einlasskrümmer 44 und den Behälter 22 gekoppelt sind, in alternativen Ausführungsformen die Ventile kombiniert sein können. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein Abblaseschubventil am Schnittpunkt der Leitung 32 und der Absaugleitung 28 positioniert sein, um die von der Vakuumpumpe entleerte Luft entweder zum Kraftstoffsystem (wenn die Bedingungen des Überdruck-Undichtigkeitstests während des Vakuumpumpenbetriebs erfüllt sind) oder zum Einlasskrümmer (wenn die Bedingungen des Überdruck-Undichtigkeitstests während des Vakuumpumpenbetriebs nicht erfüllt sind) zu leiten.
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In einem alternativen Beispiel kann, falls die Kraftmaschine bereits mit dem natürlichen Ansaugen von Luft arbeitet, wenn die Undichtigkeitstestbedingungen erfüllt sind, der Unterdruck-Undichtigkeitstest vor dem Überdruck-Undichtigkeitstest durch das Anwenden des Vakuums von der laufenden Kraftmaschine auf das Kraftstoffsystem ausgeführt werden. Hier kann der Überdruck-Undichtigkeitstest opportunistisch während der Zustände bei ausgeschalteter Kraftmaschine ausgeführt werden, wenn die Vakuumpumpe arbeitet, während der Unterdruck-Undichtigkeitstest opportunistisch während der Zustände bei eingeschalteter Kraftmaschine ausgeführt werden kann, wenn die Kraftmaschine natürlich ansaugt.
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Während 1 zeigt, dass die Vakuumpumpe 76 entlang der Leitung 32 ohne ein dazwischenliegendes Ventil an das Kraftstoffsystem gekoppelt ist, ist zu erkennen, dass in alternativen Ausführungsformen ein oder mehrere Ventile zwischen der Vakuumpumpe 76 und dem Behälter 22 entlang der Leitung 32 gekoppelt sein können, um die selektive Kopplung der Pumpe an das Kraftstoffsystem zu erlauben. Ferner können ein oder mehrere Ventile (z. B. ein Dreiwegeventil) an die Vakuumpumpe 76 gekoppelt sein, um es zu ermöglichen, dass ein erster (Vakuum-)Auslass der Pumpe selektiv entweder an die Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 oder an den Behälter 22 gekoppelt wird, und es gleichermaßen zu ermöglichen, dass ein zweiter Auslass (für die entleerte Luft) der Pumpe selektiv entweder an den Behälter 22 oder an die Atmosphäre gekoppelt wird.
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Es ist zu erkennen, dass das Kraftstoffsystem basierend darauf, ob eine Behälterabsaugoperation stattfand, nachdem ein Druck für den Undichtigkeitstest ausgeübt worden ist, und ferner basierend auf der Art des ausgeübten Drucks in verschiedenen Absaugmodi betrieben werden kann. Der Controller kann z. B. das Kraftstoffsystem in einem ersten Absaugmodus betreiben, falls eine Ansaugoperation stattfindet, unmittelbar nachdem ein Überdruck für einen Überdruck-Undichtigkeitstest ausgeübt worden ist. Hier kann der Controller die Dauer des Absaugens vergrößern, um die Kraftstoffdämpfe zu kompensieren, die während des Undichtigkeitstests aus dem Behälter in den Kraftstofftank geschoben worden sein können. Als ein weiteres Beispiel kann der Controller das Kraftstoffsystem in einem zweiten Absaugmodus betreiben, falls eine Absaugoperation stattfindet, unmittelbar nachdem ein Unterdruck für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest ausgeübt worden ist. Hier kann der Controller die Dauer des Absaugens verringern, um die Kraftstoffdämpfe zu kompensieren, die während des Undichtigkeitstests aus dem Behälter zur Kraftmaschine abgesaugt worden sein können. Falls weder ein Über- noch ein Unterdruck unmittelbar vor dem Absaugen auf den Kraftstofftank ausgeübt worden ist, kann der Controller das Kraftstoffsystem in einer dritten (z. B. vorgegebenen) Absaugbetriebsart betreiben, wobei die Absaugströmungsgeschwindigkeit und -dauer auf der Behälterladung und den Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen basieren.
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In 1 kann das Fahrzeugsystem 6 ferner ein Steuersystem 14 enthalten. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 14 Informationen von mehreren Sensoren 16 empfängt, (wobei verschiedene Beispiele von ihnen hier beschrieben sind), und Steuersignale an mehrere Aktuatoren 81 sendet, (wobei verschiedene Beispiele von ihnen hier beschrieben sind). Als ein Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgassensor 126, der sich oberstromig der Abgasreinigungsvorrichtung befindet, einen Temperatursensor 128, einen MAP-Sensor 118 und einen Drucksensor 129 enthalten. Als ein weiteres Beispiel können die Sensoren 16 in den Ausführungsformen, in denen die Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 eine Bremskraftunterstützungsvorrichtung ist, einen an das Bremspedal 150 gekoppelten Sensor 152 enthalten. In einigen Ausführungsformen kann ein Sensor an die Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 gekoppelt sein, um die Betätigung der Vorrichtung und/oder einen Vakuumpegel der Vorrichtung abzutasten. Weitere Sensoren, wie z. B. zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-/Kraftstoffverhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Orte in dem Kraftstoffsystem 6 gekoppelt sein. Als ein weiteres Beispiel können die Aktuatoren eine Kraftstoffeinspritzdüse 66, ein Isolationsventil 110, ein Absaugventil 112, ein Entlüftungsöffnungsventil 114, eine Vakuumpumpe 76, eine Vakuumverbrauchsvorrichtung 74 und eine Drosselklappe 62 enthalten. Der Steuersystem 14 kann einen Controller 12 enthalten. Der Controller kann Eingangsdaten von verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Ansprechen auf die verarbeiteten Eingangsdaten basierend auf einer Anweisung oder einem Code, der entsprechend einer oder mehrerer Routinen darin programmiert ist, auslösen. Eine Beispielsteuerroutine ist hier bezüglich 2 beschrieben.
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Auf diese Weise ermöglicht das System nach 1 ein Verfahren zum Angeben einer Verschlechterung des Kraftstoffsystems in Ansprechen auf eine Änderung des Kraftstoffsystemdrucks nach einem Ausüben eines in einer elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugten Überdrucks. Spezifisch werden sowohl ein Über- als auch ein Unterdruck durch einen Behälter über die Verwendung derselben Vakuumpumpe auf einen Kraftstofftank des Kraftstoffsystems ausgeübt.
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In 2 ist eine Beispielroutine 200 zum sequentiellen Ausüben eines Über- und eines Unterdrucks auf ein Kraftstoffsystem und zum Identifizieren einer Undichtigkeit des Kraftstoffsystems basierend auf einer Änderung des Kraftstoffsystemdrucks nach dem Ausüben des Über- oder des Unterdrucks gezeigt.
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Bei 202 kann bestimmt werden, ob die Kraftmaschine läuft. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine laufen, falls das Hybridfahrzeug in einem Kraftmaschinenmodus arbeitet, wobei das Fahrzeug durch die Kraftmaschine angetrieben wird. Wenn die Kraftmaschine läuft, dann kann bei 203 bestimmt werden, ob die Undichtigkeitstestbedingungen bei eingeschalteter Kraftmaschine erfüllt worden sind. In einem Beispiel können die Undichtigkeitstestbedingungen bei eingeschalteter Kraftmaschine als erfüllt betrachtet werden, falls seit dem letzten Undichtigkeitstest eine Schwellendauer verstrichen ist. Beim Bestätigen, dass die Undichtigkeitsbedingungen erfüllt sind, kann bei 204 ein Undichtigkeitsdetektionstest bei eingeschalteter Kraftmaschine ausgeführt werden. Dabei können das Behälterabsaugventil 112 und das Solenoidventil 113 geöffnet werden (während das Solenoidventil 116 geschlossen gehalten wird), so dass das im Einlasskrümmer 44 erzeugte Vakuum über den Behälter 22 auf den Kraftstofftank 20 angewendet werden kann. Das Krümmervakuum kann angewendet werden, bis ein Kraftstofftank-Solldruck erreicht ist. Dann kann das Behälterabsaugventil geschlossen werden, um das System abzudichten, wobei die Zerfallsrate des Vakuums überwacht werden kann. Falls die Zerfallsrate höher als eine Schwellenrate ist, kann eine Systemundichtigkeit bestimmt werden. Falls andernfalls die Zerfallsrate kleiner als die Schwellenrate ist, wird keine Systemundichtigkeit bestimmt.
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Wenn die Kraftmaschine nicht läuft, wenn sich das Fahrzeug z. B. in einem Batteriemodus des Betriebs befindet, in dem das Fahrzeug durch die Batterie angetrieben wird, dann kann bei 206 bestimmt werden, ob für eine Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Vakuum erforderlich ist. Mit anderen Worten, es kann bestimmt werden, ob die elektrisch betriebene Vakuumpumpe betätigt werden muss, um der Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Vakuum bereitzustellen. In einem Beispiel, in dem die Vakuumverbrauchsvorrichtung eine Bremskraftunterstützungsvorrichtung ist, kann die elektrisch angetriebene Vakuumpumpe in Ansprechen auf die Anwendung der Fahrzeugbremse betätigt werden.
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Wenn ein Vakuum erforderlich ist, dann enthält bei 208 die Routine das Betätigen der Vakuumpumpe, um ein Vakuum zum Betreiben der Vorrichtung zu erzeugen. Insbesondere kann das Vakuum von einem ersten Auslass der Vakuumpumpe zu der Vakuumverbrauchsvorrichtung geleitet werden. Als Nächstes kann bei 210 bestimmt werden, ob die Bedingungen für einen Überdruck-Undichtigkeitstest erfüllt worden sind. In einem Beispiel können die Bedingungen für den Überdruck-Undichtigkeitstest als erfüllt betrachtet werden, falls seit einem letzten Überdruck-Undichtigkeitstest eine Schwellendauer verstrichen ist. Als ein weiteres Beispiel können die Bedingungen für einen Überdruck-Undichtigkeitstest als erfüllt betrachtet werden, falls der letzte ausgeführte Undichtigkeitstest ein Unterdruck-Undichtigkeitstest gewesen ist.
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Wenn die Bedingungen für einen Überdruck-Undichtigkeitstest bestätigt werden, dann kann bei 212 die aus der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe entleerte Luft zu dem Kraftstoffsystem geleitet werden, während die Vakuumpumpe betrieben wird, um ein Vakuum auf die Vakuumverbrauchsvorrichtung auszuüben. Spezifisch kann die aus einem zweiten, anderen Auslass der Vakuumpumpe entleerte Luft zu dem Kraftstoffsystem geleitet werden und über den Behälter zu dem Kraftstofftank übertragen werden, um das Kraftstoffsystem unter Druck zu setzen. Auf diese Weise kann ein durch die elektrisch angetriebene Vakuumpumpe erzeugter Überdruck auf das Kraftstoffsystem ausgeübt werden und verwendet werden, um eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems anzugeben. Um das Ausströmen von der Vakuumpumpe zum Kraftstoffsystem zu leiten, kann das Behälterabsaugventil geöffnet werden, während ein Solenoidventil, das den Auslass der Vakuumpumpe an den Einlasskrümmer koppelt (das Solenoidventil, das in einer Absaugleitung zwischen dem Behälterabsaugventil und dem Einlasskrümmer positioniert ist), geschlossen werden kann. Außerdem kann ein Solenoidventil, das den ersten Auslass der Vakuumpumpe an das Kraftstoffsystem koppelt, geschlossen werden. In einem Beispiel kann der Überdruck von der Vakuumpumpe während einer Dauer ausgeübt werden, bis ein Kraftstofftank-Solldruck erreicht ist. Dementsprechend kann bei 226 bestimmt werden, ob der Solldruck erreicht worden ist. Falls der Solldruck nicht erreicht worden ist, kann der Überdruck weiterhin ausgeübt werden, bis der Solldruck erreicht ist. Sobald der Solldruck erreicht worden ist, kann bei 228 das Ausüben des Überdrucks unterbrochen werden. Dies kann das Deaktivieren der elektrisch angetriebenen Pumpe und das Schließen des Behälterabsaugventils und eines Behälterentlüftungsöffnungsventils enthalten. Außerdem kann bei 228 der Kraftstoffsystemdruck überwacht werden. In einem Beispiel ist der Kraftstoffsystemdruck ein durch einen Drucksensor, der zwischen den Kraftstofftank und den Behälter des Kraftstoffsystems gekoppelt ist, geschätzter Kraftstofftankdruck. Das Überwachen des Kraftstoffsystemdrucks kann das Überwachen einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks und/oder das Überwachen eines stabilisierten Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Überdrucks enthalten.
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Nach der Isolation des Kraftstoffsystems kann erwartet werden, dass der Kraftstoffsystemdruck (hier der Kraftstofftankdruck) als solcher mit einer definierten Rate (basierend auf einer Referenzöffnungsgröße) mit dem Atmosphärendruck zurück ins Gleichgewicht gelangt (hier entlüftet wird). Falls eine Undichtigkeit vorhanden ist, kann erwartet werden, dass der überwachte Kraftstofftankdruck mit einer schnelleren Rate zum Atmosphärendruck entlüftet wird.
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Dementsprechend kann bei 230 eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Überdrucks bestimmt und mit einer Schwellenrate verglichen werden. Wenn die Rate des Zerfalls des Kraftstoffsystemdrucks größer als der Schwellenwert ist (d. h., falls nach dem Ausüben des Überdrucks die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks schneller als die Schwellenrate ist), dann kann bei 232 eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems bestimmt werden. Wie die Änderungsrate hier verwendet wird, kann sie eine absolute Änderungsrate des (Über-)Drucks des Kraftstofftanks sein. Die Verschlechterung des Kraftstoffsystems kann angegeben werden, indem ein Diagnosecode gesetzt wird (z. B. eine Fehlfunktions-Angabeleuchte gesetzt wird). Eine Öffnungsgröße der Undichtigkeit kann basierend auf einem Unterschied zwischen der absoluten Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks und der Schwellenrate bestimmt werden. Wie der Unterschied zunimmt, kann spezifisch eine größere Öffnungsgröße der Undichtigkeit angegeben werden. Falls im Vergleich die Zerfallsrate des Kraftstoffsystemdrucks kleiner als die Schwellenrate ist (d. h., falls nach dem Ausüben des Überdrucks die Änderungsrate das Kraftstofftankdrucks langsamer als die Schwellenrate ist), kann (basierend auf dem Überdruck-Undichtigkeitstest) keine Verschlechterung des Kraftstoffsystems bestimmt werden.
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Wenn zurück bei 210 die Bedingungen für den Überdruck-Undichtigkeitstest nicht erfüllt sind, dann kann bei 215 die von der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe entleerte Luft zum Einlasskrümmer geleitet werden, während die Vakuumpumpe betrieben wird, um ein Vakuum auf die Vakuumverbrauchsvorrichtung auszuüben. Um das Ausströmen aus der Vakuumpumpe zum Einlasskrümmer zu leiten, kann das Behälterabsaugventil geschlossen werden, während das Solenoidventil, das den Vakuumpumpenauslass an den Einlasskrümmer koppelt, geöffnet werden kann. Außerdem kann das Solenoidventil, das den ersten Auslass der Vakuumpumpe an das Kraftstoffsystem koppelt, geschlossen werden. Als Nächstes kann bei 216 bestimmt werden, ob die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest erfüllt worden sind. In einem Beispiel können die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest als erfüllt betrachtet werden, wenn seit einem letzten Unterdruck-Undichtigkeitstest eine Schwellendauer verstrichen ist. Als ein weiteres Beispiel können die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest als erfüllt betrachtet werden, falls der letzte ausgeführte Undichtigkeitstest ein Überdruck-Undichtigkeitstest gewesen ist. Falls die Bedingungen für einen Unterdruck nicht erfüllt sind, kann die Routine enden.
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Wenn die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest bestätigt werden, dann kann bei 218 nach dem Bereitstellen eines Vakuums für die Vakuumverbrauchsvorrichtung die Vakuumpumpe weiterhin betrieben werden, um ein Vakuum auf das Kraftstoffsystem anzuwenden. Nach dem Leiten des Vakuums vom ersten Auslass der Vakuumpumpe zu der Vakuumverbrauchsvorrichtung kann das Vakuum spezifisch von dem ersten Auslass der Vakuumpumpe zu dem Kraftstoffsystem geleitet und über den Behälter auf den Kraftstofftank angewendet werden, um das Kraftstoffsystem unter (Unter-)Druck zu setzen. Um dies auszuführen, kann das Behälterabsaugventil geschlossen werden und kann das Solenoidventil, das den ersten Auslass der Vakuumpumpe an das Kraftstoffsystem koppelt, geöffnet werden. Außerdem kann das Solenoidventil, das den zweiten Auslass der Vakuumpumpe an den Einlasskrümmer koppelt, geöffnet werden, so dass die während des Betriebs der Vakuumpumpe entleerte Luft zum Einlasskrümmer entleert werden kann. Auf diese Weise kann ein in der elektrisch betriebenen Vakuumpumpe erzeugter Unterdruck auf das Kraftstoffsystem ausgeübt werden und verwendet werden, um eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems anzugeben.
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Falls zurück bei 206 ein Vakuum für die Vakuumverbrauchsvorrichtung nicht erforderlich ist, geht die Routine zu 220 weiter, um zu bestimmen, ob die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest erfüllt worden sind. Falls die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest bestätigt werden, dann enthält bei 222 die Routine das Betätigen der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe, um ein Vakuum zu erzeugen und das erzeugte Vakuum von dem ersten Auslass der Vakuumpumpe über den Behälter zum Kraftstofftank des Kraftstoffsystems zu leiten. Wie vorher ausgearbeitet worden ist, enthält dies das Schließen des Behälterabsaugventils, während das Solenoidventil, das den zweiten Auslass der Vakuumpumpe an den Einlasskrümmer koppelt, (so dass die Luft von der Vakuumpumpe in den Einlasskrümmer entleert werden kann), und das Solenoidventil, das den ersten Auslass der Vakuumpumpe an das Kraftstoffsystem koppelt, (so dass das Vakuum von der Pumpe auf das Kraftstoffsystem angewendet werden kann), geöffnet werden. Entweder von 218 oder von 222 geht die Routine zu 226 weiter, während der Unterdruck in der Vakuumpumpe erzeugt wird und auf das Kraftstoffsystem ausgeübt wird.
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In einem Beispiel kann, während der mit der Vakuumpumpe ausgeführte Unterdruck-Undichtigkeitstest bei 218 und 222 abläuft, der Unterdruck von der Vakuumpumpe während einer Dauer ausgeübt werden, bis ein Kraftstofftank-Sollvakuum erreicht ist. Wie vorher bezüglich des Überdruck-Undichtigkeitstests ausgearbeitet worden ist, kann bei 226 bestimmt werden, ob ein Solldruck (z. B. ein Sollvakuumpegel) erreicht worden ist. Wenn der Solldruck (z. B. das Sollvakuum) nicht erreicht worden ist, kann der Unterdruck weiterhin ausgeübt werden, bis der Solldruck (z. B. das Sollvakuum) erreicht ist. Sobald der Solldruck erreicht worden ist, kann bei 228 das Ausüben des Unterdrucks unterbrochen werden. Dies kann das Deaktivieren der elektrisch angetriebenen Pumpe und das Schließen des Solenoidventils, das den ersten Auslass der Vakuumpumpe an das Kraftstoffsystem koppelt, enthalten, während das Behälterabsaugventil geschlossen gehalten wird. Außerdem kann bei 228 der Kraftstoffsystemdruck überwacht werden, einschließlich des Überwachens einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks und/oder des Überwachens eines stabilisierten Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Unterdrucks.
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Nach der Isolation des Kraftstoffsystems kann erwartet werden, dass der Kraftstoffsystemdruck (hier der Kraftstofftankdruck) als solcher mit einer definierten Rate (basierend auf einer Referenzöffnungsgröße) zum Atmosphärendruck zurück ins Gleichgewicht gelangt (hier belüftet wird). Falls eine Undichtigkeit vorhanden ist, kann erwartet werden, dass der überwachte Kraftstofftankdruck mit einer schnelleren Rate zum Atmosphärendruck belüftet wird.
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Dementsprechend kann bei 230 eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Unterdrucks bestimmt und mit einer Schwellenrate verglichen werden. Wenn die Zerfallsrate des Kraftstoffsystemvakuums größer als die Schwellenrate ist (d. h., wenn nach dem Ausüben des Unterdrucks die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks schneller als die Schwellenrate ist), dann kann bei 232 eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems bestimmt werden. Wie die Änderungsrate hier verwendet wird, kann sie eine absolute Änderungsrate des (Unter-)Drucks des Kraftstofftanks sein. Die Verschlechterung des Kraftstoffsystems kann durch das Setzen eines Diagnosecodes (z. B. durch das Setzen einer Fehlfunktions-Angabeleuchte) angegeben werden. Eine Öffnungsgröße der Undichtigkeit kann basierend auf einem Unterschied zwischen der absoluten Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks und der Schwellenrate bestimmt werden. Spezifisch kann, wie der Unterschied zunimmt, eine größere Öffnungsgröße der Undichtigkeit angegeben werden. Falls im Vergleich die Zerfallsrate des Kraftstoffsystemvakuums kleiner als die Schwellenrate ist (d. h., falls nach dem Ausüben des Unterdrucks die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks langsamer als die Schwellenrate ist), kann (basierend auf dem Unterdruck-Undichtigkeitstest) keine Verschlechterung des Kraftstoffsystems bestimmt werden.
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Als solche kann es Bedingungen geben, unter denen, selbst wenn eine Undichtigkeit vorhanden ist, das Vorhandensein des Überdrucks oder des Unterdrucks die Undichtigkeit maskieren kann. Folglich kann in einigen Ausführungsformen, selbst wenn nach dem Überdruck-Undichtigkeitstest keine Verschlechterung des Kraftstoffsystems bestimmt wird, die Routine weitergehen, um das Vorhandensein von keinen Undichtigkeiten durch das Ausführen eines Unterdruck-Undichtigkeitstests zu bestätigen. Selbst wenn nach dem Unterdruck-Undichtigkeitstest keine Verschlechterung des Kraftstoffsystems bestimmt wird, kann gleichermaßen die Routine weitergehen, um das Vorhandensein von keinen Undichtigkeiten durch das Ausführen eines Überdruck-Undichtigkeitstests zu bestätigen.
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In einigen Ausführungsformen kann eine Reihenfolge des sequentiellen Ausführens der Überdruck- und Unterdruck-Undichtigkeitstests vorgegeben sein. Eine Reihenfolge des sequentiellen Ausführens der Undichtigkeitstests kann z. B. auf der Gelegenheit basieren. Das Ausführen der Undichtigkeitstests basierend auf der Gelegenheit enthält das Ausführen des Überdruck-Undichtigkeitstests opportunistisch während des Betriebs der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe, während der Unterdruck-Undichtigkeitstest opportunistisch während natürlicher Ansaugbedingungen der Kraftmaschine ausgeführt wird oder ausgeführt wird, nachdem die Vakuumpumpe ein Vakuum für die Vakuumverbrauchsvorrichtung bereitgestellt hat. Das sequentielle Ausüben sowohl eines Überdrucks als auch eines Unterdrucks, die in der Vakuumpumpe des Kraftstoffsystems erzeugt werden, können während eines ersten Zustands, wenn die Vakuumpumpe arbeitet, um einer Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Vakuum bereitzustellen, wenn die Bedingungen für die Undichtigkeitsdetektion erfüllt sind, das Ausüben eines Überdrucks über den Behälter (durch das Leiten der von der Pumpe entleerten Luft zu dem Kraftstoffsystem) auf den Kraftstofftank vor dem Ausüben eines Unterdrucks über den Behälter auf den Kraftstofftank und das Überwachen einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Über- oder des Unterdrucks enthalten. Dann enthält während eines zweiten Zustands, wenn die Vakuumpumpe das Zuführen des Vakuums zu der Vakuumverbrauchsvorrichtung fast ausgeführt hat, wenn die Bedingungen für die Undichtigkeitsdetektion erfüllt sind, das sequentielle Ausüben das Ausüben eines Unterdrucks über den Behälter (durch das Leiten des Vakuums von der Pumpe zu dem Kraftstoffsystem) auf den Kraftstofftank vor dem Ausüben eines Überdrucks über den Behälter auf den Kraftstofftank und das Überwachen einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Über- oder des Unterdrucks.
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Auf diese Weise können sowohl der Überdruck als auch der Unterdruck, die in einer elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugt werden, sequentiell auf ein Kraftstoffsystem ausgeübt werden, wobei die Verschlechterung des Kraftstoffsystems basierend auf einer Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks nach dem Ausüben des Über- oder des Unterdrucks identifiziert werden kann. Durch das Leiten der von der Vakuumpumpe entleerten Luft während des regulären Pumpenbetriebs (z. B. zum Zuführen eines Vakuums zu einer vakuumgesteuerten Kraftmaschine oder einem vakuumgesteuerten Aktuator) zu dem Kraftstoffsystem kann der in der Pumpe erzeugte Überdruck opportunistisch für einen Überdruck-Undichtigkeitstest verwendet werden. Dies ermöglicht, dass eine Häufigkeit des Vakuumpumpenbetriebs (ausschließlich) für den Zweck der Undichtigkeitsdetektion des Kraftstoffsystems verringert werden kann. Dann kann während anderer Zustände die Vakuumpumpe betrieben werden, um einen Unterdruck-Undichtigkeitstest zu ermöglichen.
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Nun sind in 3 in der Abbildung 300 Beispiel-Überdruck- und Unterdruck-Undichtigkeitstests, die mit der Unterstützung einer Vakuumpumpe eines vorhandenen Systems ausgeführt werden, gezeigt. Spezifisch ist eine Angabe dessen, wenn der Undichtigkeitstest abläuft, in der Kurve 302 bereitgestellt, ist ein Vakuumpumpenbetrieb in der Kurve 304 gezeigt und sind die Änderungen des Kraftstofftankdrucks (des FT-Drucks) nach dem Ausüben eines Überdrucks oder eines Unterdrucks von der Vakuumpumpe in der Kurve 306 gezeigt.
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Vor t1 kann das Fahrzeug in einem Batteriemodus fahren, wobei das Fahrzeug mit der Energie von einer Energiespeichervorrichtung, wie z. B. einer Batterie, angetrieben wird. Bei t1 können die Bedingungen eines Überdruck-Undichtigkeitstests (eines PP-Undichtigkeitstests) erfüllt sein, wobei jedoch der Überdruck-Undichtigkeitstest nicht eingeleitet werden kann, bis sich eine Gelegenheit für die Erzeugung und das Ausüben eines Überdrucks ergibt. Bei t2 kann eine elektrisch angetriebene Vakuumpumpe (die Kurve 304) betätigt werden, um ein Vakuum einer Vakuumverbrauchsvorrichtung zuzuführen. In Ansprechen auf das Aktivieren der Fahrzeugbremsen bei t2 kann z. B. die Vakuumpumpe betätigt werden, um ein Vakuum einer vakuumbetätigten Bremskraftunterstützungsvorrichtung zuzuführen. Dementsprechend kann bei t2 der Überdruck-Undichtigkeitstest opportunistisch eingeleitet werden. Insbesondere wird die von der Vakuumpumpe entleerte Luft über den Behälter auf den Kraftstofftank übertragen, um das Kraftstoffsystem unter Druck zu setzen, während die Vakuumpumpe (während einer Dauer d1) betrieben wird, um der Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Vakuum zuzuführen.
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Wie der Überdruck von der Vakuumpumpe auf den Kraftstofftank ausgeübt wird, kann ein Kraftstofftankdruck allmählich zunehmen (die graphische Darstellung 306). Der Überdruck wird während der Dauer d1 (von t2 bis t3) von der Vakuumpumpe auf den Kraftstofftank ausgeübt, bis ein Schwellendruck erreicht ist. Dann wird nach t3 das Ausüben des Überdrucks unterbrochen (z. B. durch das Abdichten des Kraftstoffsystems von der Vakuumpumpe), wobei eine Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks überwacht wird, um zu bestimmen, ob es eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems gibt. Zwischen t3 und t4 wird eine Änderung des Kraftstofftankdrucks nach dem Ausüben des Überdrucks überwacht. In dem dargestellten Beispiel wird eine Rate des Entlüftens des Kraftstofftankdrucks (zum Atmosphärendruck) überwacht. Beim Fehlen einer Undichtigkeit kann der Kraftstofftankdruck mit einer langsameren Rate (z. B. langsamer als eine Schwellenrate) entlüftet werden und sich bei einem höheren Druckwert (z. B. bei oder über einem Referenzwert) stabilisieren, wie durch die Kurve 306 (die ausgezogene Linie) gezeigt ist. Beim Vorhandensein einer Undichtigkeit kann jedoch der Druck mit einer schnelleren Rate (z. B. schneller als eine Schwellenrate) entlüftet werden und sich bei einem niedrigeren Druckwert (z. B. unter einem Referenzwert) stabilisieren, wie durch die Kurve 307 (die gestrichelte Linie) gezeigt ist. In Ansprechen auf die Detektion einer Undichtigkeit wird eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems durch das Setzen eines Diagnosecodes angegeben.
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Zu einem späteren Zeitpunkt während des Batteriemodus des Fahrzeugbetriebs, spezifisch bei t5, können die Bedingungen für einen Unterdruck-Undichtigkeitstest (einen NP-Undichtigkeitstest) erfüllt sein. Dementsprechend kann bei t5 die elektrisch angetriebene Vakuumpumpe (die Kurve 304) betätigt werden, um ein Vakuum auf das Kraftstoffsystem anzuwenden. Insbesondere wird die Vakuumpumpe während einer Dauer d2 betrieben, um das Vakuum über den Behälter auf den Kraftstofftank anzuwenden, um das Kraftstoffsystem unter Druck zu setzen.
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Wie ein Unterdruck von der Vakuumpumpe auf den Kraftstofftank ausgeübt wird, kann ein Kraftstofftankdruck allmählich abnehmen (die Kurve 306). Das heißt, ein Vakuumpegel des Kraftstofftanks (oder Unterdruck) kann zunehmen. Der Unterdruck wird während einer Dauer d2 (von t5 bis t6) von der Vakuumpumpe auf den Kraftstofftank ausgeübt, bis ein Schwellendruck erreicht ist. Dann wird nach der Dauer d2 das Ausüben des Unterdrucks unterbrochen (z. B. durch das Abdichten des Kraftstoffsystems von der Vakuumpumpe), wobei eine Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks überwacht wird, um zu bestimmen, ob es eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems gibt. Zwischen t6 und t7 wird eine Änderung des Kraftstofftanks/Vakuums nach dem Ausüben des Unterdrucks überwacht. In dem dargestellten Beispiel wird eine Rate des Belüftens des Kraftstofftankdrucks (zum Atmosphärendruck) überwacht. Beim Fehlen einer Undichtigkeit kann der Kraftstofftankdruck mit einer langsameren Rate (z. B. langsamer als eine Schwellenrate) belüftet werden und sich bei einem niedrigeren Druckwert (z. B. bei oder unter einem Referenzwert) stabilisieren, wie durch die Kurve 306 (die ausgezogene Linie) gezeigt ist. Beim Vorhandensein einer Undichtigkeit kann jedoch der Druck mit einer schnelleren Rate (z. B. schneller als eine Schwellenrate) belüftet werden und sich bei einem höheren Druckwert (z. B. über einem Referenzwert) stabilisieren, wie durch die Kurve 309 (die gestrichelte Linie) gezeigt ist. In Ansprechen auf die Detektion einer Undichtigkeit wird die Verschlechterung des Kraftstoffsystems durch das Setzen eines Diagnosecodes angegeben.
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Bei t8 wie bei t2 kann die elektrisch angetriebene Vakuumpumpe (die Kurve 304) abermals betätigt werden, um der Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Vakuum zuzuführen. In Ansprechen auf die Aktivierung der Fahrzeugbremsen bei t8 kann die Vakuumpumpe betätigt werden, um ein Vakuum einer vakuumbetätigten Bremskraftunterstützungsvorrichtung zuzuführen. Weil jedoch die Bedingungen der Überdruck-Undichtigkeit früher ausgeführt worden sind, wird die Vakuumpumpe nur betrieben, um das Vakuum der Vakuumverbrauchsvorrichtung zuzuführen, wobei die von der Vakuumpumpe entleerte Luft nicht auf den Kraftstofftank übertragen wird. Das heißt, der Vakuumpumpenbetrieb wird nicht verwendet, um das Kraftstoffsystem unter Druck zu setzen, um die Verschlechterung des Kraftstoffsystems zu bestimmen.
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Auf diese Weise wird während eines ersten Betriebszustands des Fahrzeugs der in einer elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugte Überdruck auf das Kraftstoffsystem ausgeübt, während während eines zweiten Betriebszustands des Fahrzeugs der in der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugte Unterdruck auf das Kraftstoffsystem ausgeübt wird. Sowohl während des ersten als auch während des zweiten Zustands kann die Verschlechterung des Kraftstoffsystems in Ansprechen auf eine Änderung des Kraftstoffsystemdrucks nach dem Ausüben des Drucks angegeben werden. Spezifisch wird während des zweiten Zustands, während die Vakuumpumpe betrieben wird, das Vakuum von einem ersten Auslass der Pumpe zu dem Kraftstoffsystem geleitet, um einen Unterdruck auf das Kraftstoffsystem auszuüben, während die Luft aus einem zweiten, anderen Auslass der Pumpe entleert und zu einem Einlasskrümmer geleitet wird. Im Vergleich wird während des ersten Zustands der in der elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe erzeugte Überdruck durch das Betreiben der Vakuumpumpe, um das Vakuum von dem ersten Auslass der Vakuumpumpe zu einer Vakuumverbrauchsvorrichtung zu leiten, auf das Kraftstoffsystem ausgeübt, während die aus dem zweiten, anderen Auslass der Pumpe entleerte Luft zu dem Kraftstoffsystem geleitet wird.
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Während beider Zustände wird eine Verschlechterung des Kraftstoffsystems in Ansprechen auf eine Änderung des Kraftstoffsystemdrucks nach einem Ausüben des Über- oder des Unterdrucks (z. B. eine absolute Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks), die höher als eine Schwellenrate ist, angegeben.
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Ferner kann eine Öffnungsgröße der Undichtigkeit basierend auf einem Unterschied zwischen der absoluten Änderungsrate des Kraftstoffsystemdrucks und der Schwellenrate bestimmt werden. Wie der Unterschied zunimmt, kann z. B. eine größere Undichtigkeit (d. h. mit einer größeren Öffnungsgröße) bestimmt werden. Während die obigen Beispiele den Kraftstoffsystemdruck als einen Kraftstofftankdruck darstellen, der durch einen Drucksensor geschätzt wird, der zwischen einen Kraftstofftank und einen Behälter des Kraftstoffsystems gekoppelt ist, kann sich in alternativen Ausführungsformen der Drucksensor an einem alternativen Ort in dem Kraftstoffsystem befinden.
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Auf diese Weise können die vorhandenen Vorrichtungen verwendet werden, um opportunistisch einen Undichtigkeitstest des Kraftstoffsystems auszuführen. Während eine Vakuumpumpe betrieben wird, um ein Vakuum einer Vakuumverbrauchsvorrichtung des Kraftmaschinensystems bereitzustellen, kann spezifisch die von der Vakuumpumpe entleerte Luft opportunistisch verwendet werden, um einen Überdruck auf das Kraftstoffsystem auszuüben, um einen Überdruck-Undichtigkeitstest auszuführen. Weil außerdem die Kraftstoffdämpfe nicht durch die Pumpe hindurchgehen, sind die mit der Materialinkompatibilität in Beziehung stehenden Probleme verringert. Während anderer Zeiträume, in denen das Kraftmaschinenvakuum nicht verfügbar ist, kann dieselbe Vakuumpumpe außerdem verwendet werden, um einen Unterdruck auf das Kraftstoffsystem auszuüben, um einen Unterdruck-Undichtigkeitstest auszuführen. Dies verringert als solches nicht nur die Notwendigkeit für eine dedizierte Pumpe für Überdruck und eine dedizierte Pumpe für Unterdruck, sondern verringert außerdem die Häufigkeit, mit der die Vakuumpumpe für die beabsichtigte Undichtigkeitsdetektion betrieben werden muss. Als solches schafft dies die Vorteile der Verringerung der Komponenten und Kosten, während außerdem die Betriebslebensdauer der Vakuumpumpe verlängert wird. Durch das sequentielle Ausüben sowohl des Über- als auch des Unterdrucks auf einen Kraftstofftank können die durch das Ausüben des Überdrucks maskierten Undichtigkeiten durch den Unterdruck-Undichtigkeitstest identifiziert werden, während die durch das Ausüben des Unterdrucks maskierten Undichtigkeiten durch den Überdruck-Undichtigkeitstest identifiziert werden können. Durch die Verbesserung der Undichtigkeitsdetektion können die Abgasemissionen verbessert werden.
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Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen Beispielsteuerroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden, oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Handlungen Code graphisch darstellen, der in ein computerlesbares Speichermedium in dem Kraftmaschinen-Steuersystem programmiert sein kann.
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Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6, I-4, I-6, V-12, Boxer-4 und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Ferner können eine oder mehrere der verschiedenen Systemkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren der beschriebenen Diagnoseroutinen verwendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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