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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 10. Mai 2017 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0058299 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung für ein Hybridfahrzeug.
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Die Kraftfahrzeugindustrie hat aktiv geforscht, um Schadstoffe in Abgasen zu reduzieren. Ein Verfahren zur Reduzierung von Schadstoffen in Abgasen ist die Verwendung einer Behälterspülung.
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Hier weist der Behälter ein Absorptionsmaterial mit Aktivkohle zum Absorbieren des Kraftstoffdampfes oder des Kraftstoffverdampfungsgases aus dem Kraftstofftank oder einem Schwimmergehäuse und zum Verhindern des Abführens des Kraftstoffdampfes oder des Kraftstoffverdampfungsgases in die Atmosphäre auf.
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Auf diese Weise kann der absorbierte Kraftstoffdampf an einen Motor zur Verbrennung mittels eines Drucksteuersolenoidventils (Spülsteuersolenoidventil PCSC) übertragen werden, welches von einer Motorsteuereinrichtung (ECU) gesteuert wird.
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Andererseits sind bei einem Hybridfahrzeug ein Verbrennungsmotor zum Erzeugen von Leistung durch Verbrennen eines Kraftstoffs und ein Elektromotor zum Abgeben von Leistung einer Batterie gemeinsam vorgesehen.
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Jedoch strömt, wenn das Spülsteuersolenoidventil durch Auftreten eines Fehlers an dem Spülsteuersolenoidventil vollständig geöffnet ist, das abnormale Verdampfungsgas übermäßig in die Brennkammer, so dass das Problem auftritt, dass ein Motorausgehen erzeugt wird.
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Um dies zu verhindern, kann eine Drehzahl des Motors durch die Steuerung einer Luftmenge, eines Zündzeitpunktes oder einer Kraftstoffmenge ansteigen, jedoch gibt es die Schwierigkeit, dass eine Drehmomenterhöhung durch die Verbrennung eines Verbrennungsmotors eine physikalische Zeitverzögerung verursacht.
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Mit der Erfindung werden ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung für ein Hybridfahrzeug geschaffen, bei denen durch Erhöhen der Motordrehzahl auf den Ausfall eines Spülsteuersolenoidventils in dem Hybridfahrzeug das Ausgehen des Motors verhindert wird.
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Ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffverdampfungsgasspülung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sammeln (bzw. Aufnehmen oder Auffangen) eines in einem Kraftstofftank erzeugten Verdampfungsgases in einem Behälter, Steuern eines Spülsteuersolenoidventils, um das in dem Behälter gesammelte Verdampfungsgas zu einer Brennkammer zu führen, Überwachen eines Fehlers des Spülsteuersolenoidventils, und Steuern eines Drehmoments eines Motors (z.B. eines Verbrennungsmotors) mittels eines Hybrid-Startergenerators (HSG), wenn der Fehler des Spülsteuersolenoidventils erfasst wird.
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Der Schritt des Überwachens des Fehlers kann das Ermitteln (bzw. Bestimmen oder Feststellen), dass der Fehler erzeugt wird, wenn ein Masseschluss (oder Kurzschluss) des Spülsteuersolenoidventils erzeugt wird, und das Ermitteln (bzw. Bestimmen oder Feststellen), dass das Spülsteuersolenoidventil derart geöffnet ist, dass das Verdampfungsgas zu der Brennkammer strömt, aufweisen.
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Der Schritt des Steuerns des Drehmoments des Motors kann das Kompensieren des Drehmoments des Motors durch eine Drehmomentsteuerung des Hybrid-Startergenerators aufweisen.
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Der Schritt des Kompensierens des Motordrehmoments kann ferner das Erhöhen einer Drehzahl des Motors bis auf einen Zielwert durch die Drehmomentsteuerung des Hybrid-Startergenerators aufweisen.
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Der Schritt des Steuerns des Drehmoments des Motors kann ferner das Stoppen der Drehmomentsteuerung des Hybrid-Startergenerators, wenn die Drehzahl des Motors den Zielwert erreicht, aufweisen.
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Ein System zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Behälter, der ein Verdampfungsgas sammelt, das in einem Kraftstofftank erzeugt wird, ein Spülsteuersolenoidventil, das mit dem Behälter verbunden ist, um das in dem Behälter gesammelte Verdampfungsgas zu einer Brennkammer zu führen, und eine Steuervorrichtung, die einen Fehler des Spülsteuersolenoidventils überwacht und ein Drehmoment eines Motors durch eine Drehmomentsteuerung eines Hybrid-Startergenerators (HSG) derart steuert, dass es kompensiert wird.
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Die Steuervorrichtung kann eine Fehlerüberwachungsvorrichtung, die den Fehler des Spülsteuersolenoidventils überwacht, und eine Drehmomentsteuervorrichtung aufweisen, die das Drehmoment des Motors derart steuert, dass es durch Steuerung des Drehmoments des Hybrid-Startergenerators kompensiert wird, wenn der Fehler des Spülsteuersolenoidventils erfasst ist.
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Die Fehlerüberwachungsvorrichtung kann ermitteln (bzw. bestimmen oder festlegen), dass das Spülsteuersolenoidventil derart geöffnet ist, dass das Verdampfungsgas zu der Brennkammer strömt, wenn ein Masseschluss des Spülsteuersolenoidventils erzeugt ist.
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Die Drehmomentsteuervorrichtung kann die Drehzahl des Motors durch die Drehmomentsteuerung des Startergenerators bis auf einen Zielwert erhöhen und die Drehmomentsteuerung des Startergenerators stoppen, wenn die Drehzahl des Motors den Zielwert erreicht.
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Der Startergenerator kann einen Mildhybrid-Startergenerator (MHSG) aufweisen.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann, wenn der Fehler in dem Spülsteuersolenoidventil erzeugt wird, welches das in dem Behälter gesammelte Verdampfungsgas in die Brennkammer spült, da die Drehzahl des Motors durch die Drehmomentsteuerung des Startergenerators sofort ansteigt, das Ausgehen des Motors infolge des übermäßigen Zustroms des Verdampfungsgases verhindert werden, und eine Umgebung, welche die Ansprechempfindlichkeit und die Stabilität des Hybridfahrzeuges verbessert, kann geschaffen werden.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm eines Hybridfahrzeuges mit einem System zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ein Schema eines Systems zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 3 ein Schema einer Verbindungsstruktur eines Spülsteuersolenoidventils gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ein Flussdiagramm eines Prozesses der Steuerung eines Drehmoments eines Motors durch Überwachen eines Fehlers eines Spülsteuersolenoidventils gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 5 ein Diagramm, das die Erzeugung eines Motorausgehens auf einen Fehler eines Spülsteuersolenoidventils gemäß dem Stand der Technik darstellt; und
- 6 ein Diagramm, das die Verhinderung eines Motorausgehens auf einen Fehler eines Spülsteuersolenoidventils gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
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Nachfolgend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abzudecken, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
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Außerdem sind, wenn nicht ausdrücklich das Gegenteil beschrieben ist, das Wort „aufweisen“ und Variationen, wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie den Einschluss der genannten Elemente, jedoch nicht den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren.
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
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Außerdem versteht es sich, dass die beispielhaften Prozesse durch eine oder mehrere Steuereinrichtungen durchgeführt werden können. Es versteht sich, dass die Begriffe Steuereinrichtung/Steuervorrichtung eine Hardware-Vorrichtung bezeichnen, die einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist derart konfiguriert, dass er die Module speichert, und der Prozessor ist speziell derart konfiguriert, dass er die Module ausführt, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, welche weiter unten beschrieben sind.
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Ferner kann die Steuerlogik gemäß der vorliegenden Erfindung als nichtvergängliches computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Medium ausgestaltet sein, das ausführbare Programminstruktionen enthält, die von einem Prozessor, einer Steuereinrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien umfassen, jedoch sind nicht darauf beschränkt, ROM, RAM, CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Speichermedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt werden, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Steuerbereichsnetzwerk (CAN) gespeichert und ausgeführt wird.
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Nun werden mit Bezug auf die 1 bis 6 ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Im vorliegenden Fall zeigt das System zur Steuerung einer Kraftstoffdampfspülung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung lediglich eine schematische Konfiguration, die erforderlich ist, um eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zu erläutern, und ist nicht darauf beschränkt.
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Wie in 1 gezeigt, weist ein Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Motor 10, ein Getriebe 20, einen Hybrid-Startergenerator (HSG) 30, eine Batterie 40, einen Behälter 110, ein Spülsteuersolenoidventil (PCSV) 120 und eine Steuervorrichtung 130 auf. Hier umfasst das Hybridfahrzeug ein Mildhybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Ebenso umfasst der Hybrid-Startergenerator einen Mildhybrid-Startergenerator (MHSG) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Der Motor 10 als eine Antriebsquelle gibt eine Leistung in einem Anfahrzustand ab.
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Das Getriebe 20 kann eines von einem Automatikgetriebe (AMT) oder einem Doppelkupplungsgetriebe (DCT) umfassen und wählt einen Schaltgang entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Fahrzustand aus, um eine Antriebskraft an ein Antriebsrad abzugeben, wodurch ein Fahren beibehalten wird.
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Der HSG 30 ist über einen Riemen mit dem Motor 10 verbunden. Ebenso ist der HSG 30 mit Anbauteilen des Motors 10 verbunden, um eine Antriebsstromquelle durch einen inneren Inverter aufzunehmen, den Motor 10 zu starten oder die Leistung des Motors 10 zu unterstützen. Ebenso wird der HSG 30 als ein Generator beim Bergabfahren betrieben, um der Batterie 40 Regenerationsenergie zuzuführen.
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Die Batterie 40 ist mit dem HSG 30 elektrisch verbunden, um eine Spannung zum Antreiben des HSG 30 zu speichern. Wenn die Batterie 40 die Leistung des Motors 10 unterstützt, führt die Batterie 40 dem HSG 30 die Antriebsspannung zu und wird mit der Spannung verändert, die in dem HSG 30 während einer regenerativen Bremsung erzeugt wird. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Batterie 40 eine 48V-Batterie sein.
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Der Behälter 110 sammelt ein Verdampfungsgas, das von dem Kraftstofftank 50 erzeugt wird.
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Das Spülsteuersolenoidventil 120 liefert das in dem Behälter 110 gesammelte Verdampfungsgas an eine Brennkammer des Motors 10 durch die Steuerung der Steuervorrichtung 130.
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Die Steuervorrichtung 130 steuert einen Öffnungs/Schließvorgang des Spülsteuersolenoidventils 120 und überwacht einen Fehler des Spülsteuersolenoidventils 120.
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Mit Bezug auf die 2 und 3 weist das Spülsteuersolenoidventil 120 einen positiven Anschluss (+), der mit der Batterie 40 verbunden ist, und einen negativen Anschluss (-) auf, der mit der Steuervorrichtung 130 verbunden ist.
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Die Steuervorrichtung 130 führt eine EIN/AUS-Steuerung des Ventils über den negativen Anschluss (-) des Spülsteuersolenoidventils 120 durch. Ebenso steuert die Steuervorrichtung 130 einen Öffnungsbetrag des Spülsteuersolenoidventils 120 durch eine Tastverhältnis(PWM DUTY)-Steuerung, um eine Menge des in die Brennkammer einströmenden Verdampfungsgases zu steuern.
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Jedoch wird, wenn ein Masseschluss in dem negativen Anschluss (-) des Spülsteuersolenoidventils 120 erzeugt wird, der Strom der Batterie 40 konstant dem positiven Anschluss (+) des Spülsteuersolenoidventils 120 zugeführt.
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Ferner wird, wenn der Strom dem positiven Anschluss (+) des Spülsteuersolenoidventils 120 zugeführt wird, das Spülsteuersolenoidventil 120 auf 100% geöffnet, und das in dem Behälter 110 gesammelte Verdampfungsgas strömt unabhängig von der Steuerung der Steuervorrichtung 130 in die Brennkammer des Motors 10. Dementsprechend kann ein Ausgehproblem des Motors in Abhängigkeit von dem übermäßigen Zustrom des abnormalen Verdampfungsgases erzeugt werden, wenn der Masseschluss des Spülsteuersolenoidventil 120 erzeugt wird.
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Dementsprechend steuert, wenn der Fehler des Spülsteuersolenoidventils 120 erfasst wird, die Steuervorrichtung 130 das Drehmoment des Motors 10 durch die Drehmomentsteuerung des HSG 30 derart, dass es kompensiert wird, um das Ausgehproblem des Motors zu verhindern.
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Die Steuervorrichtung 130 weist eine Fehlerüberwachungsvorrichtung 132, die den Fehler des Spülsteuersolenoidventils 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung überwacht, und eine Drehmomentsteuervorrichtung 134 auf, die das Motordrehmoment durch Steuerung des Drehmoments des Startergenerators 30 derart steuert, dass es kompensiert wird.
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Wenn der Masseschluss in dem Spülsteuersolenoidventil 120 erzeugt wird, ermittelt die Fehlerüberwachungsvorrichtung 132, dass das Spülsteuersolenoidventil 120 vollständig geöffnet ist, so dass das Verdampfungsgas in die Brennkammer strömt.
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Die Drehmomentsteuervorrichtung 134 erhöht die Drehzahl des Motors 10 bis zu einem Zielwert durch die Drehmomentsteuerung des Startergenerators 30. Ferner steuert, wenn die Drehzahl des Motors 10 den Zielwert erreicht, die Drehmomentsteuervorrichtung 134 die Drehmomentsteuerung des Startergenerators 30 derart, dass sie gestoppt wird.
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Zu diesem Zweck kann die Steuervorrichtung 130 durch wenigstens einen Prozessor realisiert werden, der von einem vorbestimmten Programm betrieben wird, und das vorbestimmte Programm kann derart programmiert werden, dass es jeden Schritt eines Verfahrens zur Steuerung der Kraftstoffverdampfungsgasspülung für das Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausführt.
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Mit Bezug auf das Flussdiagramm in 4, das unter Verwendung derselben Bezugszeichen in Verbindung mit den Konfigurationen von 1 bis 3 beschrieben wird, überwacht die Steuervorrichtung 130 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung den Fehler des Spülsteuersolenoidventils 120, wenn der Motor 10 läuft (S102 und S104).
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In dem vorliegenden Fall ist, wenn ermittelt wird, dass der Fehler durch das Auftreten eines Kurzschlusses in dem negativen Anschluss (-) des Solenoidventils 120 erzeugt wird, das Spülsteuersolenoidventil 120 vollständig geöffnet, und es kann ermittelt werden, dass das in dem Behälter 110 gesammelte Verdampfungsgas unabhängig von der Steuerung der Steuervorrichtung 130 in die Brennkammer des Motors 10 strömt.
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Ebenso steuert die Steuervorrichtung 130 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung das Drehmoment des HSG 30, um das Drehmoment des Motors 10 zu kompensieren, wenn der Fehler in dem Spülsteuersolenoidventil 120 erzeugt wird (S106 und S108).
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In dem vorliegenden Fall erhöht die Steuervorrichtung 130 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Drehzahl des Motors durch die Drehmomentsteuerung des HSG 30 bis auf den Zielwert. Hier kann der HSG 30 ein Mildhybrid-Startergenerator (MHSG) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sein.
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Ebenso beendet die Steuervorrichtung 130 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Drehmomentsteuerung des HSG 30, wenn die Drehzahl des Motors 10 den Zielwert überschreitet (S110 und S112).
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Wie in 5 gezeigt, gibt es, wenn der Fehler in dem herkömmlichen Spülsteuersolenoidventil 120 erzeugt wird (Ta), das Problem, dass das Motorausgehen vor dem Erhöhen des Motordrehmoments erzeugt wird, nachdem der Fehler des Ventils bestätigt wird (Tb). Herkömmlich kann das Drehmoment des Motors durch Steuerung der Luftmenge, des Zündzeitpunktes oder der Kraftstoffmenge und dergleichen ansteigen, jedoch hat die Erhöhung des Drehmoments durch die Verbrennung des Verbrennungsmotors das Problem, dass eine physikalische Zeitverzögerung verursacht wird.
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Dementsprechend kompensiert, wie in 6 gezeigt, das System zur Steuerung der Kraftstoffdampfspülung für das Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sofort das Drehmoment des Motors 10 durch die Drehmomentsteuerung des Startergenerators 30, wenn der Fehler des Spülsteuersolenoidventils 120 erfasst wird (Tc).
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Das heißt, das System zur Steuerung der Kraftstoffdampfspülung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erhöht sofort die Drehzahl des Motors, wenn das Spülsteuersolenoidventil 120 ausfällt, wodurch das Ausgehen des Motors verhindert wird.
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Wie oben beschrieben, kann, da das System und das Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffdampfspülung für das Hybridfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sofort die Drehzahl des Motors durch die Drehmomentsteuerung des Startergenerators erhöhen, wenn das Spülsteuersolenoidventil, welches das in dem Behälter gesammelte Verdampfungsgas in die Brennkammer spült, ausfällt, das Ausgehen des Motors infolge des übermäßigen Zustromes des Verdampfungsgases verhindert werden, und eine Umgebung, welche die Ansprechempfindlichkeit und die Stabilität des Hybridfahrzeuges verbessert, kann geschaffen werden.
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Die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nicht nur durch eine Vorrichtung und ein Verfahren realisiert, und können daher durch Programme, welche Funktionen entsprechend den Konfigurationen der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ausführen, oder Aufzeichnungsmedien realisiert werden, auf welchen die Programme aufgezeichnet sind. Solche Aufzeichnungsmedien können in sowohl einer Benutzerstation als auch einem Server ausgeführt werden.
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Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“, „vorn“, „hinten“ usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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