DE102018122773A1

DE102018122773A1 - Systeme und Verfahren für eine selbstabschaltende Ausstoßvorrichtung eines Luftansaugsystems

Info

Publication number: DE102018122773A1
Application number: DE102018122773.6A
Authority: DE
Inventors: Matthew Werner; Scott Alan Bohr
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2019-03-21
Also published as: US10145339B1; CN109519306A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme für eine selbstabschaltende Ausstoßvorrichtung eines Luftansaugsystems und Verdunstungsemissionssystems bereitgestellt. In einem Beispiel kann eine Ausstoßvorrichtung einen Auslass, der mit einem Einlassströmungsanschluss eines Luftansaugkanals gekoppelt ist, stromaufwärts von einem Verdichter, einen Entleerungsanschluss, der mit einem externen Vorsprung gekoppelt ist, der angrenzend an den Einlassströmungsanschluss an dem Luftansaugkanal angeordnet ist, eine Verengung, die zwischen dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist, und erste und zweite Einlässe, die an jeder Seite der Verengung positioniert sind, beinhalten. Wenn sich der Auslass von dem Einlassströmungsanschluss trennt, kann sich der Entleerungsanschluss von dem externen Vorsprung trennen, wodurch die Vakuumerzeugungsfähigkeiten der Ausstoßvorrichtung abgeschaltet werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für eine selbstabschaltende Ausstoßvorrichtung eines Luftansaugsystems und Verdunstungsemissionssystems eines Fahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
Fahrzeuge können mit Verdunstungsemissionssystemen ausgestattet sein, wie etwa bordeigenen Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemen. Solche Systeme nehmen verdampfte Kohlenwasserstoffe auf und verhindern die Freisetzung von diesen an die Atmosphäre, zum Beispiel Kraftstoffdämpfe, die während des Betankens in einem Fahrzeugbenzintank erzeugt werden. Konkret werden die verdampften Kohlenwasserstoffe (HC) in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert, der mit einem Adsorptionsmittel ausgestattet ist, der die Dämpfe adsorbiert und speichert. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, ermöglicht das Verdunstungsemissionssteuersystem, dass die Dämpfe zur Verwendung als Kraftstoff in den Motoransaugkrümmer gespült werden. Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem kann ein oder mehrere Rückschlagventile, Ausstoßvorrichtungen (oder Venturis) und/oder durch die Steuerung betätigbare Ventile zum Erleichtern des Spülens von gespeicherten Dämpfen bei aufgeladenem und nicht aufgeladenem Verbrennungsmotorbetrieb beinhalten. Insbesondere können Ausstoßvorrichtungen mit dem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors und dem Verdunstungsemissionssystem gekoppelt sein, um Vakuum zu generieren, wenn der Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors druckbeaufschlagt ist (z. B. aufgrund des Betriebs eines Verdichters aufgeladen ist), und um Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampfkanister in das Luftansaugsystem zu ermöglichen. Wenn diese Ausstoßvorrichtungen jedoch ein Leck entwickeln oder wenn ein oder mehrere Schläuche oder Leitungen, die mit der Ausstoßvorrichtung gekoppelt sind, sich verschlechtern, kann es möglich sein, dass Gase, die Kraftstoffdämpfe enthalten, in die Atmosphäre austreten. Somit müssen diese Ausstoßvorrichtungen entweder für einen korrekten Betrieb (und Verhinderung von Kraftstoffdampflecks in die Atmosphäre) diagnostiziert werden können oder die Ausstoßvorrichtungsdüse muss sich innerhalb des Luftansaugsystems befinden. Die Erfinder hierin haben jedoch erkannt, dass Positionieren der Ausstoßvorrichtungsdüse innerhalb des Luftansaugsystems den Platz des Verbrennungsmotors beschränkt und Kosten erhöht.
Einige Ansätze diagnostizieren und erkennen Lecks in Ausstoßvorrichtungssystemkomponenten neben den Ausstoßvorrichtungseinlässen und/oder stromaufwärts von den Ausstoßvorrichtungseinlässen. Zum Beispiel können unter Verwendung einer Vielzahl von Sensoren in einem Verbrennungsmotorsystem Lecks in Schläuchen, Leitungen oder Rohrsystemen, die mit dem Einlass der Ausstoßvorrichtung oder an anderen Stellen in einem Ausstoßvorrichtungssystem stromaufwärts von dem Ausstoßvorrichtungsauslass gekoppelt sind, erkannt werden. Solche Ansätze scheitern jedoch daran, Lecks in einem Ausstoßvorrichtungssystem an oder stromabwärts von dem Ausstoßvorrichtungsauslass zu diagnostizieren oder zu erkennen. Zum Beispiel kann ein Schlauch oder eine sonstige Leitung dazu verwendet werden, den Auslass einer Ausstoßvorrichtung mit einem Verbrennungsmotoreinlass an einer Position stromaufwärts von einem Verdichter zu koppeln. Wenn sich ein solcher Schlauch verschlechtert oder von dem Ausstoßvorrichtungsauslass entkoppelt, kann das resultierende Leck in dem Ausstoßvorrichtungssystem unerkannt bleiben, was zu erhöhten Emissionen und Verschlechterung von Verbrennungsmotorbetrieb führt.
Andere Versuche, ein Erkennen von Ausstoßvorrichtungslecks und ein Verhindern, dass Kraftstoffdämpfe in die Atmosphäre austreten, anzugehen, beinhalten festes Montieren der Ausstoßvorrichtung an dem Luftansaugsystem und/oder Einschließen von einem oder mehreren Absperrventilen in der Ausstoßvorrichtung. Ein beispielhafter Ansatz ist durch Euliss et al. in U.S. 9,243,595 gezeigt. Darin kann ein Auslass einer Ausstoßvorrichtung entweder fest an dem Luftansaugsystem montiert werden oder ein oder mehrere Absperrventile beinhalten. Die Ausstoßvorrichtung kann auch zumindest einen Knickpunkt an der Verengung oder den Einlässen der Ausstoßvorrichtung beinhalten. Ein Ausfall der Ausstoßvorrichtung an den Knickpunkten leitet Lecks von dem Auslass zu den Einlässen weg, wo sie ohne zusätzliche Sensoren oder Logik erkannt werden können.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel kann ein festes Montieren des Auslasses an dem Luftansaugsystem nicht in einem klaren erkennbaren Leck resultieren, wenn die Auslassverbindung sich verschlechtert oder teilweise trennt. Zusätzlich kann ein Einbringen von einem oder mehreren Knickpunkten schwierig umzusetzen sein, wodurch die Herstellungskosten der Ausstoßvorrichtung zunehmen und/oder was immer noch in Kraftstoffdampflecks in die Atmosphäre resultiert.
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein System angegangen werden, das Folgendes umfasst: einen Luftansaugkanal eines Verbrennungsmotors, beinhaltend einen Einlassströmungsanschluss und einen externen Vorsprung mit einem geschlossenen Ende, jeweils abzweigend von einer gleichen Seite des Luftansaugkanals; und eine Ausstoßvorrichtung, Folgendes beinhaltend: eine Verengung, angeordnet zwischen einem Auslass, der dazu angepasst ist, sich mit dem Einlassströmungsanschluss zu koppeln, und einem Entleerungsanschluss, der dazu angepasst ist, sich mit den Vorsprüngen zu koppeln; und erste und zweite Einlässe, die an jeder Seite der Verengung positioniert sind. In einem Beispiel ist der erste Einlass mit einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors gekoppelt, der zweite Einlass ist mit einem Kraftstoffdampfkanister eines Verdunstungsemissionssystems gekoppelt und der Auslass ist mit dem Luftansaugkanal stromaufwärts von einem Verdichter gekoppelt. Während des Verbrennungsmotorbetriebs kann sich, wenn sich der Auslass von dem Einlassströmungsanschluss entkoppelt, der Entleerungsanschluss ebenfalls von dem externen Vorsprung entkoppeln. Daraus resultierend blockiert der externe Vorsprung nicht länger den Strom vom Verlassen der Ausstoßvorrichtung über den Entleerungsanschluss und Gase (z. B. komprimierte Ansaugluft von dem Ansaugkrümmer), die durch die Ausstoßvorrichtung strömen, werden über den Entleerungsanschluss abgelassen, bevor sie durch die Verengung laufen. Dies kann die Vakuumerzeugung an der Verengung abschalten, wodurch verhindert wird, dass Kraftstoffdämpfe über den zweiten Einlass in die Ausstoßvorrichtung gezogen werden. Daraus resultierend können Kraftstoffdämpfe die Ausstoßvorrichtung nicht über den getrennten Auslass der Ausstoßvorrichtung verlassen. Auf diese Weise kann sich die Ausstoßvorrichtung selbst abschalten, wenn sie von dem Luftansaugsystem getrennt wird, wodurch die Leckage von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre reduziert wird. Ferner sind durch Bereitstellen einer selbstabschaltenden Ausstoßvorrichtung kostenintensive Ventilkomponenten und Überwachungssysteme zum Erkennen einer getrennten Ausstoßvorrichtung nicht erforderlich, wodurch Komplexität und Kosten für die Verbrennungsmotorsteuerung reduziert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu vorgesehen, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
Figurenliste

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems eines Fahrzeugsystems mit einem Doppelweg-Ausstoßvorrichtungssystem, das mit dem Luftansaugsystem (AIS) verbunden ist.
1B zeigt eine schematische Darstellung des Ausstoßvorrichtungssystems, das von dem Luftansaugsystem (AIS) getrennt ist.
2A veranschaulicht eine äußere Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Doppelweg-Ausstoßvorrichtungssystems .
2B veranschaulicht eine Ausschnittsansicht eines Inneren der ersten Ausführungsform des Doppelweg-Ausstoßvorrichtungssystems.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Betrieb des Doppelweg-Ausstoßvorrichtungssystems.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren von Lecks in einem Doppelweg-Spülsystem beinhaltend eine Ausstoßvorrichtung, in einem Verbrennungsmotorsystem wie etwa dem beispielhaften Fahrzeugsystem, das in 1 gezeigt ist, und zum Abschalten von Kraftstoffdampfstrom von einem Verdampfungsemissionssystem des Verbrennungsmotors und durch die Ausstoßvorrichtung, wenn die Ausstoßvorrichtung von einem Luftansaugsystem des Verbrennungsmotors getrennt wird. Wie vorstehend beschrieben, können Lecks, z. B. Lecks aufgrund von Belastungen an der Ausstoßvorrichtung und/oder Verschlechterung von Ausstoßvorrichtungssystemkomponenten wie etwa Schläuchen oder Leitungen, in Systemkomponenten an oder stromaufwärts von Einlässen zu den Ausstoßvorrichtungen diagnostiziert und erkannt werden. Um Lecks, die stromabwärts von einem Ausstoßvorrichtungsauslass, z. B. zwischen der Ausstoßvorrichtung und einem Luftansaugsystem (AIS), vorhanden sind, zu diagnostizieren und mildernde Maßnahmen in Bezug darauf zu treffen, kann ein selbstabschaltendes Ausstoßvorrichtungssystem direkt in das AIS einrasten und dazu ausgelegt sein, sich im Fall eines defekten Anschlusses oder einer getrennten Ausstoßvorrichtung zu lösen. Die Ausstoßvorrichtung beinhaltet eine innere Verengung, z. B. eine Venturi-Düse, sowie einen großen Anschluss vor der Venturi-Düse, so wie in den 2A-2B gezeigt, und ist dazu angepasst, an einem Auslass stromabwärts von der Venturi-Düse an das AIS gekoppelt zu sein. Wie in 1B gezeigt und in dem in 3 dargelegten Verfahren beschrieben, wird, wenn das Ausstoßvorrichtungssystem abgeschaltet ist, aufgeladene Luft von dem Verbrennungsmotor das System über einen Entleerungsanschluss in der Ausstoßvorrichtung verlassen und Vakuumbildung an der Venturi-Düse reduzieren oder stoppen, wodurch verhindert wird, dass Kraftstoffdämpfe über die Ausstoßvorrichtung in die Atmosphäre gelangen, und eine Erkennung des Defekts in dem Ausstoßvorrichtungssystem ermöglicht wird.
Unter Bezugnahme auf die Figuren zeigen nun die 1A-1B eine schematische Abbildung eines Fahrzeugsystems 100. Konkret zeigt 1A eine detaillierte Ansicht des Fahrzeugsystems 100, wobei eine Ausstoßvorrichtung 140 mit einem Luftansaugsystem 173 verbunden ist. 1B zeigt eine herangezoomte Ansicht der Ausstoßvorrichtung 140 und des Luftansaugsystems 173, wobei die Ausstoßvorrichtung 140 von einem Abschnitt des Luftansaugsystems 173, das stromaufwärts von einem Verdichter 126 angeordnet ist, getrennt ist. Wie in 1A gezeigt, beinhaltet das Fahrzeugsystem 100 ein Verbrennungsmotorsystem 102, das an ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem (Verdunstungsemissionssteuersystem) 154 und ein Kraftstoffsystem 106 gekoppelt ist. Das Verbrennungsmotorsystem 102 kann einen Verbrennungsmotor 112 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 108 aufweist. Der Verbrennungsmotor 112 beinhaltet einen Verbrennungsmotoreinlass 23 und einen Verbrennungsmotorauslass 25. Der Verbrennungsmotoreinlass 23 beinhaltet eine Drossel 114, die fluidisch mit dem Motoransaugkrümmer 116 über einen Einlassdurchlass 118 gekoppelt ist. Ein Luftfilter 174 ist stromaufwärts der Drossel 114 im Ansaugkanal 118 positioniert. Der Verbrennungsmotorauslass 25 beinhaltet einen Abgaskrümmer 120, der zu einem Abgaskanal 122 führt, der Abgas an die Atmosphäre leitet. Der Verbrennungsmotorauslass 122 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen 124 beinhalten, die an einer motornahen Stellung im Abgas angebracht sein können. Eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, einen Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Fahrzeugsystem enthalten sein können, wie etwa eine Vielfalt von Ventilen und Sensoren, wie weiter unten dargelegt.
Die Drossel 114 kann sich in dem Ansaugkanal 118, stromabwärts eines Verdichters 126 einer Aufladevorrichtung, wie etwa einem Turbolader 50, oder einem Kompressor und einem Ladeluftkühler 156 befinden. Der Verdichter 126 des Turboladers 50 kann zwischen dem Luftfilter 174 und dem Ladeluftkühler 156 im Ansaugkanal 118 angeordnet sein. Der Verdichter 126 kann zumindest teilweise durch die Abgasturbine 54 angetrieben werden, die zwischen dem Abgaskrümmer 120 und der Emissionssteuervorrichtung 124 im Abgaskanal 122 angeordnet ist. Der Verdichter 126 kann über die Welle 56 an die Abgasturbine 54 gekoppelt sein. Der Verdichter 126 kann dazu konfiguriert sein, die Ansaugluft bei atmosphärischem Luftdruck in ein Luftansaugsystem (AIS) 173 zu ziehen und diese auf einen höheren Druck zu bringen. Unter Verwendung der druckverstärkten Ansaugluft kann ein druckverstärkter Verbrennungsmotorbetrieb erfolgen.
Ein Betrag der Aufladung kann zumindest teilweise durch Steuern einer Menge an Abgas, die durch die Abgasturbine 54 geleitet wird, gesteuert werden. In einem Beispiel, wenn ein größerer Betrag an Aufladung erforderlich ist, kann eine größere Menge an Abgasen durch die Turbine geleitet werden. Alternativ, zum Beispiel, wenn ein kleinerer Betrag an Aufladung erforderlich ist, kann ein Teil oder das gesamte Abgas die Turbine über einen Turbinenumgehungskanal umgehen, wie durch ein Wastegate (nicht gezeigt) gesteuert. Ein Betrag der Aufladung kann zusätzlich oder optional durch Steuern einer Menge von Ansaugluft, die durch den Verdichter 126 geleitet wird, gesteuert werden. Die Steuerung 166 kann eine Menge von Ansaugluft, die durch den Verdichter 126 strömt, durch Einstellen der Position eines Verdichterumgehungsventils (nicht gezeigt) einstellen. In einem Beispiel, wenn ein größerer Betrag an Aufladung erforderlich ist, kann eine kleinere Menge von Ansaugluft durch den Verdichterumgehungskanal geleitet werden.
Das Kraftstoffsystem 106 kann einen Kraftstofftank 128 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 130 gekoppelt ist. Das Kraftstoffpumpsystem 130 kann eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten, der zu den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 132 des Verbrennungsmotors 112 geliefert wird. Während lediglich eine einzelne Kraftstoffeinspritzvorrichtung 132 gezeigt ist, können zusätzliche Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für jeden Zylinder bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann der Verbrennungsmotor 112 ein Benzinmotor mit Direkteinspritzung sein und zusätzliche Einspritzvorrichtungen können für jeden Zylinder bereitgestellt werden. Es versteht sich, dass das Kraftstoffsystem 106 ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder unterschiedliche andere Arten von Kraftstoffsystemen sein kann. In einigen Beispielen kann eine Kraftstoffpumpe dazu konfiguriert sein, die Flüssigkeit des Tanks vom Tankboden zu ziehen. Dämpfe, die im Kraftstoffsystem 106 erzeugt werden, können zum Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem (Verdunstungsemissionssteuersystem) 154, das weiter unten beschrieben ist, über die Leitung 134 geleitet werden, bevor sie zum Verbrennungsmotoreinlass 23 gespült werden.
Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 154 beinhaltet eine Kraftstoffdampfrückhaltevorrichtung, die hier als Kraftstoffdampfkanister 104 dargestellt ist. Der Kanister 104 kann mit einem Adsorptionsmittel gefüllt sein, das in der Lage ist, große Mengen an verdampften HC zu binden. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Der Kanister 104 kann Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 128 durch die Leitung 134 aufnehmen. Während das dargestellte Beispiel einen einzelnen Kanister zeigt, versteht es sich, dass in alternativen Ausführungsformen eine Vielzahl von solchen Kanistern miteinander verbunden werden kann. Der Kanister 104 kann mit der Atmosphäre durch die Entlüftung 136 kommunizieren. In einigen Beispielen kann sich ein Kanisterentlüftungsventil 172 entlang der Entlüftung 136, die zwischen dem Kraftstoffdampfkanister und der Atmosphäre gekoppelt ist, befinden kann einen Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 104 und der Atmosphäre anpassen. In anderen Beispielen jedoch ist ein Kanisterentlüftungsventil womöglich nicht enthalten. In einem Beispiel kann der Betrieb des Kanisterentlüftungsventils 172 von einem Kanisterentlüftungsmagneten (nicht gezeigt) geregelt werden. Zum Beispiel kann das Kanisterentlüftungsventil auf Grundlage, ob der Kanister gespült werden soll oder nicht, geöffnet oder geschlossen werden. In einigen Beispielen kann ein Verdunstungsniveauüberprüfungsmonitor (ELCM) (nicht gezeigt) in der Entlüftung 136 angeordnet sein und kann dazu konfiguriert sein, die Entlüftung zu steuern und/oder bei der Detektion von ungewünschten Verdunstungsemissionen zu helfen. Außerdem können ein oder mehrere Lambdasonden in einigen Beispielen im Verbrennungsmotoreinlass 116 positioniert oder an den Kanister 104 gekoppelt sein (z. B. stromabwärts des Kanisters), um eine Schätzung der Kanisterlast bereitzustellen. In noch weiteren Beispielen können ein oder mehrere Temperatursensoren 157 an den Kanister 104 oder innerhalb dessen gekoppelt sein. Wie nachfolgend detaillierter erörtert, wird, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister adsorbiert wird, Wärme erzeugt (Adsorptionswärme). Gleichermaßen wird Wärme verbraucht, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister desorbiert wird. Auf diese Art und Weise können die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch den Kanister auf Grundlage von Temperaturänderungen innerhalb des Kanisters überwacht und geschätzt werden und können verwendet werden, um die Kanisterlast zu schätzen.
Die Leitung 134 kann optional ein Kraftstofftankabsperrventil (nicht gezeigt) beinhalten. Neben anderen Funktionen kann das Kraftstofftankabsperrventil es ermöglichen, dass der Kraftstoffdampfkanister 104 bei einem geringen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsgeschwindigkeit aus dem Tank zu erhöhen (was ansonsten auftreten würde, falls der Kraftstofftankdruck gesenkt würde). Der Kraftstofftank 128 kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen aufnehmen, einschließlich Kraftstoff mit einer Reihe von Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus.
Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 154 kann ein Spülsystem 171 beinhalten. Das Spülsystem 171 ist über eine Leitung 150 an den Kanister 104 gekoppelt. Die Leitung 150 kann ein Kanisterspülventil (CPV) 158 beinhalten, das darin angeordnet ist. Konkret kann das CPV 158 den Strom von Dämpfen entlang des Rohrs 150 regulieren. Die Menge und Rate der durch das CPV 158 freigesetzten Dämpfe kann durch den Arbeitszyklus eines zugehörigen Elektromagneten zum CPV (nicht gezeigt) bestimmt werden. In einem Beispiel kann der Arbeitszyklus des CPV-Magneten durch die Steuerung 166 als Reaktion auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen bestimmt werden, einschließlich zum Beispiel eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Durch das Befehlen, das CPV zu schließen, kann die Steuerung den Kraftstoffdampfkanister vom Kraftstoffdampfspülsystem abdichten, sodass keine Dämpfe durch das Kraftstoffdampfspülsystem gespült werden. Im Gegensatz dazu kann die Steuerung durch das Befehlen, das CPV zu öffnen, dem Kraftstoffdampfspülsystem ermöglichen, Dämpfe aus dem Kraftstoffdampfkanister zu spülen.
Der Kraftstoffdampfkanister 104 arbeitet, um verdampfte Kohlenwasserstoffe (HC) aus dem Kraftstoffsystem 106 zu speichern. Unter einigen Betriebsbedingungen, wie etwa während des Betankens, können Kraftstoffdämpfe, die im Kraftstofftank vorhanden sind, verdrängt werden, wenn Flüssigkeit zum Tank hinzugefügt wird. Die verdrängte(n) Luft und/oder Kraftstoffdämpfe können aus dem Kraftstofftank 128 zum Kraftstoffdampfkanister 104 und dann durch die Entlüftung 136 zur Atmosphäre geleitet werden. Auf diese Weise kann eine erhöhte Menge an verdampften HC im Kraftstoffdampfkanister 104 gespeichert sein. Bei einem späteren Verbrennungsmotorbetrieb können die gespeicherten Dämpfe über das Kraftstoffdampfspülsystem 171 zurück in die eingehende Luftladung freigesetzt werden.
Die Leitung 150 ist an eine Ausstoßvorrichtung 140 in einem Spülsystem 141 gekoppelt und beinhaltet ein zweites Rückschlagventil (CV2) 170, das darin zwischen der Ausstoßvorrichtung 140 und dem CPV 158 angeordnet ist. Das zweite Rückschlagventil (CV2) 170) kann verhindern, dass Luft aus der Ausstoßvorrichtung in die Leitung 150 strömt, während ein Strom von Luft und Kraftstoffdämpfen aus der Leitung 150 in die Ausstoßvorrichtung 140 ermöglicht wird. CV2 170 kann ein durch Vakuum betätigtes Rückschlagventil sein, das sich beispielsweise als Reaktion darauf, dass Vakuum von der Ausstoßvorrichtung 140 abgeleitet wird, öffnet.
Eine Leitung 151 koppelt die Leitung 150 an den Einlass 23 an einer Position innerhalb der Leitung 150 zwischen dem Rückschlagventil 170 und dem CPV 158 und an einer Position im Einlass 23 stromabwärts der Drossel 114. Zum Beispiel kann die Leitung 151 verwendet werden, um Kraftstoffdämpfe unter Verwendung von Vakuum, das während eines Spülereignissees im Ansaugkrümmer 116 erzeugt wird, aus dem Kanister 104 zum Einlass 23 zu leiten. Die Leitung 151 kann ein erstes Rückschlagventil (CV1) 153 beinhalten, das darin angeordnet ist. Das erste Rückschlagventil (CV1) 153 kann verhindern, dass Ansaugluft durch den Ansaugkrümmer 116 in die Leitung 150 strömt, während der Strom von Fluid und Kraftstoffdämpfen aus der Leitung 150 in den Ansaugkrümmer 116 über die Leitung 151 während eines Kanisterspülereignisses ermöglicht wird. Das CV1 kann ein durch Vakuum betätigtes Rückschlagventil sein, das sich beispielsweise als Reaktion darauf, dass Vakuum vom Ansaugkrümmer 116 abgeleitet wird, öffnet.
Ein Auslassanschluss 148 in Einlass 23 kann mit einer Ausstoßvorrichtung 140 an einem ersten Einlass 142, der stromaufwärts von einer Düse 204 innerhalb der Ausstoßvorrichtung 140 positioniert ist, gekoppelt sein. Die Ausstoßvorrichtung 140 beinhaltet einen zweiten Einlass 144 stromabwärts von der Düse 204, der die Ausstoßvorrichtung 140 an die Leitung 150 koppelt. Die Ausstoßvorrichtung 140 ist über einen Auslassanschluss 148 an den Einlass 23 an einer Position stromaufwärts der Drossel 114 und stromabwärts des Ladeluftkühlers 156 gekoppelt. Während Aufladungsbedingungen kann verdichtete Luft durch die Ansaugleitung 118 stromabwärts von dem Verdichter 126 durch den Auslassanschluss 148 und den Einlass 142 in die Ausstoßvorrichtung 140 geleitet werden, wie durch einen Pfeil 103e angezeigt.
Die Ausstoßvorrichtung 140 kann auch an die Ansaugleitung 118 an einer Position stromaufwärts des Verdichters 126 über eine Leitung 152 gekoppelt sein. Die Leitung 152 ist an einem ersten Ende direkt mit dem Luftansaugsystem 173 entlang der Leitung 118 an einer Position zwischen dem Luftfilter 174 und dem Verdichter 126 gekoppelt. An einem zweiten Ende ist die Leitung 152 mit einem Auslass 146 der Ausstoßvorrichtung 140 verbunden. Die Leitung 152 kann ein Teil von und/oder ein Einlass (z. B. Einlassstromanaschluss) in die Ansaugleitung 118 des Luftansaugsystems 173 sein. Der Auslass (z. B. Auslassanschluss) 146 ist senkrecht zu dem Einlass (z. B. Einlassanschluss) 142 positioniert, parallel zu dem Einlass (z. B. Einlassanschluss) 144 und ist eine feste Verlängerung an einer gegenüberliegenden Seite der Ausstoßvorrichtung 140 von dem Einlass 144. Der Auslass 146 kann mit der Leitung 152 über ein Befestigungselement wie etwa ein Schnellverbindungselement verbunden (z. B. gekoppelt) sein. Zum Beispiel kann die innere Öffnung des Auslasses 146 ein erstes Schnellverbindungselement, z. B. eine Schnellverbindungsanschlussbuchse, beinhalten. Wie in 1B gezeigt, kann ein zweiter Schnellverbindungsanschluss 176, z. B. ein Schnellverbindungsanschlussstecker, an dem zweiten Ende der Leitung 152 befestigt sein oder ein Teil davon sein, beinhaltend ein Verbindungsmerkmal (z. B. Kugellager), das dazu angepasst ist, den Schnellverbindungsanschluss 176, wenn dieser durch die Innenwände der Schnellverbindungsbuchse umgeben ist und darin positioniert ist, innerhalb der Schnellverbindungselementbuchse des Auslasses 146 mit dem Auslass 146 zu verriegeln. Auf diese Weise kann die Leitung 152 entfernbar mit dem Auslass 146 der Ausstoßvorrichtung 140 gekoppelt werden. Ein Beispiel der Schnellverbindungselementbuchse ist in 2B gezeigt und wird nachfolgend weiter beschrieben.
Wie in 1A-1B ersichtlich, beinhaltet die Ausstoßvorrichtung 140 einen Entleerungsanschluss 145, der stromabwärts von dem Einlass 142 und stromaufwärts von der Düse 204, dem Einlass 144 und dem Auslass 146 positioniert ist. Der Entleerungsanschluss ist parallel zu dem Auslass 146 und ist außerdem eine feste Verlängerung an der gleichen Seite der Ausstoßvorrichtung 140 wie der Auslass 146. Eine Öffnung des Entleerungsanschlusses 145 ist mit einem ersten Ende eines Vorsprungs (z. B. Stecker) 143 gekoppelt. Der Vorsprung 143 ist an einem zweiten Ende an einer Außenwand der Ansaugleitung 118 befestigt, wobei das AIS an einer gleichen Seite wie die Leitung 152 (Einlassströmungsanschluss), an der gleichen Seite der Ansaugleitung 118 wie die Leitung 152, stromabwärts von und parallel zu der Leitung 152 und stromaufwärts von dem Verdichter 126 abzweigt. Der Vorsprung 143 ist außerhalb des AIS 173 angeordnet und kann entweder ein Vollzylinder sein oder an dem ersten Ende, das dazu angepasst ist, Strömung zwischen Luft von außerhalb der Ausstoßvorrichtung 140 und Luft innerhalb der Ausstoßvorrichtung 140 durch den Entleerungsanschluss 145 zu verhindern, geschlossen sein. Zum Beispiel kann eine Gummidichtung oder ein O-Ring innerhalb des Inneren des Entleerungsanschlusses 145 angeordnet sein, wie in 2B veranschaulicht, wobei der O-Ring eine Einschiebung des ersten Endes des Vorsprungs 143 aufnimmt und um und gegen die Außenwand des Vorsprungs 143 abdichtet.
Die Ausstoßvorrichtung 140 beinhaltet ein Gehäuse 168, das mit den Einlässen 142 und 144, dem Auslass 146 und dem Entleerungsanschluss 145 gekoppelt ist. In einem Beispiel sind nur die Einlässe 142 und 144, der Auslass 146 und der Entleerungsanschluss 145 in der Ausstoßvorrichtung 140 enthalten. Die Ausstoßvorrichtung 140 kann verschiedene darin angeordnete Rückschlagventil beinhalten. Zum Beispiel kann die Ausstoßvorrichtung 140 in einigen Beispielen ein Rückschlagventil beinhalten, das benachbart zu jedem Einlass und Auslass in der Ausstoßvorrichtung 140 positioniert ist, sodass ein unidirektionaler Strom von Fluid oder Luft an jedem Einlass und Auslass vorhanden ist. Zum Beispiel kann Luft aus der Ansaugleitung 118 stromabwärts des Verdichters 126 durch den Einlass 142 in die Ausstoßvorrichtung 140 geleitet werden und kann durch die Ausstoßvorrichtung strömen und die Ausstoßvorrichtung an dem Auslass 146 verlassen, bevor sie in die Ansaugleitung 118 an einer Position stromaufwärts des Verdichters 126 geleitet wird. Dieser Strom von Luft durch die Ausstoßvorrichtung kann aufgrund der Venturi-Wirkung an dem Einlass 144 ein Vakuum erzeugen, sodass der Leitung 150 über den Einlass 144 bei aufgeladenen Betriebsbedingungen Vakuum bereitgestellt wird. Insbesondere wird eine Niederdruckregion benachbart zu dem Einlassanschluss 144 erzeugt, die verwendet werden kann, um Spüldämpfe aus dem Kanister in die Ausstoßvorrichtung 140 zu ziehen.
Die Ausstoßvorrichtung 140 beinhaltet eine Düse 204, umfassend eine Öffnung, die in eine Richtung von Einlass 142 zum Ansaugeinlass 144 zusammenläuft, sodass, wenn Luft durch die Ausstoßvorrichtung 140 in eine Richtung von dem Einlass 142 zu dem Auslass 146 strömt, aufgrund der Venturi-Wirkung ein Vakuum an dem Einlass 144 erzeugt wird. Dieses Vakuum kann verwendet werden, um bei bestimmten Bedingungen beim Kraftstoffdampfspülen zu helfen, z. B. bei Bedingungen mit aufgeladenem Verbrennungsmotor. In einem Beispiel ist die Ausstoßvorrichtung 140 eine passive Komponente. Das heißt, dass die Ausstoßvorrichtung 140 dazu ausgelegt ist, dem Kraftstoffdampfspülsystem über die Leitung 150 Vakuum bereitzustellen, um beim Spülen unter verschiedenen Bedingungen zu unterstützen, ohne aktiv gesteuert zu werden. Somit kann zum Beispiel die Ausstoßvorrichtung 140 weder über die Steuerung 166 gesteuert werden noch einer beliebigen anderen aktiven Steuerung unterliegen, wohingegen das CPV 158 und die Drossel 114 über die Steuerung 166 gesteuert werden können. In einem anderen Beispiel kann die Ausstoßvorrichtung mit einer variablen Geometrie aktiv gesteuert werden, um eine Menge an Vakuum, die von der Ausstoßvorrichtung durch die Leitung 150 zum Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem bereitgestellt wird, anzupassen.
Bei ausgewählten Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie etwa, nachdem eine Emissionssteuervorrichtungsanspringtemperatur erreicht wurde (z. B. eine Schwellentemperatur, die nach dem Aufwärmen von Umgebungstemperatur erreicht wurde), und mit dem laufenden Verbrennungsmotor, kann die Steuerung 166 den Arbeitszyklus eines Kanisterentlüftungsventilmagneten (nicht gezeigt) anpassen und das Kanisterentlüftungsventil 172 öffnen oder offenhalten. Zum Beispiel kann das Kanisterentlüftungsventil 172 offen bleiben, außer während Vakuumtests, die am System durchgeführt werden (nachfolgend ausführlicher beschrieben). Gleichzeitig kann die Steuerung 12 den Arbeitszyklus des CPV-Magneten (nicht gezeigt) anpassen und das CPV 158 öffnen. Drücke im Kraftstoffdampfspülsystem 171 können dann frische Luft durch die Entlüftung 136, den Kraftstoffdampfkanister 104 und das CPV 158 ziehen, sodass Kraftstoffdämpfe in die Leitung 150 strömen.
Der Betrieb der Ausstoßvorrichtung 140 innerhalb des Kraftstoffdampfspülsystems 171 bei Vakuumbedingungen wird nun beschrieben. Die Vakuumbedingungen können Ansaugkrümmervakuumbedingungen beinhalten. Zum Beispiel können Ansaugkrümmervakuumbedingungen während einer Verbrennungsmotorleerlaufbedingung vorhanden sein, wobei der Krümmerdruck um einen Schwellenbetrag unter dem Luftdruck ist. Dieses Vakuum im Ansaugsystem 23 kann Kraftstoffdampf aus dem Kanister durch die Leitungen 150 und 151 in den Ansaugkrümmer 116 ziehen, wie durch die gestrichelte(n) Linie(n) 103 und 105 dargestellt. Ferner kann mindestens ein Teil der Kraftstoffdämpfe aus der Leitung 150 durch den Einlass 144 über die gestrichelte(n) Linie(n) 103, 103a und 103b in die Ausstoßvorrichtung 140 strömen. Beim Gelangen in die Ausstoßvorrichtung durch den Einlass 144 können die Kraftstoffdämpfe durch die Düse 204 zu dem Einlass 142 strömen. Konkret veranlasst das Ansaugkrümmervakuum die Kraftstoffdämpfe dazu, durch die Öffnung 212 zu strömen. Da der Durchmesser des Bereichs innerhalb der Düse schrittweise in einer Richtung von dem Einlass 144 zu dem Einlass 142 zunimmt, diffundieren die Kraftstoffdämpfe, die durch die Düse in dieser Richtung strömen, was den Druck der Kraftstoffdämpfe steigert. Nach dem Gelangen durch die Düse verlassen die Kraftstoffdämpfe die Ausstoßvorrichtung 140 durch den ersten Einlass 142 und strömen durch den Auslassanschluss 148 zum Ansaugkanal 118 und dann zum Ansaugkrümmer 116, angezeigt durch die gestrichelte Linie 103b.
Als nächstes wird der Betrieb der Ausstoßvorrichtung 140 innerhalb des Kraftstoffdampfspülsystems 171 bei Aufladebedingungen beschrieben. Die Aufladebedingungen können Bedingungen beinhalten, bei denen der Verdichter in Betrieb ist. Zum Beispiel können die Aufladebedingungen eine oder mehrere einer Bedingung mit hoher Verbrennungsmotorlast und einer überatmosphärischen Ansaugbedingung beinhalten, wobei der Ansaugkrümmerdruck um einen Schwellenbetrag größer als der Luftdruck ist. Zusätzlich können Aufladebedingungen beinhalten, dass Aufladedruck, gemessen an der Ansaugleitung 118 stromabwärts von dem Verdichter 126, größer als der Atmosphärendruck ist. Somit ist während Aufladebedingungen (hierin als aufgeladener Verbrennungsmotorbetrieb bezeichnet) der Druck von Luft in der Ansaugleitung 118 stromabwärts von dem Verdichter 126 größer als der Druck der Luft von der Ansaugleitung 118 stromaufwärts von dem Verdichter 126.
Frischluft tritt an dem Luftfilter 174 in den Ansaugkanal 118 ein. Während Aufladebedingungen setzt der Verdichter 126 die Luft in dem Ansaugkanal 118 unter Druck, sodass der Ansaugkrümmerdruck positiv ist. Der Druck im Ansaugkanal 118 stromaufwärts von dem Verdichter 126 ist niedriger als der Ansaugkrümmerdruck während des Betriebs des Verdichters 126, und diese Druckdifferenz induziert ein Strom von Fluid von der Ansaugleitung 118 durch den Auslassanschluss 148 und in die Ausstoßvorrichtung 140 über den Ausstoßvorrichtungseinlass 142, angezeigt durch den Pfeil 103e. Dieses Fluid kann in einigen Beispielen ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff beinhalten. Nachdem das Fluid über den Einlass 142 in die Ausstoßvorrichtung strömt, strömt es durch die zusammenlaufende Mündung 212 in der Düse 204 in eine Richtung von dem Einlass 142 zum Auslass 146. Da der Durchmesser der Düse in eine Richtung dieses Stroms allmählich abnimmt, wird eine Niederdruckzone in einer Region der Mündung 212 benachbart zum Ansaugeinlass 144 erzeugt. Der Druck in der Niederdruckzone kann geringer als ein Druck im Rohr 150 sein. Wenn vorhanden, stellt diese Druckdifferenz ein Vakuum zur Leitung 150 bereit, um Kraftstoffdampf aus dem Kanister 104 zu ziehen, wie durch die gestrichelte(n) Linie(n) 103 und 103a angezeigt. Diese Druckdifferenz kann ferner Strom von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampfkanister durch das CPV und in den Einlass 144 der Ausstoßvorrichtung 140 induzieren. Beim Gelangen in die Ausstoßvorrichtung können die Kraftstoffdämpfe zusammen mit dem Fluid aus dem Ansaugkrümmer hinaus aus der Ausstoßvorrichtung durch den Auslass 146 und in den Einlass 118 an einer Position stromaufwärts des Verdichters 126 gezogen werden, wie durch die gestrichelten Linien 103c und 103d angezeigt. Der Betrieb des Verdichters 126 zieht dann das Fluid und die Kraftstoffdämpfe aus der Ausstoßvorrichtung 140 in den Ansaugkanal 118 und durch den Verdichter. Nachdem sie von dem Verdichter 126 verdichtet wurden, strömen das Fluid und die Kraftstoffdämpfe zur Lieferung durch die Drossel 114 zum Ansaugkrümmer 116 durch den Ladeluftkühler 156.
Das Fahrzeugsystem 100 kann ferner ein Steuersystem 160 beinhalten. Es wird gezeigt, dass das Steuersystem 160 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 162 (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 164 (für die hierin verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 162 einen Abgassensor 125 (der sich im Abgaskrümmer 120 befindet) und verschiedene Temperatur- und/oder Drucksensoren, die im Ansaugsystem 23 angeordnet sind, beinhalten. Zum Beispiel ein Druck- oder Luftstromsensor 115 in der Ansaugleitung 118 stromabwärts der Drossel 114, ein Druck- oder Luftstromsensor 117 in der Ansaugleitung 118 zwischen dem Verdichter 126 und der Drossel 114 und ein Druck- oder Luftstromsensor 119 in der Ansaugleitung 118 stromaufwärts des Verdichters 126. In einigen Beispielen kann der Drucksensor 119 einen dedizierten Luftdrucksensor umfassen. Weitere Sensoren, wie etwa zusätzliche Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren, können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 100 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können Aktoren 164 Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 132, die Drossel 114, den Verdichter 126, eine Kraftstoffpumpe des Pumpsystems 130, usw. beinhalten. Das Steuersystem 160 kann eine elektronische Steuerung 166 beinhalten. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, auslösen.
Diagnosetests können regelmäßig an dem Verdampfungsemissionssteuersystem 154 und dem Kraftstoffsystem 106 durchgeführt werden, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von unerwünschten Verdampfungsemissionen anzuzeigen. In einem Beispiel leitet unter Aufladungsbedingungen der höhere Druck in der Ansaugleitung 118 stromabwärts von dem Verdichter 126 Strömung durch den Auslassanschluss 148 in die Ausstoßvorrichtung 140 über den Einlass 142. Der niedrige Druck am Einlass 144 zieht Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister 104 durch die Leitung 150 und das CV 170, was mit der Luft aus der Ansaugleitung 118, die durch die Ausstoßvorrichtung 140 strömt und die Ausstoßvorrichtung 140 über den Auslass 146 verlässt, kombiniert wird. Druckdifferenzen innerhalb der Ansaugleitung 118 stromaufwärts von dem Sensor 119 können mit Messungen an den Sensoren 117 und 115 verglichen werden, um die Funktion des Spülsystems 171 zu überwachen.
In einem anderen Beispiel kann unter Aufladungsbedingungen (z. B. Ansaugkrümmerdruck um einem vorbestimmten Schwellenwert größer als der barometrische Druck) erneut das CVV 172 zu geschlossen angewiesen werden und das CPV 158 kann zu offen angewiesen werden. Durch Anweisen des CVV 172 zu geschlossen und Anweisen des CPV 158 zu offen während Aufladungsbedingungen können das Verdampfungsemissionssteuersystem 154 und dem Kraftstoffsystem 106 entleert werden (wie durch die gestrichelten Linien 103 angezeigt), um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von unerwünschten Verdampfungsemissionen sicherzustellen. Wie vorstehend erörtert, kann der Druck im Kraftstoffsystem und Verdunstungsemissionssteuersystem z. B. über einen Drucksensor 107 überwacht werden. Wenn ein Vakuumschwellenwert (z. B. negativer Druckschwellenwert in Bezug auf den Atmosphärendruck) während des Entleerens des Verdampfungsemissionssteuersystems 154 und des Kraftstoffsystems 106 erreicht wird, kann ein Nichtvorhandensein von groben unerwünschten Verdampfungsemissionen angezeigt sein. Ferner, wenn der Vakuumschwellenwert erreicht wird, dann kann es angezeigt sein, dass der Ausstoßvorrichtungsauslass 146 nicht getrennt oder im Wesentlichen geschlossen festgeklemmt ist. Ähnlich der vorstehenden Beschreibung für die Diagnosetests, die am Verdampfungsemissionssteuersystem 154 und Kraftstoffsystem 106 unter natürlichen Ansaugbedingungen durchgeführt werden, kann ein Diagnosetest, der während Aufladungsbedingungen durchgeführt wird, bei denen der Vakuumschwellenwert nicht erreicht wird, jedoch nicht in der Lage sein, zu unterscheiden, ob die Unfähigkeit, den Vakuumschwellenwert zu erreichen, das Ergebnis eines verklemmt geschlossenen Auslasses 146 oder des Vorhandensein von groben unerwünschten Verdampfungsemissionen ist. Somit haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Systeme und Verfahren entwickelt, um diese Probleme zu lösen.
In einem Fall, in dem die Ausstoßvorrichtung 140 von dem AIS 173 getrennt (z. B. entkoppelt) wird, wie in 1B gezeigt, z. B. der Auslass 146 ist defekt oder nicht länger mit der Leitung 152 eingerastet (z. B. bewegt sich davon fort), resultieren der höhere Druck in der Ausstoßvorrichtung 140, stromaufwärts von der Düse 204, und die Festigkeit des Gehäuses 168, des Auslasses 146 und des Entleerungsanschlusses 145 darin, dass der Entleerungsanschluss 145 von dem Vorsprung 143 weggedrückt wird und sich von diesem trennt. Somit ist der Entleerungsanschluss 145 von dem Vorsprung 143 beabstandet. Auf diese Weise ist die Öffnung in dem Entleerungsanschluss 145 nicht mehr abgedichtet und der höhere Druck stromaufwärts von der Düse 204 wird durch Luft, die durch den Entleerungsanschluss 145 austritt, wie durch einen Pfeil 103f angezeigt, abgebaut. Der Strom durch die Düse 204 wird angehalten und der Niedrigdruckbereich an dem Einlass 144 der Ausstoßvorrichtung 140 kehrt auf Umgebungsdruck zurück, wodurch das Vakuum beseitigt wird, das in der Ausstoßvorrichtung 140 an dem Einlass 144 gebildet ist, und der Strom (z. B. Ziehen) von Dämpfen aus dem Kanister 104 durch die Leitung 150 in die Ausstoßvorrichtung 140 wird gestoppt. Das Stoppen des Stroms von Dämpfen aus dem Kanister und in die Ausstoßvorrichtung 140 bei Verlust von Vakuum verhindert eine Emission von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre (über den getrennten Auslass 146). Ferner resultiert der freie Strom von Luft aus der Ansaugleitung 118 in den Einlass 142 und austretend durch den getrennten Entleerungsanschluss 145 der Ausstoßvorrichtung 140 in einem Verlust von Druck in der Ansaugleitung 118 stromabwärts von dem Verdichter 126, wodurch die Druckdifferenz, die durch das Steuersystem 160 über die Sensoren 119 und 117 erkannt wird, verringert wird. Auf diese Weise kann der Fehler (in der Form des getrennten Auslasses 146 von der Leitung 152) in dem Spülsystem 141 identifiziert werden.
Unter Bezugnahme auf 2A-2B ist nun eine detaillierte Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Ausstoßvorrichtung 200, die innerhalb eines festen Gehäuses 201 enthalten ist, die in einem Beispiel die Ausstoßvorrichtung 140 in den 1A-1B sein kann, dargestellt. Obwohl 2A eine Außenansicht der Ausstoßvorrichtung 200 zeigt, zeigt 2B eine Querschnittsansicht (Darstellung eines Inneren) der Ausstoßvorrichtung 200. Wie in den 2A-2B gezeigt, beinhaltet die Ausstoßvorrichtung 200 einen ersten Einlass 202, der dazu angepasst ist, sich mit einem Anschluss in einem Verbrennungsmotoreinlass eines Luftansaugsystems (wie etwa das AIS 173, gezeigt in den 1A-1B), das stromabwärts von einem Verdichter und innerhalb oder stromaufwärts von einem Ansaugkrümmer angeordnet ist, wie etwa dem Auslassanschluss 148 in den 1A-1B, zu verbinden und abzudichten. In einem Beispiel, wie in den 2A-2B gezeigt, kann der erste Einlass 202 innerhalb des Anschlusses in dem AIS über einen O-Ring 204, der die äußere Oberfläche (um einen Umfang) des ersten Einlasses 202 umgibt, abdichten, wie in 2A ersichtlich. Während Aufladungsbedingungen strömt Druckluft von einem Verdichter, wie etwa dem Verdichter 126 in den 1A-1B, in die Ausstoßvorrichtung 200 über den ersten Einlass 202. Die Richtung von Luftstrom in den Einlass 202 ist durch einen Pfeil 206a gegeben und ist parallel zu einem mittigen Luftstromkanal 203 durch die Ausstoßvorrichtung 200 (wie in 2B) gezeigt. Ein zweiter Einlass 208 der Ausstoßvorrichtung 200 ist stromabwärts von (relativ zu dem Strom während der Aufladungsbedingungen) und senkrecht zu dem ersten Einlass 202 positioniert. Der zweite Einlass 208 kann auch mit einem O-Ring 210 angepasst sein, der die äußere Oberfläche des zweiten Einlasses 208 umgibt. Auf diese Weise wird der zweite Einlass 208 über den O-Ring 210 und/oder andere Verbindungsmerkmale des zweiten Einlasses 208 dazu angepasst, mit einer Leitung eines Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems gekoppelt zu werden, wie etwa das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 154 in 1A. Während Bedingungen, bei denen Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstoffdampfkanister, wie etwa dem Kraftstoffdampfkanister 104 in 1A, und in Richtung der Ausstoßvorrichtung 200 strömen können, können diese Kraftstoffdämpfe in den zweiten Einlass 208 in einer Richtung senkrecht zu und in Richtung des Stroms durch den mittigen Luftstromkanal 203 strömen, wie durch einen Pfeil 206b angezeigt.
Ein Entleerungsanschluss 212 der Ausstoßvorrichtung 200 ist stromabwärts von dem ersten Einlass 202 und stromaufwärts von dem zweiten Einlass 208 positioniert. Der Entleerungsanschluss 212 ist senkrecht zu dem ersten Einlass 202 und dem mittigen Luftstromkanal 203 und parallel zu dem zweiten Einlass 208 angeordnet. Zusätzlich erstreckt sich der Entleerungsanschluss 212 fest nach außen von dem mittigen Luftstromkanal 203 an der gegenüberliegenden Seite der Ausstoßvorrichtung 200 von dem zweiten Einlass 208 in Bezug auf eine mittige Kanalachse 235 des mittigen Luftstromkanals 203. 2B zeigt einen O-Ring 214, der innerhalb der inneren Öffnung (um die innere Oberfläche) des Entleerungsanschlusses 212 sitzt. Der Entleerungsauslass 212 kann so geformt sein, dass er mit einem Vorsprung koppelt, der sich von einer Außenwand des AIS stromaufwärts von dem Verdichter, wie etwa dem Vorsprung 143, der in den 1A-1B gezeigt ist, erstreckt. Somit kann der O-Ring 214 dazu angepasst werden, einen Abdichtkontakt mit einem geschlossenen Ende des AIS-Vorsprungs zu bilden. Die Richtung des Luftstroms durch den Entleerungsanschluss 212, der während Aufladungsbedingungen auftritt, wenn die Ausstoßvorrichtung 200 abgeschaltet ist (z. B. der Auslass 216 der Ausstoßvorrichtung 200 ist von dem AIS stromaufwärts von dem Verdichter getrennt), wie vorstehend für die Ausstoßvorrichtung 140 in 1B beschrieben, ist durch den Pfeil 206c angezeigt. Der Strom von Luft durch den Entleerungsanschluss 212 ist senkrecht zu dem Strom von Luft durch den mittigen Luftstromkanal 203 und parallel zu und in entgegengesetzter Richtung zu dem Luftstrom durch den zweiten Einlass 208. Dieser Strom steht unter Druck stehender (z. B. aufgeladen) Luft tritt durch den Entleerungsanschluss 212 bei Ausstoßung des Vorsprungs und Verlust des Abdichtungskontakts zwischen dem Vorsprung und dem Entleerungsanschluss 212 aus.
Ein Auslass 216 der Ausstoßvorrichtung 200 ist an dem entferntesten stromabwärts gelegenen Ende der Ausstoßvorrichtung 200 angeordnet und ist, ähnlich zu dem Entleerungsanschluss 212, ebenfalls eine feste Verlängerung, die senkrecht zu dem ersten Einlass 202, parallel sowohl zu dem Entleerungsauslass 212 als auch dem zweiten Einlass 208 und auf der gleichen Seite wie die Ausstoßvorrichtung 200 in Bezug auf die mittlere Kanalachse 235 als Entleerungsanschluss 212 ist. Luftstrom durch den Auslass 216, angezeigt durch den Pfeil 206d, ist senkrecht zu dem Strom durch den mittigen Luftstromkanal 203 und parallel zu und in der gleichen Richtung wie der Luftstrom durch den Entleerungsanschluss 212. Eine Länge 224 des Auslasses 216, gemessen in einer Richtung senkrecht zu der mittigen Kanalachse 235 des mittigen Luftstromkanals 203, ist länger als eine Länge 226 des Entleerungsabschnitts 212. Die Differenz der Längen 224 und 226, zusätzlich zu der festen Verbindung zwischen dem Entleerungsanschluss 212 und dem Auslass 216 zu dem Gehäuse 201, resultiert in der Trennung zwischen dem Entleerungsanschluss 212 und dem Vorsprung, der an dem AIS angebracht ist, wenn der Auslass 216 von der Ansaugleitung getrennt ist oder verklemmt geschlossen ist (zum Beispiel wie in 1B gezeigt). In alternativen Ausführungsformen können sich die Längen des Entleerungsanschlusses 212 und des Auslasses 216 von dem unterscheiden, was in 2B gezeigt ist. Zum Beispiel können in einem Beispiel diese Längen gleich sein. Die Längen des Entleerungsanschlusses 212 und des Auslasses 216 können von einer Länge des Vorsprungs an dem AIS (angepasst, um mit dem Entleerungsanschluss 212 zu koppeln) abhängig sein. In jedem Fall kann die Länge zwischen einer Außenwand des AIS (mit dem Auslass 216 und dem Entleerungsanschluss 212 über den Vorsprung gekoppelt), und wobei der Entleerungsanschluss 212 mit dem mittigen Luftstromkanal 203 gekoppelt ist, die gleiche sein wie die Länge zwischen der Außenwand des AIS, wobei der Auslass 216 mit dem mittigen Luftstromkanal 203 gekoppelt ist. Auf diese Weise kann sich der Entleerungsanschluss 212, wenn der Auslass 216 von dem AIS getrennt wird, ebenfalls von dem Vorsprung des AIS entkoppeln.
Der Auslass 216 beinhaltet ein erstes Verbindungsmerkmal, wie etwa ein Schnellverbindungselement, das dazu angepasst ist, den Auslass 216 mit dem AIS über eine Leitung, wie etwa die in den 1A-1B gezeigte Leitung 152, innerhalb der inneren Oberfläche eines Auslasses 216 zu verbinden. Zum Beispiel kann ein erstes Ende der AIS-Leitung (die als eine Ansaugleitung des AIS, stromaufwärts von dem Verdichter und dem Vorsprung angeordnet bezeichnet werden kann) ein erstes Schnellverbindungselement beinhalten, das an einer äußeren Oberfläche der AIS-Leitung angeordnet ist, wie in 1B gezeigt, was eine Reihe von Kugellagern beinhaltet, wie etwa die Kugellager 176 in 1B. Wie in 2B gezeigt, kann die innere Oberfläche des Auslasses 216 mit einem zweiten Schnellverbindungselement 218 ausgestattet sein, in das das erste Schnellverbindungselement, das an der AIS-Leitung befestigt ist, eingepasst werden kann. Das zweite Schnellverbindungselement 218 beinhaltet einen Einsatz 220, der einen innere Kammer innerhalb des Auslasses 216 mit einem Durchmesser bildet, der sich in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Strom, wie durch den Pfeil 206d angezeigt, durch den Auslass 216 verringert. Der Einsatz 220 beinhaltet eine Reihe von Nasen 222, wobei die oberen Enden 221 der Nasen 222, z. B. die Enden am nächsten zu dem mittleren Luftstromkanal 203, von den inneren Wänden des Auslasses 216 weg oder in Richtung von diesen geschwenkt werden können, während die unteren Enden 223 der Nasen 222 stromabwärts von den schwenkbaren Enden an Ort und Stelle fest sind. In Abwesenheit von einem beliebigen anliegenden Druck sind die oberen Enden 221 der Nasen 222 so positioniert, dass sie von den Innenwänden des Auslasses 216 weg schwenken. Wenn das erste Schnellverbindungselement, befestigt an der AIS-Leitung, in das zweite Schnellverbindungselement 218 eingeführt wird, wird das erste Schnellverbindungselement in der Länge angepasst, so wie in einer Richtung senkrecht zu dem mittigen Luftstromkanal 203 gemessen, um in den Einsatz 220 geschoben zu werden, bis die Kugellager, die mit dem ersten Schnellverbindungselement gekoppelt sind, an den oberen Enden 221 der Nasen 222 vorbeilaufen. Wenn die Kugellager in einer Richtung entgegen dem Luftstrom, so wie durch den/die Pfeil(e) 206d angezeigt, hinter die Nasen 222 geschoben sind, drückt die Breite der Kugellager die schwenkbaren oberen Enden 221 der Nasen 222 in Richtung der Innenwände des Auslasses 216, bis die Kugellager stromaufwärts von den oberen Enden 221 der Nasen 222 liegen, wobei der Druck von den Kugellagern, die die oberen Enden 221 in Richtung der Innenwände des Auslasses 216 drücken, abnimmt und als ein Ergebnis die oberen Enden 221 der Nasen 222 von den Innenwänden des Auslasses 216 weg schwenken. Auf diese Weise wird der Auslass 216 an der Leitung und dem AIS über die darin angepassten Schnellverbindungselemente gesichert. Um den Auslass 216 von dem ersten Schnellverbindungselement zu entriegeln, kann ein Bediener das Ende des Einsatzes 220, das sich über das Ende des Auslasses 216 hinaus erstreckt, in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Stroms durch den Auslass 216 (gegeben durch den/die Pfeil(e) 206d) drücken. Der Einsatz 220 bildet eine Schnittstelle mit den unteren Enden 221 der Nasen 222, wobei der auf die unteren Enden 223 durch den Einsatz 220 in der vorstehend dargelegten Richtung ausgeübte Druck darin resultiert, dass die oberen Enden 223 der Nasen 222 in Richtung der Innenwände des Auslasses 216 schwenken. In einem Beispiel kann der Einsatz 220 mit den untere Enden 223 der Nasen 222 durch ein Scharnierelement, wie etwa eine Torsionsfeder, verbunden sein. Auf diese Weise ermöglicht es das Schwenken der Nasen 222, ausgelöst durch Drücken des Einsatzes 220, der ersten verbundenen Schnellverbindung, aus dem Auslass 216 geschoben zu werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der Auslass 216 eine andere Art von erstem Verbindungsmerkmal beinhalten, das dazu angepasst ist, sich mit einem entsprechenden zweiten Verbindungsmerkmal an der AIS-Leitung zu verbinden und zu koppeln. Das erste Verbindungsmerkmal kann an einer inneren Oberfläche des Auslasses 216 beinhaltet sein und kann dazu angepasst sein, sich mit dem zweiten Verbindungsmerkmal, das an einer äußeren Oberfläche des AIS-Leitung angeordnet ist, zu verbinden, sodass das erste Verbindungsmerkmal dazu angepasst ist, sich um und mit dem zweiten Verbindungsmerkmal zu koppeln. Das erste und das zweite Verbindungsmerkmal können verschiedene entfernbare Befestigungselemente sein, die dazu angepasst sind, sich abnehmbar miteinander zu verbinden und zu koppeln (z. B. sich ergänzende Formen aufweisend).
In einer Ausführungsform kann das Schnellverbindungselement 218 auch ein Ventil 228 beinhalten, das ein Kugellager sein kann, das einen Durchmesser breiter als eine obere Öffnung 225 des Einsatzes 220, z. B. das Ende des Einsatzes 220 am nächsten zu dem mittigen Luftstromkanal 203, des Schnellverbindungselements 218 aufweisen kann. Das Ventil 228 ist dazu angepasst, sich während Bedingungen, bei denen Luftstrom durch die Ausstoßvorrichtung 200 in der Richtung erfolgt, die durch die Pfeile 206a und 206d angegeben ist, zu öffnen oder in eine Position innerhalb des Schnellverbindungselements 218 zu wechseln, wo der Durchmesser des Einsatzes 220 breiter als der Durchmesser des Ventils 228 ist. Wenn keine Luft durch die Ausstoßvorrichtung 200 strömt, bleibt das Ventil 228 in der geschlossenen Position, z. B. in einer Position, in der der Durchmesser des Einsatzes 220 gleich dem Durchmesser des Ventils 228 ist.
In einer anderen Ausführungsform kann das Schnellverbindungselement 218 kein Ventil 228 aufweisen und kann stattdessen eine andere Art von Ventil beinhalten, die dazu angepasst ist, in einer geschlossenen Position zu bleiben, außer es wird durch einen Luftstrom betätigt, um sich zu öffnen. In noch einer anderen Ausführungsform kann das Schnellverbindungselement 218 kein Ventil beinhalten und der innere Kanal des Auslasses 216 bleibt unabhängig vom Luftstrom offen.
Eine Düse (hierin auch bezeichnet als eine Verengung) 230, z. B. eine Venturi-Düse, ist innerhalb des mittigen Luftstromkanals 203 der Ausstoßvorrichtung 200 ist stromabwärts von dem Entleerungsanschluss 212 und stromaufwärts von dem zweiten Einlass 208 angeordnet. Ein stromaufwärts abgeordnetes Ende der Düse 230 weist einen ersten Durchmesser 234 auf, der breiter als ein zweiter Durchmesser 232 an einem stromabwärts gelegenen Ende der Düse 230 ist. Die Differenz der Durchmesser 234 und 232 stellt eine Verengung des Stroms durch den mittigen Luftstromkanal 203 bereit. Während Aufladungsbedingungen strömt die Druckluft, die in die Ausstoßvorrichtung 200 durch den ersten Einlass 202 und in Richtung des zweiten Einlasses 208 eintritt, durch die Verengung, die durch die Düse 230 bereitgestellt ist, was in einer Abnahme des Drucks in dem Bereich stromabwärts von der Düse 230 benachbart zu dem zweiten Einlass 208 resultiert. Diese Niedrigdruckregion erzeugt ein Vakuum am zweiten Einlass 208, wodurch Luft und Kraftstoffdämpfe aus einem Kanal, der mit dem zweiten Einlass 208 gekoppelt ist, wobei der Kanal mit einem Kraftstoffkanister wie etwa dem Kraftstoffdampfkanister 104 in 1A gekoppelt ist, in die Ausstoßvorrichtung 200 über den ersten Einlass 208 gesaugt wird. Die Kraftstoffdämpfe und die aufgeladene Luft bewegen sich weiter in die Richtung, die durch die Pfeile 206a und 206d gegeben ist, und treten durch den Auslass 216 zu dem AIS aus.
In dem Fall, dass sich die Ausstoßvorrichtung 200 während Aufladebedingungen von dem AIS am Auslass 216 löst, wie durch die Ausstoßvorrichtung 140 in 1B gezeigt, wird auch der Entleerungsanschluss 212 von dem Vorsprung getrennt, der an der Außenwand der Ansaugleitung des AIS befestigt ist, was in einer Dissipation von Druck in der Ausstoßvorrichtung 200 stromaufwärts von der Düse 230 und Verlust von Strom durch die Düse 230 resultiert. Auf diese Weise wird die Bildung eines Niedrigdruckbereichs angrenzend an den zweiten Einlass 208 reduziert und/oder gestoppt, wodurch das Einströmen von Kraftstoffdämpfen in die Ausstoßvorrichtung und in die Atmosphäre (über den getrennten Auslass 216) verhindert wird.
In einem anderen Beispiel, wobei der Auslass 216 blockiert ist, z. B. ist das Ventil 228 in einer geschlossenen Position verklemmt, wird durch die Ausstoßvorrichtung kein Strom generiert, was die Bildung eines Niedrigdruckbereichs angrenzend an den zweiten Einlass 208 hemmt, wodurch die Vakuumbildung an dem zweiten Einlass 208 und der Strom von Kraftstoffdämpfen in die Ausstoßvorrichtung 200 gehemmt werden. Wenn die Ausstoßvorrichtung 200 an dem Auslass 216 blockiert ist, kann das Fehlen von Druckdifferenzen stromaufwärts und stromabwärts von dem Verdichter durch Sensoren erkannt werden, die entlang des AIS und des Verbrennungsmotoreinlasses positioniert sind, wie etwa die Sensoren 119, 117 und 115 in 1A-1B. Auf diese Weise kann ein Fehler in dem Spülsystem identifiziert werden.
Die 1A-2B zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn derartige Elemente so gezeigt sind, dass sie einander direkt berühren oder direkt miteinander gekoppelt sind, dann können sie zumindest in einem Beispiel als sich direkt berührend bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander angrenzend oder benachbart gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander angrenzend bzw. benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilendem Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich nur ein Raum und keine anderen Komponenten dazwischen befinden, in mindestens einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein anderes Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Außerdem kann, wie in den Figuren gezeigt, in mindestens einem Beispiel ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Im vorliegenden Zusammenhang können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, die Positionen von Elementen der Figuren in Bezug aufeinander zu beschreiben. Demnach sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, gekammert, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Außerdem können Elemente, die so gezeigt sind, dass sie einander schneiden, in mindestens einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Darüber hinaus kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Betreiben einer Ausstoßvorrichtung in einem Verbrennungsmotorsystem während Aufladungsbedingungen gezeigt. Konkret kann die Ausstoßvorrichtung die Ausstoßvorrichtung 200 sein, die in 2A-2B gezeigt ist. Die Ausstoßvorrichtung kann zwischen einem Verdampfungsemissionssteuersystem und einem Luftansaugsystem (AIS), wie etwa der in 1A-1B gezeigten Ausstoßvorrichtung 140, positioniert sein. Anweisungen zum Durchführen von Teilen des Verfahrens 300 in 3 und der übrigen hier eingeschlossenen Verfahren können durch eine Steuerung auf der Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachfolgend beschriebenen Verfahren anzupassen. Teile des Verfahrens 300 können jedoch auch passive Operationen der Ausstoßvorrichtung sein, die während des Verbrennungsmotorbetriebs auftreten, jedoch ohne Eingang von der Steuerung.
Bei 302 beinhaltet das Verfahren Betreiben des Verbrennungsmotors und Strömen von Ansaugluft durch den AIS-Kanal (z. B. den Ansaugkanal 118, der in 1A-1B gezeigt ist), durch den Verdichter und in den Ansaugkrümmer und die Verbrennungsmotorzylinder. Das Betreiben des Verbrennungsmotors bei 302 kann ein Betreiben des Verdichters beinhalten, sodass der Verbrennungsmotor aufgeladen ist (z. B. Druck von Luft stromabwärts von dem Verdichter ist höher als der atmosphärische Druck). Bei 304 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob Luft durch die Ausstoßvorrichtung und aus dem Auslassströmungsanschluss (z. B. der Auslass 216, der in 2A-2B gezeigt ist, und/oder der Auslass 146, der in 1A-1B gezeigt ist) in den Einlassströmungsanschluss des AIS-Kanals (z. B. die Leitung 152, die in 1A-1B gezeigt ist) strömt. In einem Beispiel kann das Verfahren bei 304 passiv (nicht durch die Steuerung umgesetzt) sein und der Strom durch die Ausstoßvorrichtung kann sich automatisch auf Grundlage davon ändern, ob der Auslassanschluss der Ausstoßvorrichtung mit dem Einlassströmungsanschluss des AIS-Kanals gekoppelt oder davon entkoppelt ist. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung bestimmen, ob Luft durch die Ausstoßvorrichtung von Sensoren, die entlang des AIS positioniert sind, strömt und der Verbrennungsmotoreinlass Durch- oder Strömungsdifferenzen misst. Während eines Zustands, in dem keine Luft durch die Ausstoßvorrichtung strömt, wie zum Beispiel, wenn der Auslass der Ausstoßvorrichtung von dem AIS-Kanal getrennt ist, kann die Passverbindung, einschließlich eines ersten Verbindungsmerkmals, das an einer inneren Oberfläche des Auslasses angeordnet ist, und eines zweiten Verbindungsmerkmals an einer äußeren Oberfläche eines Einlassströmungsanschlusses des AIS, gelöst (z. B. entkoppelt) sein. Somit kann der Auslass der Ausstoßvorrichtung von dem Einlassströmungsanschluss weg positioniert sein.
Wenn der Auslass der Ausstoßvorrichtung mit dem Einlassströmungsanschluss von dem AIS-Kanal verbunden ist, fährt das Verfahren 300 mit 312 in 3 fort. Bei 312 beinhaltet das Verfahren Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer durch eine Verengung (z. B. die Düse 230, die in 2B gezeigt ist), die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, und nach außen zu dem AIS-Kanal über den Auslass der Ausstoßvorrichtung, während Kraftstoffdämpfe aus einem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung über Vakuum, das an der Verengung erzeugt wird, und in den AIS-Kanal über den Ausstoßvorrichtungsauslass gezogen werden. Wie hierin erklärt, erzeugt der Strom durch die Verengung ein Vakuum stromabwärts von der Verengung und das Vakuum zieht Kraftstoffdämpfe aus dem Verdampfungsemissionssteuersystem in die Ausstoßvorrichtung und in den AIS-Kanal über den Auslass der Ausstoßvorrichtung. Während des Verfahrens bei 312 ist der Auslassanschluss mit dem Einlassströmungsanschluss des AIS-Kanals, der stromaufwärts von dem Verdichter angeordnet ist, über eine Passverbindung, einschließlich eines ersten Verbindungsmerkmals, das an einer inneren Oberfläche des Auslassanschlusses angeordnet ist, und eines zweiten Verbindungsmerkmals an einer äußeren Oberfläche eines Einlassströmungsanschlusses, wobei das erste Verbindungsmerkmal dazu angepasst ist, entfernbar mit dem zweiten Verbindungsmerkmal gekoppelt zu sein, verbunden. In einem Beispiel beinhaltet Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch die Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, bei 312 ein Strömen von aufgeladener Luft in die Ausstoßvorrichtung aus dem Ansaugkrümmer über einen ersten Einlass der Ausstoßvorrichtung (z. B. der erste Einlass 202, gezeigt in 2A-2B), der stromaufwärts von der Verengung und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist, und wobei Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus dem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung ein Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus einem Verdampfungsemissionssystemkanal beinhaltet, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, in die Ausstoßvorrichtung über einen zweiten Einlass der Ausstoßvorrichtung (z. B. der zweite Einlass 208, gezeigt in 2A-2B), angeordnet stromabwärts von der Verengung und stromaufwärts von dem Auslassanschluss.
Während der Ausstoßvorrichtungsauslass mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, ist ein Entleerungsanschluss der Ausstoßvorrichtung, der stromaufwärts von der Verengung angeordnet ist, mit einem Vorsprung am geschlossenen Ende (z. B. dem Vorsprung 143, gezeigt in 1A-1B), der sich von einer Außenwand des AIS-Kanals, stromaufwärts von dem Verdichter und stromabwärts von dort, wo der Auslassanschluss mit dem AIS-Kanal verbunden ist, erstreckt, abdichtend gekoppelt. Somit geht das Verfahren von 312 zu 314 über, wo das Verfahren ein Blockieren von Strom aus der Ausstoßvorrichtung heraus von dem Entleerungsanschluss über den Vorsprung beinhaltet. Das Verfahren fährt dann mit 316 fort, um den aktuellen Verbrennungsmotorbetrieb fortzusetzen, wobei die Ausstoßvorrichtung aktiviert ist (z. B. sodass aufgeladener Luftstrom und Kraftstoffdämpfe weiter durch die Ausstoßvorrichtung und aus der Ausstoßvorrichtung heraus zu dem AIS-Kanal, stromaufwärts von dem Verdichter, über den Ausstoßvorrichtungsauslass strömen).
Zurück zu 304, wenn der Auslass der Ausstoßvorrichtung nicht mit dem AIS-Kanal verbunden ist, fährt das Verfahren mit 306 fort, um den Entleerungsanschluss der Ausstoßvorrichtung, der stromaufwärts von der Verengung der Ausstoßvorrichtung gekoppelt ist, von dem Vorsprung zu trennen und den Entleerungsanschluss von dem Vorsprung weg zu bewegen. Bei 308 beinhaltet das Verfahren ein Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer in die Ausstoßvorrichtung und durch den Entleerungsanschluss heraus und kein Strömen von Kraftstoffdämpfen in die Ausstoßvorrichtung. Somit werden Kraftstoffdämpfe nicht aus einem Kraftstoffdampfkanister in die Ausstoßvorrichtung gezogen. Ferner, wenn der Auslass der Ausstoßvorrichtung nicht mit dem AIS-Kanal verbunden ist, sind das erste Verbindungsmerkmal des Auslasses und das zweite Verbindungsmerkmal des Einlassströmungsanschlusses nicht miteinander gekoppelt sind und der Auslassanschluss von dem Einlassströmungsanschluss weg positioniert. Das Verfahren fährt mit 310 fort, wo das Verfahren Erkennen des getrennten Auslasses der Ausstoßvorrichtung auf Grundlage von einem oder mehreren Drücken des AIS beinhaltet. Zum Beispiel können ein Druck in dem AIS, wo der erste Einlass der Ausstoßvorrichtung mit dem AIS stromabwärts von dem Verdichter gekoppelt ist, und ein Druck in dem AIS, wo der Auslass der Ausstoßvorrichtung mit dem AIS stromaufwärts von dem Verdichter gekoppelt ist, durch Drucksensoren gemessen werden und die Steuerung kann als Reaktion darauf, dass eine Differenz zwischen diesen zwei gemessenen Drücken abnimmt, währen der Verbrennungsmotor aufgeladen ist, bestimmen, dass der Auslass der Ausstoßvorrichtung von dem AIS getrennt ist. Das Abschalten der Ausstoßvorrichtung kann die Steuerung dazu veranlassen, einen Diagnosecode einzustellen, der eine Spülstromleistung des Verdampfungsemissionssystems während des Aufladungscodes beinhalten kann. Dann, wenn Bedingungen zum Durchführen einer Diagnose erfüllt sind, kann die Steuerung eine Diagnose initiieren, um Drücke in dem AIS und dem Ausstoßvorrichtungssystem zu überwachen, während unter aufgeladenen Bedingungen gespült wird, um zu bestimmen, ob die Ausstoßvorrichtung verbunden ist und ordnungsgemäß funktioniert oder nicht. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung bei Erkennung, dass die Ausstoßvorrichtung bei 310 abgeschaltet ist, einem Benutzer (z. B. Fahrzeugbediener) mitteilen, dass die Ausstoßvorrichtung eine Wartung (z. B. neu befestigen) oder einen Austausch erfordert.
Auf diese Weise kann eine Ausstoßvorrichtung, die mit einem Luftansaugsystem (AIS) und Verdampfungsemissionssystem in einem Verbrennungsmotor gekoppelt ist, selbstabschaltend sein, um Leckage von Kraftstoffdampf in die Atmosphäre zu verhindern, wenn die Ausstoßvorrichtung von dem AIS getrennt ist. Wie vorstehend erklärt, beinhaltet die Ausstoßvorrichtung einen Einlass, die mit einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors verbunden ist, und einen Entleerungsanschluss, der stromaufwärts von einer Verengung, oder Düse, die innerhalb eines mittigen Luftstromkanals der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, positioniert ist. Der Entleerungsanschluss ist mit einem Vorsprung des geschlossenen Endes, der mit einer Außenwand dies AIS verbunden ist, stromaufwärts von einem Verdichter, der den Strom durch den Entleerungsabschnitt blockiert, abdichtend gekoppelt. Ein stromaufwärts gelegenes Ende der Düse weist einen breiteren Durchmesser auf als ein stromabwärts gelegenes Ende. Unmittelbar stromabwärts von dem engeren Ende der Düse befindet sich ein zweiter Einlass der Ausstoßvorrichtung, verbunden mit dem Verdampfungsemissionssystem, und am weitesten stromabwärts in der Ausstoßvorrichtung befindet sich ein Auslass, der über passende Befestigungselemente mit dem AIS stromaufwärts von dem Verdichter verbunden ist. Während aufgeladener Bedingungen, wenn der Auslassanschluss der Ausstoßvorrichtung von dem AIS getrennt wird oder geschlossen verklemmt, veranlasst die Druckluft, die in die Ausstoßvorrichtung stromaufwärts von der Verengung strömt, den Entleerungsanschluss dazu, sich wegzudrücken und sich von dem Vorsprung zu trennen und die aufgeladene Luft strömt aus dem Entleerungsanschluss heraus. Der technische Effekt davon, dass der Entleerungsanschluss den Vorsprung ausstößt, wenn sich der Auslass von dem AIS trennt oder blockiert ist, ist die Dissipation von Strom stromaufwärts von der Verengung, was die Bildung eines Niedrigdruckbereichs stromabwärts von der Verengung und angrenzend an den Einlass, der mit dem Verdampfungsemissionssteuersystem verbunden ist, verhindert. Daraus resultierend werden Kraftstoffdämpfe nicht in die Ausstoßvorrichtung gezogen oder über den getrennten Auslass der Ausstoßvorrichtung in die Atmosphäre ausgestoßen. Ferner ermöglicht es dieses selbstabschaltende Design der Ausstoßvorrichtung, mit der Düse außerhalb des AIS positioniert zu werden, wodurch Beschränkungen für den Platzbedarf des Verbrennungsmotors und resultierende Verbrennungsmotorkosten vermieden werden.
Als eine Ausführungsform beinhaltet das System Folgendes: einen Luftansaugkanal eines Verbrennungsmotors, beinhaltend einen Einlassströmungsanschluss und einen externen Vorsprung mit einem geschlossenen Ende, jeweils abzweigend von einer gleichen Seite des Luftansaugkanals; und eine Ausstoßvorrichtung, Folgendes beinhaltend: eine Verengung, angeordnet zwischen einem Auslass, der dazu angepasst ist, sich mit dem Einlassströmungsanschluss zu koppeln, und einem Entleerungsanschluss, der dazu angepasst ist, sich mit den Vorsprüngen zu koppeln; und erste und zweite Einlässe, die an jeder Seite der Verengung positioniert sind. In einem ersten Beispiel des Systems ist der externe Vorsprung außerhalb des Luftansaugkanals angeordnet und mit einer Außenwand von dem Luftansaugkanal gekoppelt. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass jeder von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss fest ist und parallel zueinander angeordnet ist. Ein drittes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der erste Einlass senkrecht zu jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist und dass der zweite Einlass parallel zu jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist. Ein viertes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel und beinhaltet ferner, dass die Verengung ein breiteres Ende und ein engeres, verengtes Ende, das stromabwärts in der Ausstoßvorrichtung von dem breiteren Ende positioniert ist, umfasst, wobei der erste Einlass stromaufwärts von dem breiteren Ende positioniert ist und der zweite Einlass stromabwärts von dem verengten Ende positioniert ist. Ein fünftes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem erste bis vierten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Entleerungsanschluss stromaufwärts von dem breiteren Ende positioniert ist und der Auslass stromabwärts von dem verengten Ende positioniert ist. Ein sechstes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel und beinhaltet ferner, dass die Ausstoßvorrichtung einen mittigen Luftstromkanal beinhaltet, in dem die Verengung angeordnet ist, wobei der erste Einlass an einem ersten Ende des mittigen Luftstromkanals angeordnet ist und der Auslass an einem zweiten Ende des mittigen Luftstromkanals angeordnet ist, und wobei jeder von dem Auslass, dem zweiten Einlass und dem Entleerungsanschluss von dem mittigen Luftstromkanal abzweigt, wobei der Luftstrom durch jeden von dem Auslass, dem zweiten Einlass und dem Entleerungsanschluss senkrecht zu dem Luftstrom durch den mittigen Luftstromkanal ist. Ein siebentes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis sechsten Beispiel und beinhaltet ferner, dass ein O-Ring innerhalb eines Inneren des Entleerungsanschlusses angeordnet ist und dazu angepasst ist, um und gegen eine Außenwand des externen Vorsprungs abzudichten. Ein achtes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis siebenten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der Auslass einen Endverbinder mit einer inneren Passoberfläche beinhaltet, die dazu angepasst ist, sich entfernbar mit einer entsprechenden äußeren Passoberfläche an einem Ende des Einlassströmungsanschlusses des Luftansaugkanals zu koppeln. Ein neuntes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis achten Beispiel und beinhaltet ferner, dass jeder von dem Einlassströmungsanschluss und dem externen Vorsprung stromaufwärts von einem Verdichter angeordnet ist, der in dem Luftansaugkanal angeordnet ist, wobei der erste Einlass dazu angepasst ist, sich mit einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors zu koppeln, und wobei der zweite Einlass dazu angepasst ist, sich mit einem Verdampfungsemissionskanal zu koppeln, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist.
Als eine andere Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren Folgendes: während eines ersten Zustands, wenn ein Auslassanschluss einer Ausstoßvorrichtung mit einem Luftansaugsystemkanal gekoppelt ist, stromaufwärts von einem Verdichter, Strömen von aufgeladener Luft von einem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch eine Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, und nach außen zu dem AIS-Kanal über den Auslassanschluss, während Kraftstoffdämpfe aus einem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung über Vakuum, das an der Verengung erzeugt wird, und in den AIS-Kanal über den Auslassanschluss gezogen werden; und während eines zweiten Zustands, wenn der Auslassanschluss von dem AIS-Kanal getrennt ist, stromaufwärts von dem Verdichter, Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer in die Ausstoßvorrichtung und aus einem Entleerungsanschluss der Ausstoßvorrichtung, angeordnet stromaufwärts von der Verengung, und kein Strömen von Kraftstoffdämpfen in die Ausstoßvorrichtung. In einem ersten Beispiel des Verfahrens, während des ersten Zustands, ist der Entleerungsanschluss mit einem Vorsprung am geschlossenen Ende, der sich von einer Außenwand des AIS-Kanals, stromaufwärts von dem Verdichter und stromabwärts von dort, wo der Auslassanschluss mit dem AIS-Kanal verbunden ist, erstreckt, abdichtend gekoppelt, und ferner umfassend, während des ersten Zustands, Blockieren von Strom aus der Ausstoßvorrichtung heraus von dem Entleerungsanschluss über den Vorsprung. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, während des zweiten Zustands, Entkoppeln des Entleerungsanschlusses von dem Vorsprung und Bewegen des Entleerungsanschlusses weg von dem Vorsprung. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass während des ersten Zustands, der Auslassanschluss mit einem Einlassströmungsanschluss des AIS-Kanals verbunden ist, der stromaufwärts von dem Verdichter angeordnet ist, über eine Passverbindung, einschließlich eines ersten Verbindungsmerkmals, das an einer inneren Oberfläche des Auslassanschlusses angeordnet ist, und eines zweiten Verbindungsmerkmals an einer äußeren Oberfläche eines Einlassströmungsanschlusses, wobei das erste Verbindungsmerkmal dazu angepasst ist, entfernbar mit dem zweiten Verbindungsmerkmal gekoppelt zu sein. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis dritten zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass, während des zweiten Zustands, das erste Verbindungsmerkmal und das zweite Verbindungsmerkmal nicht miteinander gekoppelt sind und der Auslassanschluss von dem Einlassströmungsanschluss weg positioniert ist. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel und beinhaltet ferner, dass Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch die Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, ein Strömen von aufgeladener Luft in die Ausstoßvorrichtung aus dem Ansaugkrümmer über einen ersten Einlass der Ausstoßvorrichtung, der stromaufwärts von der Verengung und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist, beinhaltet, und wobei Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus dem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung ein Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus einem Verdampfungsemissionssystemkanal, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, in die Ausstoßvorrichtung über einen zweiten Einlass der Ausstoßvorrichtung, der stromabwärts von der Verengung und stromaufwärts von dem Auslassanschluss angeordnet ist, beinhaltet.
In noch einer anderen Ausführungsform beinhaltet ein System Folgendes: ein Luftansaugsystem, beinhaltend einen Ansaugkanal, der mit einem Ansaugkrümmer und einem Verdichter, der in dem Ansaugkanal angeordnet ist, stromaufwärts von dem Ansaugkrümmer gekoppelt ist, der Ansaugkanal beinhaltend einen Einlassströmungsanschluss und einen externen Vorsprung mit einem geschlossenen Ende, jeweils stromaufwärts von dem Verdichter angeordnet und in einer gleichen Richtung von dem Ansaugkanal nach außen verlaufend; ein Verdampfungsemissionssystem, beinhaltend einen Verdampfungsemissionskanal, der mit einem Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, wobei der Kraftstoffdampfkanister mit einem Kraftstofftank gekoppelt ist; und eine Ausstoßvorrichtung, beinhaltend: eine Verengung, die in einem Strömungskanal der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist; einen Auslass, der stromabwärts von der Verengung angeordnet ist und dazu angepasst ist, sich mit dem Einlassströmungsanschluss zu verbinden; einen Entleerungsanschluss, der stromaufwärts von der Verengung angeordnet ist und dazu angepasst ist, sich mit dem externen Vorsprung zu koppeln; einen ersten Einlass, der mit dem Ansaugkrümmer gekoppelt ist und stromaufwärts von der Verengung angeordnet ist; und einen zweiten Einlass, der mit dem Verdampfungsemissionskanal gekoppelt ist und stromabwärts von der Verengung angeordnet ist. In einem ersten Beispiel des Systems sind der Auslass und der Entleerungsanschluss jeweils fest, wobei eine mittige Kanalachse von jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss parallel zueinander angeordnet ist, und wobei jeder von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss sich nach außen in Richtung des Ansaugkanals von dem Strömungskanal der Ausstoßvorrichtung erstreckt. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass der externe Vorsprung außerhalb des Ansaugkanals angeordnet ist und sich von einer Außenwand des Ansaugkanals in Richtung der Ausstoßvorrichtung erstreckt. Ein drittes Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere von dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner, dass der erste Einlass fest mit dem Ansaugkrümmer gekoppelt ist, und dass der Auslass mit dem Ansauganschluss über eine entfernbare Schnellverbindung verbunden ist, beinhaltend ein erstes Verbindungsmerkmal an einer inneren Oberfläche des Auslasses, das entfernbar um ein zweites Verbindungsmerkmal an einer äußeren Oberfläche des Einlassströmungsanschlusses gekoppelt ist.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware beinhaltet, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach der konkreten eingesetzten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in dem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, aufweisend einen Luftansaugkanal eines Verbrennungsmotors, beinhaltend einen Einlassströmungsanschluss und einen externen Vorsprung mit einem geschlossenen Ende, jeweils abzweigend von einer gleichen Seite des Luftansaugkanals; und eine Ausstoßvorrichtung, Folgendes beinhaltend: eine Verengung, angeordnet zwischen einem Auslass, der dazu angepasst ist, sich mit dem Einlassströmungsanschluss zu koppeln, und einem Entleerungsanschluss, der dazu angepasst ist, sich mit den Vorsprüngen zu koppeln; und erste und zweite Einlässe, die an jeder Seite der Verengung positioniert sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist der externe Vorsprung außerhalb des Luftansaugkanals angeordnet und mit einer Außenwand von dem Luftansaugkanal gekoppelt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass jeder von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss fest ist und parallel zueinander angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Einlass senkrecht zu jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet und der zweite Einlass ist parallel zu jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Verengung ein breiteres Ende und ein engeres, verengtes Ende, das stromabwärts in der Ausstoßvorrichtung von dem breiteren Ende positioniert ist, umfasst, wobei der erste Einlass stromaufwärts von dem breiteren Ende positioniert ist und der zweite Einlass stromabwärts von dem verengten Ende positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Entleerungsanschluss stromaufwärts von dem breiteren Ende positioniert und der Auslass ist stromabwärts von dem verengten Ende positioniert.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Ausstoßvorrichtung einen mittigen Luftstromkanal, in dem die Verengung angeordnet ist, wobei der erste Einlass an einem ersten Ende des mittigen Luftstromkanals angeordnet ist und der Auslass an einem zweiten Ende des mittigen Luftstromkanals angeordnet ist, und wobei jeder von dem Auslass, dem zweiten Einlass und dem Entleerungsanschluss von dem mittigen Luftstromkanal abzweigt, wobei der Luftstrom durch jeden von dem Auslass, dem zweiten Einlass und dem Entleerungsanschluss senkrecht zu dem Luftstrom durch den mittigen Luftstromkanal ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen O-Ring, der innerhalb eines Inneren des Entleerungsanschlusses angeordnet ist und dazu angepasst ist, um und gegen eine Außenwand des externen Vorsprungs abzudichten.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Auslass einen Endverbinder mit einer inneren Passoberfläche, die dazu angepasst ist, sich entfernbar mit einer entsprechenden äußeren Passoberfläche an einem Ende des Einlassströmungsanschlusses des Luftansaugkanals zu koppeln.
Gemäß einer Ausführungsform ist jeder von dem Einlassströmungsanschluss und dem externen Vorsprung stromaufwärts von einem Verdichter angeordnet, der in dem Luftansaugkanal angeordnet ist, wobei der erste Einlass dazu angepasst ist, sich mit einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors zu koppeln, und wobei der zweite Einlass dazu angepasst ist, sich mit einem Verdampfungsemissionskanal zu koppeln, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren, während eines ersten Zustands, wenn ein Auslassanschluss einer Ausstoßvorrichtung mit einem Luftansaugsystemkanal gekoppelt ist, stromaufwärts von einem Verdichter, Strömen von aufgeladener Luft von einem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch eine Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, und nach außen zu dem AIS-Kanal über den Auslassanschluss, während Kraftstoffdämpfe aus einem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung über Vakuum, das an der Verengung erzeugt wird, und in den AIS-Kanal über den Auslassanschluss gezogen werden; und während eines zweiten Zustands, wenn der Auslassanschluss von dem AIS-Kanal getrennt ist, stromaufwärts von dem Verdichter, Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer in die Ausstoßvorrichtung und aus einem Entleerungsanschluss der Ausstoßvorrichtung, angeordnet stromaufwärts von der Verengung, und kein Strömen von Kraftstoffdämpfen in die Ausstoßvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass, während des ersten Zustands, der Entleerungsanschluss mit einem Vorsprung am geschlossenen Ende, der sich von einer Außenwand des AIS-Kanals, stromaufwärts von dem Verdichter und stromabwärts von dort, wo der Auslassanschluss mit dem AIS-Kanal verbunden ist, erstreckt, abdichtend gekoppelt ist, und ferner umfassend, während des ersten Zustands, Blockieren von Strom aus der Ausstoßvorrichtung heraus von dem Entleerungsanschluss über den Vorsprung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch, während des zweiten Zustands, Entkoppeln des Entleerungsanschlusses von dem Vorsprung und Bewegen des Entleerungsanschlusses weg von dem Vorsprung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass, während des ersten Zustands, der Auslassanschluss mit einem Einlassströmungsanschluss des AIS-Kanals verbunden ist, der stromaufwärts von dem Verdichter angeordnet ist, über eine Passverbindung, einschließlich eines ersten Verbindungsmerkmals, das an einer inneren Oberfläche des Auslassanschlusses angeordnet ist, und eines zweiten Verbindungsmerkmals an einer äußeren Oberfläche eines Einlassströmungsanschlusses, wobei das erste Verbindungsmerkmal dazu angepasst ist, entfernbar mit dem zweiten Verbindungsmerkmal gekoppelt zu sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass, während des zweiten Zustands, das erste Verbindungsmerkmal und das zweite Verbindungsmerkmal nicht miteinander gekoppelt sind und der Auslassanschluss von dem Einlassströmungsanschluss weg positioniert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch die Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, ein Strömen von aufgeladener Luft in die Ausstoßvorrichtung aus dem Ansaugkrümmer über einen ersten Einlass der Ausstoßvorrichtung, der stromaufwärts von der Verengung und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist, beinhaltet, und wobei Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus dem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung ein Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus einem Verdampfungsemissionssystemkanal, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, in die Ausstoßvorrichtung über einen zweiten Einlass der Ausstoßvorrichtung, der stromabwärts von der Verengung und stromaufwärts von dem Auslassanschluss angeordnet ist, beinhaltet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, aufweisend ein Luftansaugsystem, beinhaltend einen Ansaugkanal, der mit einem Ansaugkrümmer und einem Verdichter, der in dem Ansaugkanal angeordnet ist, stromaufwärts von dem Ansaugkrümmer gekoppelt ist, der Ansaugkanal beinhaltend einen Einlassströmungsanschluss und einen externen Vorsprung mit einem geschlossenen Ende, jeweils stromaufwärts von dem Verdichter angeordnet und in einer gleichen Richtung von dem Ansaugkanal nach außen verlaufend;
ein Verdampfungsemissionssystem, beinhaltend einen Verdampfungsemissionskanal, der mit einem Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, wobei der Kraftstoffdampfkanister mit einem Kraftstofftank gekoppelt ist; und eine Ausstoßvorrichtung, beinhaltend: eine Verengung, die in einem Strömungskanal der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist; einen Auslass, der stromabwärts von der Verengung angeordnet ist und dazu angepasst ist, sich mit dem Einlassströmungsanschluss zu verbinden; einen Entleerungsanschluss, der stromaufwärts von der Verengung angeordnet ist und dazu angepasst ist, sich mit dem externen Vorsprung zu koppeln; einen ersten Einlass, der mit dem Ansaugkrümmer gekoppelt ist und stromaufwärts von der Verengung angeordnet ist; und einen zweiten Einlass, der mit dem Verdampfungsemissionskanal gekoppelt ist und stromabwärts von der Verengung angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform sind der Auslass und der Entleerungsanschluss jeweils fest, wobei eine mittige Kanalachse von jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss parallel zueinander angeordnet ist, und wobei jeder von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss sich nach außen in Richtung des Ansaugkanals von dem Strömungskanal der Ausstoßvorrichtung erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist der externe Vorsprung außerhalb des Ansaugkanals angeordnet und erstreckt sich von einer Außenwand des Ansaugkanals in Richtung der Ausstoßvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Einlass fest mit dem Ansaugkrümmer gekoppelt, und wobei der Auslass mit dem Ansauganschluss über eine entfernbare Schnellverbindung verbunden ist, beinhaltend ein erstes Verbindungsmerkmal an einer inneren Oberfläche des Auslasses, das entfernbar um ein zweites Verbindungsmerkmal an einer äußeren Oberfläche des Einlassströmungsanschlusses gekoppelt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9243595 [0004]

Claims

System, umfassend: einen Luftansaugkanal eines Verbrennungsmotors, beinhaltend einen Einlassströmungsanschluss und einen externen Vorsprung mit einem geschlossenen Ende, jeweils abzweigend von einer gleichen Seite des Luftansaugkanals; und eine Ausstoßvorrichtung, beinhaltend: eine Verengung, angeordnet zwischen einem Auslass, der dazu angepasst ist, sich mit dem Einlassströmungsanschluss zu koppeln, und einem Entleerungsanschluss, der dazu angepasst ist, sich mit den Vorsprüngen zu koppeln; und erste und zweite Einlässe, die an jeder Seite der Verengung positioniert sind.
System nach Anspruch 1, wobei der externe Vorsprung außerhalb des Luftansaugkanals angeordnet ist und mit einer Außenwand von dem Luftansaugkanal gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei jeder von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss fest ist und parallel zueinander angeordnet ist.
System nach Anspruch 3, wobei der erste Einlass senkrecht zu jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist und wobei der zweite Einlass parallel zu jedem von dem Auslass und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Verengung ein breiteres Ende und ein engeres, verengtes Ende, das stromabwärts in der Ausstoßvorrichtung von dem breiteren Ende positioniert ist, umfasst, wobei der erste Einlass stromaufwärts von dem breiteren Ende positioniert ist und der zweite Einlass stromabwärts von dem verengten Ende positioniert ist und wobei der Entleerungsanschluss stromaufwärts von dem breiteren Ende positioniert ist und der Auslass stromabwärts von dem verengten Ende positioniert ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßvorrichtung einen mittigen Luftstromkanal beinhaltet, in dem die Verengung angeordnet ist, wobei der erste Einlass an einem ersten Ende des mittigen Luftstromkanals angeordnet ist und der Auslass an einem zweiten Ende des mittigen Luftstromkanals angeordnet ist, und wobei jeder von dem Auslass, dem zweiten Einlass und dem Entleerungsanschluss von dem mittigen Luftstromkanal abzweigt, wobei der Luftstrom durch jeden von dem Auslass, dem zweiten Einlass und dem Entleerungsanschluss senkrecht zu dem Luftstrom durch den mittigen Luftstromkanal ist.
System nach Anspruch 1, wobei ein O-Ring innerhalb eines Inneren des Entleerungsanschlusses angeordnet ist und dazu angepasst ist, um und gegen eine Außenwand des externen Vorsprungs abzudichten.
System nach Anspruch 1, wobei der Auslass einen Endverbinder mit einer inneren Passoberfläche beinhaltet, die dazu angepasst ist, sich entfernbar mit einer entsprechenden äußeren Passoberfläche an einem Ende des Einlassströmungsanschlusses des Luftansaugkanals zu koppeln.
System nach Anspruch 1, wobei jeder von dem Einlassströmungsanschluss und dem externen Vorsprung stromaufwärts von einem Verdichter angeordnet ist, der in dem Luftansaugkanal angeordnet ist, wobei der erste Einlass dazu angepasst ist, sich mit einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors zu koppeln, und wobei der zweite Einlass dazu angepasst ist, sich mit einem Verdampfungsemissionskanal zu koppeln, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist.
Verfahren, umfassend: während eines ersten Zustands, wenn ein Auslassanschluss einer Ausstoßvorrichtung mit einem Luftansaugsystemkanal gekoppelt ist, stromaufwärts von einem Verdichter, Strömen von aufgeladener Luft von einem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch eine Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, und nach außen zu dem AIS-Kanal über den Auslassanschluss, während Kraftstoffdämpfe aus einem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung über Vakuum, das an der Verengung erzeugt wird, und in den AIS-Kanal über den Auslassanschluss gezogen werden; und während eines zweiten Zustands, wenn der Auslassanschluss von dem AIS-Kanal getrennt ist, stromaufwärts von dem Verdichter, Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer in die Ausstoßvorrichtung und aus einem Entleerungsanschluss der Ausstoßvorrichtung, angeordnet stromaufwärts von der Verengung, und kein Strömen von Kraftstoffdämpfen in die Ausstoßvorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei während des ersten Zustands der Entleerungsanschluss mit einem Vorsprung am geschlossenen Ende, der sich von einer Außenwand des AIS-Kanals, stromaufwärts von dem Verdichter und stromabwärts von dort, wo der Auslassanschluss mit dem AIS-Kanal verbunden ist, erstreckt, abdichtend gekoppelt ist, und ferner umfassend, während des ersten Zustands, Blockieren von Strom aus der Ausstoßvorrichtung heraus von dem Entleerungsanschluss über den Vorsprung.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, während des zweiten Zustands, Entkoppeln des Entleerungsanschlusses von dem Vorsprung und Bewegen des Entleerungsanschlusses weg von dem Vorsprung.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei, während des ersten Zustands, der Auslassanschluss mit einem Einlassströmungsanschluss des AIS-Kanals verbunden ist, der stromaufwärts von dem Verdichter angeordnet ist, über eine Passverbindung, einschließlich eines ersten Verbindungsmerkmals, das an einer inneren Oberfläche des Auslassanschlusses angeordnet ist, und eines zweiten Verbindungsmerkmals an einer äußeren Oberfläche eines Einlassströmungsanschlusses, wobei das erste Verbindungsmerkmal dazu angepasst ist, entfernbar mit dem zweiten Verbindungsmerkmal gekoppelt zu sein.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei, während des zweiten Zustands, das erste Verbindungsmerkmal und das zweite Verbindungsmerkmal nicht miteinander gekoppelt sind und der Auslassanschluss von dem Einlassströmungsanschluss weg positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei Strömen von aufgeladener Luft von dem Ansaugkrümmer, der mit dem AIS-Kanal gekoppelt ist, durch die Verengung, die innerhalb der Ausstoßvorrichtung angeordnet ist, ein Strömen von aufgeladener Luft in die Ausstoßvorrichtung aus dem Ansaugkrümmer über einen ersten Einlass der Ausstoßvorrichtung, der stromaufwärts von der Verengung und dem Entleerungsanschluss angeordnet ist, beinhaltet, und wobei Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus dem Verdampfungsemissionssystem in die Ausstoßvorrichtung ein Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus einem Verdampfungsemissionssystemkanal, der mit einem mit einem Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, in die Ausstoßvorrichtung über einen zweiten Einlass der Ausstoßvorrichtung, der stromabwärts von der Verengung und stromaufwärts von dem Auslassanschluss angeordnet ist, beinhaltet.