DE102018216013A1

DE102018216013A1 - Kanisterspülsteuerverfahren für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018216013A1
Application number: DE102018216013.9A
Authority: DE
Inventors: Seung-Bum Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2018-05-15
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2019-11-21
Also published as: CN110486194A; US20190353112A1; KR102484937B1; US10655552B2; CN110486194B; KR20190130744A

Abstract

Ein Kanisterspülsteuerverfahren für ein Fahrzeug kann die Anzahl der Bestandteile eines in dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems reduzieren. Ein aktiver Spülbetrieb wird anhand eines von einem Ansaugdrucksensor gemessenen Druckwerts anstelle eines von einem Rückend-Drucksensor gemessenen Druckwerts nach dem vollständigen Öffnen eines Spülsteuermagnetventil durchgeführt.

Description

HINTERGRUND
Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Kanisterspülsteuerverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere das Kanisterspülsteuerverfahren, mit dem die Anzahl der Bestandteile eines in dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems reduziert werden kann.
Beschreibung des Standes der Technik
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird in dem Kraftstofftank eines Fahrzeugs Gas durch Verdampfen von Kraftstoff erzeugt, d. h. Kraftstoffverdampfungsgas, das Kraftstoffbestandteile, wie etwa Kohlenwasserstoff (HC), enthält. Somit ist das Fahrzeug mit einem Kanister zum Sammeln und Speichern des Kraftstoffverdampfungsgases versehen, um die Luftverschmutzung, die aus dem Kraftstoffverdampfungsgas in dem Kraftstofftank entstehen kann, zu reduzieren.
Der Kanister wird hergestellt, indem ein Behälter mit einem absorbierenden Material befüllt wird, das das aus dem Kraftstofftank eingebrachte Kraftstoffverdampfungsgas aufnehmen kann. Als absorbierendes Material wird in der Regel Aktivkohle verwendet. Aktivkohle dient zur Aufnahme von Kohlenwasserstoff oder dergleichen, d. h. eines Kraftstoffbestandteils des in den Behälter des Kanisters eingebrachten Kraftstoffverdampfungsgases.
Der Kanister ist so ausgebildet, dass das Kraftstoffverdampfungsgas beim Anhalten des Motors von dem absorbierenden Material absorbiert wird, und das Kraftstoffverdampfungsgas wird bei laufendem Motor unter Verwendung eines Luftdrucks, der von außen (d. h. der Atmosphäre) aufgenommen wird, von dem absorbierenden Material abgetrennt, so dass das abgetrennte Kraftstoffverdampfungsgas zusammen mit der Luft einem Ansaugsystem des Motors zugeführt werden kann.
Der Vorgang des Aufnehmens des Kraftstoffverdampfungsgases, des Sammelns in dem Kanister und des Zuführens des Kraftstoffverdampfungsgases und der Luft zu dem Motor wird als Spülbetrieb bezeichnet, und das aus dem Kanister in den Motor aufgenommene Gas wird als Spülgas bezeichnet. Das Spülgas kann ein Gemisch sein, in dem Kraftstoffbestandteile, wie etwa Kohlenwasserstoff, die aus dem von dem absorbierenden Material des Kanisters abgetrennt sind, mit Luft vermischt werden.
Zudem ist in einer Spülleitung, die einen Spülanschluss des Kanisters und das Ansaugsystem des Motors verbindet, ein Spülsteuermagnetventil (im Folgenden als „PCSV“ bezeichnet) vorgesehen, das den Spülbetrieb steuert.
Das PCSV öffnet sich bei laufendem Motor in Reaktion auf den Spülbetrieb. Gemäß dieser Ausgestaltung wird das im Kraftstofftank erzeugte Kraftstoffverdampfungsgas in dem Kanister gesammelt, über das offene PCSV in das Ansaugsystem des Motors gespült und in dem Motor verbraucht oder verbrannt.
Das PCSV wird von einer Steuereinheit, z. B. einer Motorsteuereinheit (ECU), gesteuert. Das PCSV wird so gesteuert, dass das PCSV geöffnet und geschlossen wird (d. h. der Spülbetrieb wird ein- und ausgeschaltet) oder der Öffnungsgrad des PCSV eingestellt wird, abhängig von dem Fahrzustand eines Fahrzeugs, um den Durchfluss des Kraftstoffverdampfungsgases zu steuern.
Eine typische Ausgestaltung des Kanisters wird hierin beschrieben. Der Kanister umfasst einen Behälter, der mit einem absorbierenden Material (z. B. Aktivkohle) gefüllt ist. Ferner sind an dem Behälter ein Spülanschluss, ein Ladeanschluss und ein Luftanschluss vorgesehen. Der Spülanschluss ist mit dem Ansaugsystem eines Motors verbunden, so dass dem Motor durch diesen Kraftstoffverdampfungsgas zugeführt wird. Der Ladeanschluss ist mit einem Kraftstofftank verbunden, so dass Kraftstoffverdampfungsgas durch diesen aus dem Kraftstofftank eingeleitet wird. Der Luftanschluss ist mit einem Luftfilter (d. h. einem Kanisterfilter) verbunden, so dass Luft aus der Atmosphäre durch diesen in den Behälter angesaugt wird.
In dem Innenraum des Behälters ist eine Membran angeordnet, die den Innenraum in einen Raum, in dem sich der Luftanschluss befindet, und einen Raum, in dem sich der Spülanschluss und der Ladeanschluss befinden, unterteilt. Das Kraftstoffverdampfungsgas, das durch den Ladeanschluss aus dem Kraftstofftank zugeführt wird, wird so geleitet, dass es durch den durch die Membran geteilten Innenraum hindurchtritt. Dadurch wird Kohlenwasserstoff, bei dem es sich um einen Kraftstoffbestandteil handelt, von dem absorbierenden Material absorbiert.
Ferner wird bei Anlegen des Ansaugdrucks, d. h. des Motorunterdrucks, von dem Ansaugsystem des Motors in den Innenraum des Kanisters durch den Spülanschluss als Reaktion darauf, dass das PCSV durch die Steuereinheit bei laufendem Motor geöffnet wird, Luft durch den Luftfilter und den Luftanschluss angesaugt, und Kraftstoffverdampfungsgas, das von dem absorbierenden Material abgetrennt ist, wird durch den Spülanschluss abgeführt, um in den Motor aufgenommen zu werden.
Bei dem Spülbetrieb, bei dem Luft aus der Atmosphäre in den Kanister aufgenommen wird, und Kraftstoffbestandteile, wie etwa Kohlenwasserstoff, aus dem absorbierenden Material in dem Kanister aufgrund von Ansaugluft in den Motor abgetrennt und befördert werden, ist es erforderlich, dass der Motorunterdruck durch die Spülleitung und den Spülanschluss an den Kanister angelegt wird.
Die aktuelle Tendenz geht jedoch dahin, die Anzahl der Spülvorgänge eines Motors zu reduzieren, um die Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen zu verbessern. Insbesondere bei stufenlos verstellbaren Ventilhub-(CWL-)Motoren oder Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV-)/Plug-in-Hybridelektrofahrzeug-(PHEV-)Motoren reduziert ein reduzierter Motorunterdruckbereich zwangsläufig die Anzahl der Spülvorgänge.
Darüber hinaus weist bei Fahrzeugen mit einem Turbolader ein Motoransaugsystem, wie etwa ein Ansaugkrümmer, einen relativ niedrigen Unterdruck auf. In diesem Fall kann der Spülbetrieb des Kanisters schwierig sein.
Dementsprechend ist ein aktives Spülsystem als Lösung des oben beschriebenen Problems bekannt. Das aktive Spülsystem ist für Fahrzeuge vorteilhaft, bei denen allein der Unterdruck des Ansaugsystems des Motors für die Spülleistung und den Wirkungsgrad des Kanisters nicht ausreichend ist, z. B. HEV/PHEV-Fahrzeuge und Turboladerfahrzeuge, die umweltfreundliche Fahrzeuge sind, und Turboladerfahrzeuge sowie die anderen Arten von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.
In dem aktiven Spülsystem ist eine aktive Spülpumpe (APP) an einer Leitung (d. h. einer Spülleitung) angeordnet, die den Spülanschluss des Kanisters und das Motoransaugsystem verbindet, um Spülgas anzusaugen und von dem Kanister zu dem Motor zu leiten.
In dem aktiven Spülsystem sind an den Leitungen an der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe Sensoren angeordnet. Eine Steuereinheit steuert aktiv den Betrieb der Pumpe basierend auf von den Sensoren gemessenen Werten. Folglich kann der Spülbetrieb des Kanisters selbst unter Bedingungen, bei denen der Unterdruck des Motoransaugsystems unzureichend ist, ordnungsgemäß durchgeführt werden.
Beim Einsatz des aktiven Spülsystems müssen jedoch nicht nur die Pumpe, sondern auch eine Mehrzahl von Sensoren, wie etwa Drucksensoren, zusätzlich an Leitungen an der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe vorgesehen sein, um das Kraftstoffverdampfungsgas zu steuern, wodurch die Kosten des Fahrzeugs nachteilig erhöht werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Dementsprechend stellt die vorliegende Offenbarung ein Kanisterspülsteuerverfahren für ein Fahrzeug bereit, bei dem eine Anzahl von Sensoren eines im Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems im Vergleich zu herkömmlichen aktiven Spülsystemen reduziert werden kann.
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Kanisterspülsteuerverfahren bereitgestellt. Das Kanisterspülsteuerverfahren kann umfassen: Öffnen eines Spülsteuermagnetventils, das an einer Spülleitung zwischen einem Kanister und einem Motoransaugsystem angeordnet ist, durch die Steuereinheit, um den Kanisterspülbetrieb während des Motorbetriebs eines Fahrzeugs zu ermöglichen; Starten einer aktiven Spülpumpe eines in dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems durch die Steuereinheit, wobei die aktive Spülpumpe an der Spülleitung angeordnet ist; Erkennen eines Spülgasdruckwerts, der von einem Vorderend-Drucksensor, der an der Spülleitung angeordnet ist, an der Vorderendseite der aktiven Spülpumpe gemessen wird, und eines Druckwerts, der von einem Ansaugdrucksensor, der an der Seite des Motoransaugsystems angeordnet ist, mit der die Spülleitung verbunden ist, gemessen wird, durch die Steuereinheit; Bestimmen einer Soll-Spülflussrate durch die Steuereinheit unter Verwendung einer Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor gemessenen Spülgasdruckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor gemessenen Druckwert; und Steuern eines Betriebs der aktiven Spülpumpe bei einer Betriebsdrehzahl entsprechend der bestimmten Soll-Spülflussrate durch die Steuereinheit.
Gemäß dem Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das aktive Spülsystem so ausgestaltet sein, dass der Drucksensor an der Rückendseite der aktiven Spülpumpe aus der Spülleitung, die den Kanister und das Ansaugsystem des Motors miteinander verbindet, entfernt ist. Auch in dem Fall, in dem der Drucksensor an der Rückendseite der aktiven Spülpumpe entfernt ist, können der aktive Spülbetrieb und dessen Steuerung unter Verwendung eines Druckwerts ausgeführt werden, der durch den bereits in dem Fahrzeug angeordneten Ansaugdrucksensor gemessen wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein nicht transitorisches, computerlesbares Medium, das Programmanweisungen enthält, die von einem Prozessor ausgeführt werden: Programmanweisungen, die ein Spülsteuermagnetventil öffnen, das an einer Spülleitung zwischen einem Behälter und einem Motoransaugsystem angeordnet ist, um den Kanisterspülbetrieb während des Betriebs des Motors eines Fahrzeugs zu ermöglichen; Programmanweisungen, die eine aktive Spülpumpe eines in dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems starten, wobei die aktive Spülpumpe auf der Spülleitung angeordnet ist; Programmanweisungen, die einen Spülgasdruckwert, der von einem Vorderend-Drucksensor, der an der Spülleitung angeordnet ist, an der Vorderendseite der aktiven Spülpumpe gemessen wird, und einen Druckwert, der von einem Ansaugdrucksensor, der an einer Seite des Motoransaugsystems angeordnet ist, mit der die Spülleitung verbunden ist, gemessen wird, erkennen; Programmanweisungen, die anhand der Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor gemessenen Spülgasdruckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor gemessenen Druckwert die Soll-Spülflussrate bestimmen; und Programmanweisungen, die einen Betrieb der aktiven Spülpumpe bei einer Betriebsdrehzahl steuern, die der bestimmten Soll-Spülflussrate entspricht.
Entsprechend ist es möglich, die Anzahl der Sensoren durch Entfernen des Rückend-Drucksensors in dem aktiven Spülsystem zu reduzieren, wodurch die Anzahl der in einem Fahrzeug befindlichen Bauteile reduziert wird, um die Herstellungskosten des Fahrzeugs zu senken.
Figurenliste
Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und sonstigen Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, in denen:

1 (STAND DER TECHNIK) den Aufbau eines herkömmlichen aktiven Spülsystems veranschaulicht;
2 den Aufbau eines aktiven Spülsystems, bei dem ein Spülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist, veranschaulicht;
3 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau des aktiven Spülsystems, das das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ausführt, veranschaulicht;
4 ein Ablaufdiagramm ist, das das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
5 ein Graph ist, der Punkte des Pumpbetriebs in dem Spülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „fahrzeugtechnisch“ oder andere ähnliche Begriffe, wie hierin verwendet, allgemein Kraftfahrzeuge, wie etwa Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich verschiedener Boote und Schiffe, Flugzeuge und dergleichen umfasst sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Kraftfahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst. Wie hierein verwendet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dazu, bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben, und soll die Offenbarung nicht einschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „einer, eine, eines“ und „der, die, das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzzahligen Größen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Bestandteilen angibt, jedoch nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzzahligen Größen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteile und/oder Gruppen derselben ausschließt. Wie hierin verwendet, enthält die Formulierung „und/oder“ sämtliche Kombinationen eines oder mehrerer der damit zusammenhängenden aufgeführten Begriffe. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, bedeuten das Wort „umfassen“ und Formen davon, wie etwa „umfasst“ oder „umfassend“, die Einbeziehung angegebener Elemente, jedoch nicht den Ausschluss anderer Elemente. Zudem bedeuten die Begriffe „Einheit“, die (englischen) Wortendungen „-er“, „-or“ und der Begriff „Modul“, die in der Beschreibung beschrieben sind, Einheiten zum Ausführen zumindest einer Funktion und eines Vorgangs und können durch Hardware- oder Software-Komponenten und Kombinationen davon implementiert werden.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nicht-transitorische, computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium mit ausführbaren Programmanweisungen, die von einem Prozessor, einer Steuerung und dergleichen ausgeführt werden, verwirklicht sein. Beispiele für computerlesbare Medien umfassen ROM, RAM, Compact-Disc-(CD-)ROMs, Magnetbänder, Disketten, USB-Sticks, Smart Cards und optische Datenspeichergeräte, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. von einem Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN).
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, so dass Fachleute die vorliegende Offenbarung leicht und problemlos in die Praxis umsetzen können. Die vorliegende Offenbarung kann in anderen Formen ausgeführt werden, ohne auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt zu sein.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Spülsteuerverfahren eines aktiven Spülsystems zum Verarbeiten von in einem Kraftstofftank eines Fahrzeugs erzeugtem Kraftstoffverdampfungsgas. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Kanisterspülsteuerverfahren, mit dem ein Drucksensor an der Rückendseite einer aktiven Spülpumpe (APP) aus einem im dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystem entnehmbar ist, wodurch die Anzahl der Sensoren in dem aktiven Spülsystem reduziert wird. Die reduzierte Anzahl von Sensoren kann die Kosten der in einem Fahrzeug einzubringenden Bauteile sowie die Herstellungskosten des Fahrzeugs verringern.
Das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung kann bei einem Fahrzeug eingesetzt werden, das mit einem aktiven Spülsystem ausgestattet ist.
Das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung kann nicht nur bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, die mit einem aktiven Spülsystem ausgestattet sind, eingesetzt werden, sondern auch bei Hybridfahrzeugen (HEV/PHEV), die mit einem aktiven Spülsystem ausgestattet sind, bei dem der Unterdruckbereich des Motors aufgrund eines Elektrofahrzeug-(EV-)Modus, in dem der Motor abgestellt wird, verringert wird, oder bei Turboladerfahrzeugen, die mit einem aktiven Spülsystem ausgestattet sind, bei dem der Unterdruck des Motors niedriger ist als bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.
Zunächst wird ein im Stand der Technik bekanntes aktives Spülsystem unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
1 veranschaulicht den Aufbau eines bekannten aktiven Spülsystems, das in einem Fahrzeug angeordnet ist. Bezug nehmend auf 1 wird ein aktives Spülsystem 30 in einem Turboladerfahrzeug eingesetzt, und ein Kraftstofftank 11 zum Speichern von Kraftstoff und ein Kraftstoffpumpenmodul 12 zum Pumpen von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 11 zu einem Motor (nicht gezeigt) werden veranschaulicht.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, umfasst die Kraftstoffversorgungsvorrichtung eines Fahrzeugs ferner neben den dargestellten Bestandteilen, wie etwa dem Kraftstofftank 11 und dem Kraftstoffpumpenmodul 12, andere Bestandteile (nicht gezeigt). Die anderen Bestandteile umfassen einen Kraftstofffilter (nicht gezeigt), der Verunreinigungen aus dem Kraftstoff entfernt, bevor dieser dem Motor zugeführt wird, eine Kraftstoffleitung (nicht gezeigt), die den Kraftstofftank 11 und den Motor verbindet, um Kraftstoff zu übertragen, und dergleichen.
Ferner sind das Motoransaugsystem 20, das Luft zur Verbrennung in den Motor aufnimmt, und ein Turbolader, der die Luft zum Motor auflädt, indem er den Druck des aus dem Motor abgegebenen Abgases nutzt, vorgesehen.
Das Motoransaugsystem 20 umfasst einen Motorluftfilter 21, einen Drosselkörper 26, ein Ansaugrohr 27 und einen Ansaugkrümmer 28. Weitere Beschreibungen des Motoransaugsystems werden weggelassen, da Details hierzu im Stand der Technik gut bekannt sind.
Ferner weist der Turbolader 23, der die Luft auflädt, eine Turbine (nicht gezeigt) und einen Verdichter 24 auf, die einstückig auf einer einzigen Achse verbunden sind. Die Turbine (nicht gezeigt) ist an einem Motorabgassystem (nicht gezeigt) angeordnet, durch das Abgas aus dem Motor abgeführt wird, und der Verdichter 24 ist an dem Motoreinsaugsystem 20 angeordnet, durch das dem Motor Luft zugeführt wird.
Wenn die Turbine (nicht gezeigt) des Turboladers 23 durch vom Motor abgegebenes Abgas gedreht wird, wird der mit der Turbine koaxial verbundene Verdichter 24 gedreht, wodurch Luft angesaugt und verdichtet wird. Durch den Verdichter 24 verdichtete Hochtemperatur- und Hochdruckluft wird während des Strömens durch einen Ladeluftkühler 25 abgekühlt und wird dann durch den Drosselkörper 26, das Ansaugrohr 27 und den Ansaugkrümmer 28 dem Motor zugeführt.
Ein System zur Verarbeitung und Steuerung von in dem Kraftstofftank 11 erzeugtem Kraftstoffverdampfungsgas wird bereitgestellt. Das Verarbeitungssystem für Kraftstoffverdampfungsgas umfasst einen Kanister 34, der in dem Kraftstofftank 11 erzeugtes Kraftstoffverdampfungsgas aufnimmt und sammelt, einen Kanisterfilter 31, der Verunreinigungen aus der in den Kanister 34 aufgenommenen Luft entfernt, ein Kanisterentlüftungsventil 32, das eine Leitung 33 zwischen dem Kanisterfilter 31 und dem Kanister 34 öffnet und schließt, und ein Spülsteuermagnetventil (nachfolgend als „PCSV“ bezeichnet) 38, das eine Leitung (oder Spülleitung) 36 zwischen dem Kanister 34 und dem Motoransaugsystem 20 öffnet und schließt oder den Öffnungsgrad der Leitung 36 einstellt.
Der Kanister 34, der Kanisterfilter 31 und das Kanisterentlüftungsventil 32 werden kurz beschrieben, da sie im Stand der Technik gut bekannt sind. Wenn der Motor abgestellt ist, absorbiert ein absorbierendes Material in dem Kanister 34 Kraftstoffverdampfungsgas. Während des Betriebs des Motors wird Kraftstoffverdampfungsgas von dem absorbierenden Material in dem Kanister 34 mithilfe des Drucks der von außen (oder der Atmosphäre) angesaugten Luft abgetrennt, so dass das abgetrennte Kraftstoffverdampfungsgas zusammen mit Luft dem Motoransaugsystem zugeführt wird.
In diesem Zusammenhang umfasst der Kanister 34 einen mit dem absorbierenden Material (z. B. Aktivkohle) gefüllten Behälter. Der Behälter ist mit einem Spülanschluss 35a, einem Ladeanschluss 35b und einem Luftanschluss 35c versehen. Der Spülanschluss 35a ist mit dem Motoransaugsystem 20 verbunden, so dass dem Motor dadurch Kraftstoffverdampfungsgas zugeführt wird. Der Ladeanschluss 35b ist mit dem Kraftstofftank verbunden, so dass dadurch Kraftstoffverdampfungsgas aus dem Kraftstofftank eingeleitet wird. Der Luftanschluss 35c ist mit dem Kanisterfilter 31 und dem Kanisterentlüftungsventil 32 verbunden, so dass dadurch Luft aus der Atmosphäre aufgenommen wird.
Eine Membran (nicht gezeigt) ist in dem Innenraum des Behälters 34 angeordnet, um den Innenraum in einen Raum, in dem sich der Luftanschluss 35c befindet, und einen Raum, in dem sich der Spülanschluss 35a und der Ladeanschluss 35b befinden, zu unterteilen. Das Kraftstoffverdampfungsgas, das durch den Ladeanschluss 35b aus dem Kraftstofftank eingeführt wird, wird so geleitet, dass es durch den durch die Membran geteilten Innenraum strömt, so dass Kohlenwasserstoff, ein Kraftstoffbestandteil, von dem absorbierenden Material absorbiert wird.
Das PCSV 38 wird von einer Steuereinheit 50, z. B. einem Motorsteuergerät (ECU), gesteuert. Das PCSV 38 wird so gesteuert, dass das PCSV 38 geöffnet und geschlossen wird (d. h. der Spülbetrieb wird ein-und ausgeschaltet) oder der Öffnungsgrad des PCSV 38 in Abhängigkeit vom Fahrzustand eines Fahrzeugs eingestellt wird.
Wenn der Ansaugdruck, d. h. der Motorunterdruck, von dem Motoransaugsystem 20 durch den Spülanschluss 35a auf den Innenraum des Kanisters 34 als Reaktion auf das Öffnen des PCSV 38 durch die Steuereinheit 50 während des Betriebs des Motors ausgeübt wird, wird Luft durch den Kanisterfilter 31 und den Luftanschluss 35c angesaugt, und Kraftstoffverdampfungsgas, das von dem absorbierenden Material abgetrennt ist, wird durch den Spülanschluss 35a abgegeben, um in den Motor aufgenommen zu werden.
In einem herkömmlichen Turboladerfahrzeug ist der Spülanschluss 35a des Kanisters 34 mit dem Vorderende des Verdichters 24 des Turboladers des Motoransaugsystems 20 durch die Leitung (oder Spülleitung) 36 verbunden.
Wie in 1 dargestellt, ist die Spülleitung 36, die mit dem Spülanschluss 35a des Kanisters 34 verbunden ist, mit einer Leitung 22 an der Vorderendseite des Verdichters 24 verbunden. Die Leitung 22 verbindet den Motorluftfilter 21 und den Verdichter 24 des Turboladers 23. Der PCSV 38 ist auf der Spülleitung 36 angeordnet.
Insbesondere ist die Spülleitung 36 zwischen dem PCSV 38 und der Leitung 22 an der Vorderendseite des Verdichters 24 angeschlossen, so dass Kraftstoffverdampfungsgas, das Kraftstoffbestandteile enthält, die von dem absorbierenden Material des Kanisters 34 abgetrennt sind, sowie Luft in die Leitung 22 an der Vorderendseite des Verdichters 24 eingebracht werden können.
Dabei kann das PCSV 38 zusätzlich über eine zusätzliche Leitung (nicht gezeigt) mit dem Ansaugrohr 27 an der Rückendseite des Drosselkörpers 26 und dem Ansaugkrümmer 28 verbunden werden.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 39 einen Ansaugdrucksensor, der den Druck der Ansaugluft erfasst.
Das aktive Spülsystem 30 kann als Verarbeitungssystem für Kraftstoffverdampfungsgas in einem Turboladerfahrzeug verwendet werden.
Das aktive Spülsystem 30 umfasst eine aktive Spülpumpe (APP) 37, die an der Leitung (oder Spülleitung) 36 angeordnet ist, die den Spülanschluss 35a des Kanisters 34 und das Motoransaugsystem 20 verbindet, zusätzlich zu dem Kanister 34, dem Kanisterfilter 31 und dem Kanisterentlüftungsventil 32, so dass Spülgas, d. h. ein Gasgemisch aus Luft und Kraftstoffverdampfungsgas, das von dem absorbierenden Material des Kanisters 34 abgetrennt ist, durch die aktive Spülpumpe 37 aufgenommen wird, bevor es zu dem Motor geleitet wird.
In dem aktiven Spülsystem 30 sind Sensoren an der Leitung 36 an der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe angeordnet, und die Steuereinheit 50 steuert aktiv den Betrieb der Pumpe, basierend auf Werten, die von den Sensoren gemessen werden, und Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs, die von dem Fahrzeug erfasst werden.
Die Sensoren können die Drucksensoren 42 und 43, die eine Druckdifferenz (oder einen Differenzdruck) zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe in Bezug auf die aktive Spülpumpe 37 messen und einen Temperatursensor 41, der die Temperatur des von der aktiven Spülpumpe 37 aus dem Kanister 34 angesaugten Spülgases misst, umfassen.
In dem aktiven Spülsystem 30, als Drucksensoren, misst der Vorderend-Drucksensor 42 den Druck der Vorderendseite der aktiven Spülpumpe 37, während der Rückend-Drucksensor 43 den Druck der Rückendseite der aktiven Spülpumpe 37 misst.
Der Vorderend-Drucksensor 42 und der Temperatursensor 41 sind an der Spülleitung 36, die den Kanister 34 und das Motoransaugsystem 20 verbindet, an Positionen zwischen dem Kanister 34 und der aktiven Spülpumpe 37 angeordnet. Der Rückend-Drucksensor 43 ist an der Spülleitung 36 in einer Position zwischen der aktiven Spülpumpe 37 und dem PCSV 38 angeordnet.
Der Vorderend-Drucksensor 42 misst den Druck von Spülgas in der Leitung (oder Spülleitung) an der Vorderendseite der Pumpe in Bezug auf die aktive Spülpumpe 37, der Temperatursensor 41 misst die Temperatur des Spülgases in der Leitung an der Vorderendseite der Pumpe und der Rückend-Drucksensor 43 misst den Druck des Spülgases in der Leitung an der Rückendseite der Pumpe.
Gemäß dieser Ausgestaltung bestimmt die Steuereinheit 50 eine Soll-Spülflussrate basierend auf den von den Sensoren gemessenen Werten und den Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs, bestimmt die Betriebsgeschwindigkeit der aktiven Spülpumpe 37 basierend auf der bestimmten Soll-Spülflussrate und steuert die aktive Spülpumpe 37 so, dass sie bei der bestimmten Betriebsgeschwindigkeit arbeitet.
Auf diese Weise kann die Steuereinheit 50 die Spülflussrate so steuern, dass sie einem Sollwert (d. h. der Soll-Spülflussrate) entspricht.
Darüber hinaus führt die Steuereinheit 50 grundlegende Verfahren, wie etwa die Diagnose von Kraftstofflecks und die Überwachung der Spülflussrate, durch. Detaillierte Beschreibungen dieser Verfahren werden weggelassen, da es sich um bekannte Verfahren, die von der Steuereinheit 50 durchgeführt werden, handelt.
Das aktive Spülsystem und das Fahrzeug wurden wie oben beschrieben. Wenn das aktive Spülsystem eingesetzt wird, muss zusätzlich zu der aktiven Spülpumpe eine Mehrzahl von Drucksensoren angeordnet werden, wodurch die Kosten des Fahrzeugs nachteilig erhöht werden.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Anzahl der Sensoren in einem aktiven Spülsystem eines Fahrzeugs zu reduzieren. Insbesondere kann der Rückend-Drucksensor 43, der sich an der Rückendseite der aktiven Spülpumpe 37 in der Leitung oder Spülleitung 36 zwischen dem Kanister 34 und dem Motoransaugsystem 20 befindet, gemäß der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zu einem herkömmlichen aktiven Spülsystem, wie in 1 dargestellt, entfernt werden.
2 veranschaulicht ein aktives Spülsystem der vorliegenden Offenbarung, aus dem ein Drucksensor entfernt ist. Es ist offensichtlich, dass der herkömmliche Rückend-Drucksensor (43 in 1) von der Rückendseite der aktiven Spülpumpe 37 entfernt ist.
Wenn der Rückend-Drucksensor wie oben beschrieben entfernt ist, kann die Anzahl der Bestandteile des aktiven Spülsystems reduziert werden, wodurch die sich Kosten von in einem Fahrzeug einzusetzenden Bauteile sowie die Herstellungskosten des Fahrzeugs verringern.
Bei dem aktiven Spülsystem kann jedoch das herkömmliche Steuerverfahren zur Bestimmung einer Soll-Spülflussrate unter Verwendung des Vorderend-Drucks und des Rückend-Drucks der aktiven Spülpumpe nicht mehr verwendet werden. Daher ist ein Spülsteuerverfahren erforderlich, das Kraftstoffverdampfungsgas ohne Verwendung des Rückend-Drucksensors verarbeiten kann.
In diesem Zusammenhang wird der Rückend-Drucksensor entfernt, und das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet einen Wert, der von dem Ansaugdrucksensor 39, der bereits in dem Motoransaugsystem 20 angeordnet ist, gemessen ist, anstatt einen von dem Rückend-Drucksensor gemessenen Wert zu verwenden.
Der Ansaugdrucksensor 39, der zur Messung des Drucks der Ansaugluft dient, kann in herkömmlichen Brennkraftmaschinen an dem Ansaugkrümmer 28 des Motoransaugsystems 20 angeordnet sein. Bei Turboladerfahrzeugen kann der Ansaugdrucksensor 39 an der Leitung 22 angeordnet sein und den Motorluftfilter 21 und den Verdichter 24 des Turboladers 23 verbinden, wie in 2 dargestellt.
Der Ansaugkrümmer 28 oder die Leitung 22 an der Vorderendseite des Verdichters, an dem der Ansaugdrucksensor 39 angeordnet ist, ist ein Abschnitt, mit dem die Kanisterspülleitung 36 verbunden ist. Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird in dem Fall eines aktiven Spülbetriebs nach dem vollständigen Öffnen des PCSV 38 mit einem von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert eine Soll-Spülflussrate bestimmt.
Das heißt, der Rückend-Drucksensor wird entfernt, und anstelle eines von dem Rückend-Drucksensor gemessenen Druckwerts wird ein vom dem Ansaugdrucksensor 39 gemessener Druckwert verwendet. Zudem wird eine Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert als Druckdifferenz (oder Differenzdruck) zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe anstelle einer Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und dem vom Rückend-Drucksensor gemessenen Druckwert verwendet.
In diesem Fall muss jedoch das PCSV 38 gesteuert werden, um, wie oben beschrieben, in einer vollständig geöffneten Position zu verbleiben, wenn die Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert als Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe, d. h. eine Information über die Soll-Spülflussrate bestimmende Variablen, verwendet wird.
Zusammenfassend ist gemäß der vorliegenden Offenbarung die Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert in der vollständig geöffneten Stellung des PCSV 38 die Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe. Die Soll-Spülflussrate der aktiven Spülpumpe 37 wird basierend auf der Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert bestimmt.
In dem aktiven Spülsystem 30 kann die Beziehung zwischen der Soll-Spülflussrate und der Druckdifferenz (des Spülgases) zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe wie in Formel 1 ausgedrückt werden. $Δ P \propto ρ X {(2 π rf)}^{2}$
In Formel 1 ist ΔP eine Druckdifferenz (des Spülgases) zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe, d. h. die Differenz zwischen dem Druck des Spülgases in der Leitung an der Vorderendseite der Pumpe und dem Druck des Spülgases in der Leitung an der Rückendseite der Pumpe.
Ferner bezeichnet ρ die Dichte des Spülgases, r bezeichnet den Radius der Leitung (Spülleitung) 36, durch die Spülgas angesaugt wird (wobei der Radius der Leitung an der Vorderendseite der Pumpe gleich dem Radius der Leitung an der Rückendseite der Pumpe ist), und f bezeichnet die Drehzahl der Pumpe.
Aus der Energiegleichung ergibt sich, dass bei Betrieb der Pumpe bei konstanter Drehzahl die Druckdifferenz ΔP und die Dichte ρ des Spülgases ein proportionales Verhältnis aufweisen, wie in Formel 1 ausgedrückt.
Zudem steigt mit zunehmender Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases des Kanisterspülgases die Fluiddichte, und der Differenzdruck von Gas zwischen den beiden Endseiten der Pumpe, d. h. die Differenz des Drucks ΔP zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe, steigt proportional an. Hier kann die Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases die Dichte von HC, d. h. eines Kraftstoffbestandteils, sein.
Somit besteht in dem aktiven Spülsystem 30 eine spezifische Korrelation zwischen der Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe und der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases. Dementsprechend ermöglicht die Verwendung der Korrelation die Bestimmung der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases basierend auf der Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe. Ferner kann die Soll-Spülflussrate anhand der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases bestimmt werden.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird der Rückend-Drucksensor entfernt, und die Druckdifferenz wird unter Verwendung des Ansaugdrucksensors 39, d. h. des an das Motoransaugsystem 20 angrenzenden Drucksensors, in dem sich das PCSV 38 befindet, anstatt unter Verwendung des Rückend-Drucksensors ermittelt. Die Soll-Spülflussrate wird unter Verwendung der ermittelten Druckdifferenz als Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe bestimmt.
Im Folgenden wird das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung detaillierter beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des aktiven Spülsystems veranschaulicht, das das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ausführt, und 4 ist ein Ablaufdiagramm, das das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Das in 4 dargestellte Steuerverfahren wird unter der Steuerung der Steuereinheit 50 ausgeführt. Zunächst wird, wenn sich der Motor in Schritt S 1 im Betriebsstatus befindet und sich das aktive Spülsystem in Schritt S2 in einem Kanisterspül-Freigabestatus befindet, das PCSV 38 in Schritt S3 vollständig geöffnet.
Der Betriebsstatus des Motors kann in dem Fall eines Hybridfahrzeugs das Fahren im HEV-Modus bedeuten.
Ferner bedeutet der Kanisterspül-Freigabestatus einen Status, in dem vorbestimmte Bedingungen für den Kanisterspülbetrieb erfüllt sind. Detaillierte Beschreibungen solcher Kanisterspül-Freigabebedingungen werden weggelassen, da sie im Wesentlichen die gleichen sind wie die Kanisterspül-Freigabebedingungen in einem herkömmlichen aktiven Spülsystem.
Nachdem das PCSV 38 so gesteuert ist, dass es vollständig geöffnet ist, schaltet die Steuereinheit 50 in Schritt S4 die aktive Spülpumpe 37 ein. Dabei wird die Betriebsdrehzahl der aktiven Spülpumpe 37 so gesteuert, dass sie eine voreingestellte Anfangsdrehzahl V1 ist.
Während die aktive Spülpumpe 37 mit der Anfangsdrehzahl arbeitet, werden von dem Vorderend-Drucksensor 42 und dem Ansaugdrucksensor 39 gemessene Druckwerte in die Steuereinheit 50 eingegeben. Die Steuereinheit 50 empfängt zusätzlich zu den Druckwerten Fahrzeugfahrzustandsinformationen, die in dem Fahrzeug erfasst werden.
In den Schritten S5 und S6 überprüft die Steuereinheit 50 die von den beiden Drucksensoren gemessenen Druckwerte, d. h. den von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und den von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert. Die Differenz zwischen den beiden Druckwerten wird berechnet und dient als Information über die Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe.
Insbesondere bestimmt die Steuereinheit 50 in Schritt S7 die Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases in dem Spülgas, das durch die Spülleitung 36 strömt, basierend auf der Differenz zwischen den Druckwerten, d. h. der Informationen über die Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe. Dabei wird die Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases entsprechend der Differenz zwischen den Druckwerten unter Verwendung von zuvor eingegebenen und gespeicherten ersten Soll-Daten bestimmt.
Das aktive Spülsystem und das Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung sind so ausgelegt, dass die Steuereinheit 50 die Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases basierend auf der Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor 42 gemessenen Druckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor 39 gemessenen Druckwert unter Verwendung der gespeicherten ersten Soll-Daten bestimmt.
Die ersten Soll-Daten sind Daten, in denen die Korrelation zwischen der Druckdifferenz und der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases vorgegeben ist. Die ersten Soll-Daten können basierend auf Daten gewonnen werden, die über Voruntersuchungs- und Bewertungsprozesse in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs gesammelt wurden.
Die ersten Soll-Daten können aus einer Karte, einer Tabelle, einem Graphen und einer Formel (Korrelation oder Verhältnis) ausgewählt werden, die auf der Grundlage von Daten, die über Voruntersuchungs- und Auswerteprozesse in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs gesammelt wurden, editiert werden. In einem realen Fahrzeug können die ersten Soll-Daten zuvor eingegeben und in der Steuereinheit 50 gespeichert werden, die zur Bestimmung der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases, die der Druckdifferenz entspricht, basierend auf der Druckdifferenz zu verwenden ist.
Hier kann die Dichte des Kaftstoffverdampfungsgases als die Dichte der Kraftstoffbestandteile im Spülgas definiert werden, d. h. ein Gasgemisch aus Kraftstoffverdampfungsgas und Luft, insbesondere die Dichte des Kohlenwasserstoffs (HC).
Wenn die Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases in dem Spülgas durch die Steuereinheit 50 bestimmt wird, bestimmt die Steuereinheit 50 in Schritt S8 eine Soll-Spülflussrate basierend auf der bestimmten Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases und der in dem Fahrzeug in Echtzeit erfassten Fahrzeugfahrzustandsinformationen.
Die Soll-Spülflussrate bedeutet eine Soll-Flussrate der Pumpe, d. h. eine Soll-Flussrate des mittels der aktiven Spülpumpe 37 übertragenen Gases.
Die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs sind Informationen, die von dem Fahrzeug mittels Sensoren oder dergleichen in Echtzeit erfasst werden. Die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs können eine Motordrehzahl, wie etwa Umdrehungen pro Minute (U/min) des Motors, umfassen.
Die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs können zusätzlich zu der Motordrehzahl andere Informationen umfassen. Die anderen Informationen können zumindest eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer von dem Temperatursensor 41 gemessenen Temperatur des Spülgases, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Öffnungsgrad des Gaspedals (d. h. einem Beschleunigungspositionssensor-(APS-)Wert) und einer in den Motor eingespritzten Kraftstoffmenge sein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Bei der Ermittlung der Soll-Spülflussrate aus der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases und der Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs kann die Steuereinheit 50 zweite Soll-Daten, wie etwa eine Karte, eine Tabelle, einen Graphen oder eine Formel verwenden, die den Zusammenhang zwischen der Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases und der Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs definieren.
Die zweiten Soll-Daten zur Bestimmung der Soll-Spülflussrate können auch vorher ermittelt werden, basierend auf Daten, die durch Voruntersuchungs- und Bewertungsprozesse in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs erfassten wurden. Die zweiten Soll-Daten werden in die Steuereinheit 50 eingegeben und dort gespeichert, bevor sie zur Bestimmung der Soll-Spülflussrate verwendet werden.
Wenn die Soll-Spülflussrate durch die Steuereinheit 50 bestimmt wird, wird in Schritt S9 die Betriebsdrehzahl der aktiven Spülpumpe 37 basierend auf der Soll-Spülflussrate ermittelt. Anschließend steuert die Steuereinheit 50 in Schritt S10 die aktive Spülpumpe 37 so, dass sie bei der bestimmten Betriebsdrehzahl arbeitet, wodurch ein aktiver Spülbetrieb ermöglicht wird.
Anschließend schaltet, wenn in Schritt S11 bestimmt wird, dass das Fahrzeug im EV-Modus fährt, die Steuereinheit 50 die aktive Spülpumpe 37 in Schritt S12 ab, schließt in Schritt S13 das PCSV 38 und schaltet in Schritt S14 den Motor ab.
Wenn das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung beispielsweise ein Hybridfahrzeug (HEV/PHEV) ist und die Steuereinheit 50 eine Motorsteuereinheit (ECU) ist, schaltet das ECU den Motor als Reaktion auf einen Steuerbefehl von einer Hybridsteuereinheit (HCU) ab, die als übergeordnete Steuereinheit fungiert, um von dem HEV-Modus in den EV-Modus zu wechseln. Dabei schließt die ECU das PCSV 38, während die aktive Spülpumpe 37 abgeschaltet wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren kann die Steuerung der Kanisterspülung mittels des Ansaugdrucksensors 39 anstelle des Rückend-Drucksensors durchgeführt werden.
5 ist ein Graph, der ein Verfahren zur Bestimmung der Betriebsgeschwindigkeit der aktiven Spülpumpe 37 aus einer Soll-Spülflussrate veranschaulicht. Die Betriebsdrehzahl, die der Soll-Spülflussrate entspricht, kann mithilfe des veranschaulichten Graphen ermittelt werden.
In dem Graphen der 5 gibt eine horizontale Achse (X-Achse) die Soll-Spülflussrate an, während eine vertikale Achse (Y-Achse) die Druckdifferenz ΔP zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe angibt.
Zudem sind die Linien L1 und L2 Pumpenkennlinien. Die Linie L1 ist die Pumpenkennlinie bei einer Pumpendrehzahl einer Drehzahl von A UpM, während L2 die Pumpenkennlinie bei einer Pumpendrehzahl von B UpM ist (A < B, z. B. A = 30.000 UpM, B = 50.000 UpM).
Obwohl lediglich zwei Pumpenkennlinien in dem Graphen der 3 dargestellt sind, handelt es sich dabei um Referenzbeispiele zur Beschreibung, jedoch werden drehzahlspezifische Pumpenkennlinien gemäß den tatsächlichen Betriebsphasen der Pumpe eingestellt.
Weiterhin ist die Linie L3 eine Systemkennlinie, die ebenfalls mittels der Voruntersuchungs- und Bewertungsprozesse erhalten wird. Schnittpunkte der Systemkennlinie und der drehzahlspezifischen Pumpenkennlinie sind Betriebspunkte, wenn die Pumpe drehzahlspezifisch betrieben wird.
Bei der Verwendung des Graphen von 5 kann, wenn die Soll-Spülflussrate durch die Steuereinheit 50 erhalten wird, eine Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe aus dem Graphen der 5 basierend auf einem Punkt auf der Systemkennlinie, der der Soll-Spülflussrate entspricht, erhalten werden.
Wenn die Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe wie oben erhalten wird, wird die Druckdifferenz zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe, die der Soll-Spülflussrate entspricht, mit Druckdifferenzen zwischen der Vorderendseite und der Rückendseite der Pumpe der Kreuzungen verglichen. Die Betriebsdrehzahl der Pumpe kann als Drehzahl der Pumpenkennlinie mit der kleinsten (oder kleineren) Differenz bestimmt werden.
Obwohl eine Ausführungsform zur Bestimmung der Betriebsdrehzahl der Pumpe anhand der Soll-Spülflussrate beschrieben wurde, dient dies lediglich der Veranschaulichung, und die vorliegende Offenbarung ist nicht hierauf beschränkt.
Darüber hinaus ist das Verfahren zum Bestimmen der Betriebsdrehzahl der Pumpe basierend auf der Soll-Spülflussrate nach dem Bestimmen des Soll-Spülflussrate ein bekanntes Verfahren, das zur Steuerung des aktiven Spülsystems verwendet wird, und es können andere bekannte Verfahren verwendet werden.
Gemäß dem Kanisterspülsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, wie vorstehend ausgeführt, kann das aktive Spülsystem so ausgeführt werden, dass der Drucksensor an der Rückendseite der aktiven Spülpumpe aus der Spülleitung, die den Kanister und das Ansaugsystem des Motors verbindet, entfernt ist. Auch in dem Fall, in dem der Drucksensor an der Rückendseite der aktiven Spülpumpe entfernt ist, können der aktive Spülbetrieb und dessen Steuerung unter Verwendung eines Druckwerts erfolgen, der durch einen bereits in dem Fahrzeug angeordneten Ansaugdrucksensor gemessen ist.
Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Sensoren durch Entfernen des Rückend-Drucksensors aus dem aktiven Spülsystem zu reduzieren, wodurch sich die Kosten der in dem Fahrzeug anzuordnenden Bauteile und die Herstellungskosten des Fahrzeugs verringern.
Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung beschrieben wurden, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen, Verbesserungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Umfang und Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen offenbart sind.

Claims

Kanisterspülsteuerverfahren, umfassend: Öffnen, durch eine Steuereinheit, eines auf einer Spülleitung zwischen einem Kanister und einem Motoransaugsystem angeordneten Spülsteuermagnetventils, um einen Kanisterspülbetrieb während des Betriebs eines Fahrzeugmotors zu ermöglichen; Starten, durch die Steuereinheit, einer aktiven Spülpumpe eines in dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems, wobei die aktive Spülpumpe an der Spülleitung angeordnet ist; Erkennen, durch die Steuereinheit, eines Spülgasdruckwerts, der von einem Vorderend-Drucksensor gemessen wird, der an der Spülleitung angeordnet ist, an einer Vorderendseite der aktiven Spülpumpe, und eines Druckwerts, der von einem Ansaugdrucksensor gemessen wird, der an einer Motoransaugsystemseite angeordnet ist, mit der die Spülleitung verbunden ist; Bestimmen, durch die Steuereinheit, einer Soll-Spülflussrate unter Verwendung einer Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor gemessenen Spülgasdruckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor gemessenen Druckwert; und Steuern, durch die Steuereinheit, eines Betriebs der aktiven Spülpumpe bei einer Betriebsdrehzahl entsprechend der bestimmten Soll-Spülflussrate.
Kanisterspülsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das Spülsteuermagnetventil durch Steuern des Spülsteuermagnetventils vollständig öffnet.
Kanisterspülsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Soll-Spülflussrate ferner umfasst: Bestimmen, durch die Steuereinheit, einer Dichte des Kraftstoffverdampfungsgas in dem Spülgas entsprechend einer Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor gemessenen Spülgasdruckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor gemessenen Druckwert unter Verwendung von zuvor eingegebenen und gespeicherten ersten Soll-Daten; und Bestimmen, durch die Steuereinheit, der Soll-Spülflussrate aus der bestimmten Dichte des Kraftstoffverdampfungsgases und Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs, die in Echtzeit von dem Fahrzeug erfasst wurden, unter Verwendung von zuvor eingegebenen und gespeicherten zweiten Soll-Daten.
Kanisterspülsteuerverfahren nach Anspruch 3, wobei die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs eine Motordrehzahl umfassen.
Kanisterspülsteuerverfahren nach Anspruch 4, wobei: die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs ferner zumindest eine ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die besteht aus: der Temperatur des Spülgases, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Öffnungsgrad des Gaspedals und der Kraftstoffmenge, die in den Motor eingespritzt ist, und die Temperatur des Spülgases von einem an der Spülleitung angeordneten Temperatursensor des aktiven Spülsystems gemessen wird.
Kanisterspülsteuerverfahren nach Anspruch 3, wobei: die Fahrzustandsinformationen des Fahrzeugs zumindest eine ausgewählt aus der Gruppe umfassen, die besteht aus: der Temperatur des Spülgases, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Öffnungsgrad eines Fahrpedals und der in den Motor eingespritzten Kraftstoffmenge, die Temperatur des Spülgases von einem an der Spülleitung angeordneten Temperatursensor des aktiven Spülsystems gemessen wird.
Nicht transitorisches, computerlesbares Medium, das Programmanweisungen enthält, die von einem Prozessor ausgeführt werden, wobei das computerlesbare Medium umfasst: Programmanweisungen, die ein an einer Spülleitung zwischen einem Kanister und einem Motoransaugsystem angeordnetes Spülsteuermagnetventil öffnen, um einen Kanisterspülbetrieb während des Betriebs des Motors eines Fahrzeugs zu ermöglichen; Programmanweisungen, die eine aktive Spülpumpe eines in dem Fahrzeug vorgesehenen aktiven Spülsystems starten, wobei die aktive Spülpumpe an der Spülleitung angeordnet ist; Programmanweisungen, die einen Spülgasdruckwert, der von einem Vorderend-Drucksensor, der an der Spülleitung angeordnet ist, an einer Vorderendseite der aktiven Spülpumpe gemessen wird, und einen Druckwert, der von einem Ansaugdrucksensor gemessen wird, der an einer Motoransaugsystemseite angeordnet ist, mit der die Spülleitung verbunden ist, erkennen; Programmanweisungen, die eine Soll-Spülflussrate anhand einer Differenz zwischen dem von dem Vorderend-Drucksensor gemessenen Spülgasdruckwert und dem von dem Ansaugdrucksensor gemessenen Druckwert bestimmen; und Programmanweisungen, die einen Betrieb der aktiven Spülpumpe bei einer Betriebszahl entsprechend der bestimmten Soll-Spülflussrate steuern.