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BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Kanisterspülsystem und ein Verfahren zur Steuerung des aktiven Kanisterspülsystems in einem Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Die Angaben in diesem Abschnitt offenbaren lediglich Hintergrundinformationen und stellen keinen Stand der Technik dar.
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Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank eines Fahrzeugs gespeichert ist, verwandelt sich im Laufe der Zeit in Kraftstoffdampf. Wenn der Kraftstoffdampf an die Luft abgegeben wird, kann Kraftstoff verschwendet werden, und durch die Freisetzung von unverbranntem Kraftstoff kann es zu Luftverschmutzung kommen. Um diese Nachteile zu beheben, enthält das Fahrzeug ein Kanisterspülsystem, das den in dem Kraftstofftank erzeugten Kraftstoffdampf zu einem Ansaugsystem des Motors spült.
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Das Kanisterspülsystem kann einen Kanister, der in dem Kraftstofftank erzeugten Kraftstoffdampf einschließt, und ein Spülsteuerventil, das den Kraftstoffdampf, der in dem Behälter eingeschlossen ist, an das Ansaugsystem des Motors spült, enthalten. Das Spülsteuerventil kann von einer Steuerung, wie etwa einer Motorsteuereinheit, einem Motorsteuermodul oder dergleichen, unter einer Spülsteuerbedingung des Motors, das heißt einer Bedingung, unter der ein Unterdruck des Motors ausreichend gebildet ist, geöffnet werden, und der in dem Kanister eingeschlossene Kraftstoffdampf kann zu dem Ansaugsystem des Motors gespült werden.
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Einige Motoren, wie etwa der TGDI HEV, können jedoch einen relativ geringen Unterdruck aufweisen, um in einem Kanister eingeschlossenen Kraftstoffdampf zu einem Ansaugsystem der Motoren mittels lediglich des Unterdrucks der Motoren zu befördern. Dementsprechend wird ein aktives Kanisterspülsystem, das eine Spülpumpe aufweist, die in einem Kanister eingeschlossenen Kraftstoffdampf zwangsweise zu dem Ansaugsystem eines Motors befördert, bei Fahrzeugen angewendet, in denen Motoren mit einem unzureichendem Unterdruck angebracht sind.
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Bei einem herkömmlichen aktiven Kanisterspülsystem kann eine Spülpumpe zwischen einem Spülsteuerventil und einem Kanister angeordnet sein und kann angetrieben werden, um Kraftstoffdampf, der in dem Kanister eingeschlossen ist, zwangsweise zu einem Ansaugsystem eines Motors zu spülen, während das Spülsteuerventil geöffnet ist.
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Das herkömmliche aktive Kanisterspülsystem beinhaltet das gemäß einem Arbeitszyklus angetriebene Spülsteuerventil, die Spülpumpe, die stromaufwärts des Spülsteuerventils angeordnet ist, und zwei Drucksensoren, die stromaufwärts und stromabwärts der Spülpumpe separat vorgesehen sind.
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Die beiden Drucksensoren können separat den Druck an einer Einlassseite der Spülpumpe und den Druck an einer Auslassseite der Spülpumpe messen, und daher kann ein Differenzdruck der Spülpumpe (eine Differenz zwischen dem Druck an der Einlassseite des Spülpumpe und dem Druck an der Auslassseite der Spülpumpe) berechnet werden.
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Zudem kann die Spülflussrate des Kraftstoffdampfes mittels der Umdrehungszahl pro Minute (UpM) der Spülpumpe und des Differenzdrucks der Spülpumpe (der Differenz zwischen dem Druck an der Einlassseite der Spülpumpe und dem Druck an der Auslassseite der Spülpumpe) bestimmt werden, und bei Erzeugung eines Unterdrucks an der Einlassseite der Spülpumpe durch Antreiben der Spülpumpe kann das Spülsteuerventil gemäß einem vorab eingestellten Arbeitszyklus angetrieben werden, um die Spülflussrate des zu dem Ansaugsystem des Motors gespülten Kraftstoffdampfes anzupassen.
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Es wurde jedoch herausgefunden, dass die Spülflussrate des von der Spülpumpe gespülten Kraftstoffdampfes in Abhängigkeit von dem Differenzdruck des Spülpumpe unter der gleichen UpM-Bedingung der Spülpumpe erheblich variieren kann, da die Spülpumpe in dem herkömmlichen aktiven Kanisterspülsystem stromaufwärts des Spülsteuerventils angeordnet ist. Beispielsweise kann die Spülflussrate des von der Spülpumpe gespülten Kraftstoffdampfes 10 Liter pro Minute (LPM) betragen, wenn die Spülpumpe bei 20000 UpM arbeitet und einen Differenzdruck von 2 kPa aufweist, und 40 Liter pro Minute (LPM) betragen, wenn die Spülpumpe bei 20000 UpM arbeitet und einen Differenzdruck von 1 kPa aufweist. Das heißt, die Spülflussrate des von der Spülpumpe gespülten Kraftstoffdampfes erhöht sich um 300%, während der Differenzdruck der Spülpumpe um 1 kPa abnimmt.
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Wie oben beschrieben, weist das herkömmliche aktive Kanisterspülsystem Nachteile dahingehend auf, dass die Spülflussrate des von der Spülpumpe gespülten Kraftstoffdampfes abhängig von der Differenzdruckänderung der Spülpumpe erheblich variiert, und daher ist es schwierig, die Spülflussrate des Kraftstoffdampfes genau zu steuern.
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Darüber hinaus wurde herausgefunden, dass das herkömmliche aktive Kanisterspülsystem Defizite dahingehend aufweist, dass der Strömungsdurchgangswiderstand auf der Einlassseite der Spülpumpe in Abhängigkeit von der Länge, dem Weg, dem Innendurchmesser und dergleichen einer mit dem Einlass der Spülpumpe verbundenen Leitung variiert und die Spülflussrate des von der Spülpumpe gespülten Kraftstoffdampfes aufgrund der Änderung des Strömungsdurchgangswiderstands an der Einlassseite der Spülpumpe signifikant variiert. Aus diesem Grund muss jedem Fahrzeug eine Spülflussrate zugeordnet werden, und daher kann es sehr schwierig sein, ein aktives Kanisterspülsystem zu gestalten.
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Ein aktives Kanisterspülsystem muss eine Spülflussrate genau steuern, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und Umweltverschmutzung zu verhindern. Insbesondere dann, wenn ein aktives Kanisterspülsystem zusammen mit einem Niederdruck-AGR-System bei einem Fahrzeug angewandt wird, ist es erforderlich, die Genauigkeit der Spülflussrate zu verbessern, um eine genaue AGR-Rate zu berechnen.
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Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Offenbarung, und daher können Informationen enthalten sein, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Kanisterspülsystem zur genauen Steuerung einer Spülflussrate von Kraftstoffdampf.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein aktives Kanisterspülsystem einen Kanister, der in einem Kraftstofftank erzeugten Kraftstoffdampf einschließt, ein Spülsteuerventil, das den in dem Kanister eingeschlossenen Kraftstoffdampf zu einem Ansaugsystem eines Motors spült, eine Spülpumpe, die stromabwärts des Spülsteuerventils angeordnet ist, eine Differenzdruckmesseinrichtung, die einen Differenzdruck des Spülsteuerventils misst, und eine Steuerung, die eine Soll-Spülflussrate des in dem Behälter eingeschlossenen Kraftstoffdampfes bestimmt, einen Soll-Differenzdruck entsprechend der Soll-Spülflussrate einstellt und eine UpM der Spülpumpe derart anpasst, dass der tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils, der von der Differenzdruckmesseinrichtung gemessen wird, den Soll-Differenzdruck erreicht.
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Die Differenzdruckmesseinrichtung kann ein Drucksensor sein, der Druck an einer Auslassseite des Spülsteuerventils misst.
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Die Differenzdruckmesseinrichtung kann ein Differenzdrucksensor sein, der mit einer Einlassseite und einer Auslassseite des Spülsteuerventils verbunden ist.
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Die Spülpumpe kann über eine Leitung mit einem Ansaugrohr des Motors in Verbindung stehen.
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Die Leitung kann stromaufwärts eines Ladegeräts mit dem Ansaugrohr verbunden sein.
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Die Flussrate des durch das Spülsteuerventil strömenden Kraftstoffdampfes kann basierend auf dem Differenzdruck des Spülsteuerventils bestimmt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Steuerung eines aktiven Kanisterspülsystems bereitgestellt, das einen Kanister, der in einem Kraftstofftank erzeugten Kraftstoffdampf einschließt, ein Spülsteuerventil, das den in dem Kanister eingeschlossenen Kraftstoffdampf zu einem Ansaugsystem eines Motors spült, und eine Spülpumpe, die stromabwärts des Spülsteuerventils angeordnet ist, umfasst, wobei das Verfahren das Einstellen eines Soll-Differenzdrucks des Spülsteuerventils, wenn eine Spülbedingung zum Spülen des Kraftstoffdampfes aus dem Behälter zu dem Ansaugsystem des Motors erfüllt ist, während der Motor angetrieben wird, und das Einstellen einer UpM der Spülpumpe derart, dass ein tatsächlicher Differenzdruck des Spülsteuerventils den Soll-Differenzdruck erreicht, umfasst.
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Der Soll-Differenzdruck kann durch Reflektieren eines Temperaturkompensationswerts eingestellt werden.
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Das Verfahren kann ferner das Bestimmen einer Soll-Spülflussrate des Spülsteuerventils umfassen, wenn die Spülbedingung erfüllt ist, während der Motor angetrieben wird, wobei der Soll-Differenzdruck so eingestellt ist, dass er der ermittelten Soll-Spülflussrate entspricht.
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Das Verfahren kann ferner das Messen des tatsächlichen Differenzdrucks des Spülsteuersystems in Echtzeit unter Verwendung einer Differenzdruckmesseinrichtung umfassen.
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Das Verfahren kann ferner das Antreiben des Spülsteuerventils gemäß einem vorab eingestellten Arbeitszyklus umfassen, wenn der gemessene tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils den Soll-Differenzdruck erreicht.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Spülpumpe stromabwärts eines Spülsteuerventils entlang einer Spülflussrichtung des Kraftstoffdampfes angeordnet sein, und ein Unterdruck kann stromabwärts des Spülsteuerventils durch Antreiben der Spülpumpe erzeugt werden. Dementsprechend kann eine Spülflussrate des Kraftstoffdampfes durch Anpassen der UpM der Spülpumpe gemäß einer durch das Spülsteuerventil bestimmten Flussrate genau gesteuert werden.
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Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin gegebenen Beschreibung offensichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die konkreten Beispiele lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
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Figurenliste
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Damit die Offenbarung gut verstanden werden kann, werden nun verschiedene Formen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben, in denen:
- 1 eine Konfiguration eines aktiven Kanisterspülsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Flussrate und dem Differenzdruck für Spülsteuerventile mit verschiedenen Spezifikationen darstellt;
- 3 eine Konfiguration eines aktiven Kanisterspülsystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
- 4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Steuerung eines aktiven Kanisterspülsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Darstellungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, die Anwendung oder die Verwendungen nicht einschränken. Es ist zu verstehen, dass in den Zeichnungen die entsprechenden Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
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In den folgenden Beschreibungen können hierin Begriffe, wie etwa „erster, erste, erstes“, „zweiter, zweite, zweites“, „A“, „B“, „(a)“, „(b)“ und dergleichen verwendet werden, um Elemente der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben. Solche Begriffe werden nur dazu verwendet, ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und die Substanz, die Sequenz, die Reihenfolge oder die Anzahl dieser Elemente wird durch diese Begriffe nicht begrenzt. Soweit nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftliche Begriffe, die gleiche Bedeutung wie diejenigen, die von Fachleuten, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, allgemein verstanden werden. Derartige Begriffe wie jene, die in einem allgemein verwendeten Wörterbuch definiert sind, sind so zu interpretieren, dass sie die gleichen Bedeutungen wie die Kontextbedeutungen im relevanten Gebiet der Technik haben, und sollen nicht so ausgelegt werden, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, es sei denn, dies ist in der vorliegenden Anmeldung deutlich definiert.
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Bezug nehmend auf 1 kann ein aktives Kanisterspülsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Kanister 11, der in einem Kraftstofftank 5 erzeugten Kraftstoffdampf einschließt, ein Spülsteuerventil 13, das den in dem Kanister 11 eingeschlossenen Kraftstoffdampf an ein Ansaugsystem 7 eines Motors 6 spült, und eine stromabwärts des Spülsteuerventils 13 angeordnete Spülpumpe 15 aufweisen.
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Der Kraftstofftank 5 kann zum Speichern von Kraftstoff konfiguriert sein, und der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 5 kann verdampfen, um in Kraftstoffdampf überzugehen.
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Der Kanister 11 kann über eine erste Leitung 21 mit dem Kraftstofftank 5 verbunden werden, und der in dem Kraftstofftank 5 erzeugte Kraftstoffdampf kann über die erste Leitung 21 dem Kanister 11 zugeführt werden und kann in dem Kanister 11 eingeschlossen werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Kanister 11 Aktivkohle enthalten.
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Der Kanister 11 kann einen Einlassanschluss 11a, durch den der Kraftstoffdampf in den Kanister 11 eingeleitet wird, und eine Auslassöffnung 11b, durch die der Kraftstoffdampf aus dem Kanister 11 abgegeben wird, aufweisen. Der Einlassanschluss 11a kann in Verbindung mit der ersten Leitung 21 stehen, und der Kraftstoffdampf in dem Kraftstofftank 5 kann durch die Einlassöffnung 11a in den Kanister 11 eingeleitet und eingeschlossen werden. Die Auslassöffnung 11b kann mit einer zweiten Leitung 22 in Verbindung stehen, und der in dem Kanister 11 eingeschlossene Kraftstoffdampf kann durch die Auslassöffnung 11b abgegeben werden, so dass der Kanister 11 gespült werden kann.
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Der Kanister 11 kann einen Entlüftungsanschluss 11c in Verbindung mit einer dritten Leitung 23 aufweisen, und an einem Ende der dritten Leitung 23 kann ein Lufteinlass 31 vorgesehen sein. Der Lufteinlass 31 kann einen Luftfilter enthalten. An der dritten Leitung 23 kann beispielsweise ein Kanisterschließventil 32 zum wahlweisen Öffnen/Schließen des Entlüftungsanschlusses 11c vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Kanisterschließventil 32 in der Regel offen sein und kann zur Diagnose von Leckagen geschlossen werden.
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Das Spülsteuerventil 13 kann über die zweite Leitung 22 mit dem Kanister 11 verbunden sein und kann stromabwärts des Kanisters 11 entlang der Spülflussrichtung des Kraftstoffdampfes angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Spülsteuerventil 13 mit einem Magnetventil ausgeführt sein. Dementsprechend kann das Spülsteuerventil 13 entsprechend einem vorab eingestellten Arbeitszyklus angetrieben werden.
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Das Spülsteuerventil 13 kann einen Einlassanschluss 13a und einen Auslassanschluss 13b aufweisen. Die Einlassöffnung 13a des Spülsteuerventils 13 kann mit der zweiten Leitung 22 in Verbindung stehen, und die Auslassöffnung 13b des Spülsteuerventils 13 kann mit einer vierten Leitung 24 in Verbindung stehen. Die Flussrate des durch das Spülsteuerventil 13 strömenden Kraftstoffdampfes kann in Abhängigkeit von einem Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 (einer Differenz zwischen dem Druck an der Einlassseite des Spülsteuerventils 13 und dem Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13) bestimmt werden.
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2 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Flussrate und einem Differenzdruck für Spülsteuerventile 13 mit verschiedenen Spezifikationen darstellt.
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2 zeigt eine Differenzdruck-/Flussratenkurve C1 für ein Spülsteuerventil mit einer ersten Spezifikation, eine Differenzdruck-/Flussratenkurve C2 für ein Spülsteuerventil mit einer zweiten Spezifikation und eine Differenzdruck-/Flussratenkurve C3 für ein Spülsteuerventil mit einer dritten Spezifikation. Während die Differenzdruck-/Flussratenkurven C1, C2 und C3 abhängig von den Spezifikationen der Spülsteuerventile voneinander abweichen, wie in 2 dargestellt, steigt die Flussrate an, bis die Differenzdrücke der Spülsteuerventile einen vorbestimmten Druck (ungefähr 300 mbar bis ungefähr 350 mbar) erreichen, und bleibt konstant, nachdem die Differenzdrücke der Spülsteuerventile den vorbestimmten Druck (ungefähr 300 mbar bis ungefähr 350 mbar) erreichen. Wie vorstehend beschrieben, kann die Flussrate des durch das Spülsteuerventil 13 strömenden Kraftstoffdampfes abhängig von dem Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 bestimmt werden, während das Spülsteuerventil 13 offen ist.
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Die Spülpumpe 15 kann über die vierte Leitung 24 mit dem Spülsteuerventil 13 verbunden sein und kann stromabwärts des Spülsteuerventils 13 entlang der Spülflussrichtung des Kraftstoffdampfes angeordnet sein.
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Bei dem Betreiben der Spülpumpe 15 kann stromabwärts des Spülsteuerventils 13 ein Unterdruck erzeugt werden, und die Spülflussrate des Kraftstoffdampfes kann durch Anpassen der UpM der Spülpumpe 15 gemäß der von dem Spülsteuerventil 13 bestimmten Flussrate genau gesteuert werden.
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Die Spülpumpe 15 kann einen Einlassanschluss 15a und einen Auslassanschluss 15b aufweisen. Der Einlassanschluss 15a der Spülpumpe 15 kann mit der vierten Leitung 24 in Verbindung stehen, und die Auslassöffnung 15b der Spülpumpe 15 kann mit einer fünften Leitung 25 in Verbindung stehen.
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Die Spülpumpe 15 kann über die fünfte Leitung 25 mit dem Ansaugsystem 7 des Motors 6 in Verbindung stehen, und die fünfte Leitung 25 kann mit einem Ansaugrohr 7a des Ansaugsystems 7 in Verbindung stehen. Dementsprechend kann die Spülpumpe 15 zwischen dem Spülsteuerventil 13 und dem Ansaugrohr 7a angeordnet sein. An der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 (in der vierten Leitung 24 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 13b) kann ein Unterdruck erzeugt werden, wenn die Spülpumpe 15 angetrieben wird, und das Spülsteuerventil 13 kann gemäß einem Arbeitszyklus angetrieben werden, um die Spülflussrate des zu dem Ansaugsystem 7 des Motors 6 gespülten Kraftstoffdampfes genau zu steuern.
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Ein Ladegerät 8 kann an dem Ansaugrohr 7a vorgesehen sein und kann so ausgebildet sein, dass es Umgebungsluft, die durch einen Lufteinlass 7c des Ansaugrohrs 7a eingeleitet wird, verdichtet. Das Ladegerät 8 kann entweder ein Superlader oder ein Turbolader sein. Das mit einem Turbolader ausgestattete Ladegerät 8 ist in 1 dargestellt. Der Turbolader 8 kann einen Verdichter 8a, der an dem Ansaugrohr 7a des Motors 6 angeordnet ist, und eine Turbine 8b, die an einem Abgasrohr 9 des Motors 6 angeordnet ist, beinhalten. Der Verdichter 8a kann über eine gemeinsame Welle 8c mit der Turbine 8b verbunden werden.
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An dem Ansaugrohr 7a können ein Zwischenkühler 4 und eine Drosselanordnung 3 vorgesehen sein. Der Zwischenkühler 4 kann stromabwärts des Verdichters 8a des Ladegeräts 8 angeordnet sein, und die Drosselanordnung 3 kann stromabwärts des Zwischenkühlers 4 angeordnet sein.
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Ein Sauerstoffsensor 9c kann an dem Abgasrohr 9 vorgesehen sein und kann so konfiguriert sein, dass er die Konzentration von in einem Abgas enthaltenem Sauerstoff zur Messung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (A/F) misst.
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Die fünfte Leitung 25 kann stromaufwärts des Ladegeräts 8 mit dem Ansaugrohr 7a verbunden sein, und der Kraftstoffdampf kann stromaufwärts des Ladegeräts 8 aus dem Kanister 11 ausgespült werden. Da der Kraftstoffdampf stromaufwärts des Ladegeräts 8 gespült wird, kann der Kraftstoffdampf zusammen mit der Umgebungsluft durch das Ladegerät 8 verdichtet werden, und somit können der Verbrennungswirkungsgrad und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Motors 6 erheblich verbessert werden.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann das aktive Kanisterspülsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Drucksensor 12 beinhalten, der den Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 misst. Der Drucksensor 12 kann zwischen dem Spülsteuerventil 13 und der Spülpumpe 15 angeordnet sein und kann so konfiguriert sein, dass er den Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 misst. Der Drucksensor 12 kann mit einem Temperatursensor-integrierten Drucksensor, in den ein Temperatursensor integriert ist, ausgeführt sein. Dementsprechend kann der Drucksensor 12 sowohl den Druck als auch die Temperatur an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 messen.
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Das aktive Kanisterspülsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann eine Steuerung 40 basierend auf einem Mikroprozessor beinhalten. Die Steuerung 40 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber und dergleichen beinhalten.
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Die Steuerung 40 kann so konfiguriert sein, dass sie einen Gesamtbetrieb des Motors steuert oder verwaltet. Die Steuerung 40 kann ein Motorsteuergerät oder ein Motorsteuermodul sein.
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Das Spülsteuerventil 13, der Drucksensor 12, die Spülpumpe 15 und der an dem Abgasrohr 9 des Motors 6 angebrachte Sauerstoffsensor 9c können mit der Steuerung 40 elektrisch verbunden sein.
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Da der Einlassanschluss 13a des Spülsteuerventils 13 mit dem Kanister 11 in Verbindung steht und das Kanisterschließventil 32 in der Regel offen ist, kann der Druck an der Einlassseite des Spülsteuerventils 13 gleich oder geringfügig höher als der atmosphärische Druck sein, und der Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 kann durch den Drucksensor 12 gemessen werden. Dementsprechend kann die Steuerung 40 einen Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 berechnen oder überwachen.
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Die Steuerung 40 kann eine Soll-Spülflussrate basierend auf der Menge (Konzentration) und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in dem Kanister 11 eingeschlossenen Kraftstoffdampfes bestimmen und kann einen Soll-Differenzdruck einstellen, der der Soll-Spülflussrate entspricht, die basierend auf den in 2 dargestellten Differenzdruck-/Flussratenkurven bestimmt wird. Die Steuerung 40 kann die UpM der Spülpumpe 15 unter Verwendung der PID-Regelung so einstellen, dass der tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 den eingestellten Soll-Differenzdruck erreichen kann, wodurch die Spülflussrate des Kraftstoffdampfes genau gesteuert wird.
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Mit Bezug auf 3 kann ein aktives Kanisterspülsystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Differenzdrucksensor 18 beinhalten, der eine Differenz zwischen dem Druck an der Einlassseite des Spülsteuerventils 13 und dem Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 misst. Der Differenzdrucksensor 18 kann über ein erstes Verbindungsrohr 18a und ein zweites Verbindungsrohr 18b mit einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite des Spülsteuerventils 13 verbunden sein. Das erste Verbindungsrohr 18a des Differenzdrucksensors 18 kann mit der zweiten Leitung 22 in Verbindung mit dem Einlassanschluss 13a des Spülsteuerventils 13 verbunden sein, und das zweite Verbindungsrohr 18b des Differenzdrucksensors 18 kann mit der vierten Leitung 24 in Verbindung mit dem Auslassanschluss 13b des Spülsteuerventils 13 verbunden sein. Ein Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 (das heißt eine Differenz zwischen dem Druck an der Einlassseite des Spülsteuerventils 13 und dem Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13) kann durch den Differenzdrucksensor 18 gemessen werden. Der Differenzdrucksensor 18 kann mit der Steuerung 40 elektrisch verbunden sein, und somit kann die Steuerung 40 den Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 genauer berechnen bzw. überwachen.
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4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung eines aktiven Kanisterspülsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Bezug nehmend auf 4 kann der Fahrzeugmotor 6 angetrieben werden (Schritt S1), und während des Antriebs des Motors 6 kann die Steuerung 40 bestimmen, ob eine Spülbedingung zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Kanister 11 zu dem Ansaugsystem 7 des Motors 6 erfüllt ist (Schritt S2). Die Steuerung 40 kann bestimmen, ob die oben beschriebene Spülbedingung erfüllt ist, basierend auf der Menge (Konzentration) von in dem Kanister 11 eingeschlossenen Kraftstoffdampf und Motorsteuerungsinformationen, wie etwa Kühlmitteltemperaturinformationen, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dergleichen, die von verschiedenen Arten von Sensoren empfangen werden.
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Die Steuerung 40 kann abhängig von der Menge (Konzentration) von in dem Kanister 11 eingeschlossenen Kraftstoffdampf, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dergleichen (Schritt S3) bestimmen, wenn bestimmt wird, dass die Spülbedingung erfüllt ist.
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Nachdem die Soll-Spülflussrate bestimmt ist, kann die Steuerung 40 einen Soll-Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 (das heißt eine Differenz zwischen dem Druck an der Einlassseite des Spülsteuerventils 13 und einem Druck an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13) einstellen, die der Soll-Spülflussrate entspricht, basierend auf den Flussrateneigenschaften des Spülsteuerventils 13 (siehe 2) (Schritt S4).
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Da sich eine Differenzdruckbedingung des Spülsteuerventils 13 auch mit einer Veränderung der Temperatur der Umgebungsluft ändert, kann die Steuerung 40 bevorzugt den Soll-Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 durch Reflektieren eines Temperaturkompensationswertes entsprechend der Temperaturänderung der Umgebungsluft einstellen.
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Die Steuerung 40 kann die Spülpumpe 15 antreiben, und ein Unterdruck kann an der Auslassseite des Spülsteuerventils 13 durch Antreiben der Spülpumpe 15 erzeugt werden. Die Steuerung kann die UpM der Spülpumpe 15 mittels PID-Regelung so anpassen, dass der tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 den eingestellten Soll-Differenzdruck erreichen kann.
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Der tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 kann in Echtzeit durch Anpassen der UpM der Spülpumpe 15 verändert werden, und die Steuerung 40 kann den tatsächlichen Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 in Echtzeit unter Verwendung des Drucksensors 12 oder des Differenzdrucksensors 18 berechnen oder überwachen (Schritt S5).
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Die Steuerung 40 kann bestimmen, ob der gemessene tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 den eingestellten Soll-Differenzdruck erreicht (Schritt S6).
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Wenn bestimmt wird, dass der gemessene tatsächliche Differenzdruck des Spülsteuerventils 13 den eingestellten Soll-Differenzdruck erreicht, kann die Steuerung 40 das Spülsteuerventil 40 gemäß einem vorab eingestellten Arbeitszyklus antreiben (Schritt S7). Dementsprechend kann das Spülsteuerventil 40 gemäß dem eingestellten Arbeitszyklus wiederholt geöffnet und geschlossen werden, und der in dem Kanister 11 eingeschlossene Kraftstoffdampf kann mit der in Schritt S3 ermittelten Spülflussrate zu dem Ansaugsystem 7 des Motors 6 gespült werden.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, sondern kann von Fachleuten, die die vorliegende Offenbarung betrifft, unterschiedlich modifiziert und verändert werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Daher werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, um den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu erklären, aber nicht einzuschränken, so dass der Geist und der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch die Ausführungsformen eingeschränkt sind. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung sollte auf der Grundlage der beigefügten Ansprüche ausgelegt werden, und sämtliche technischen Ideen innerhalb des Umfangs, der äquivalent zu den Ansprüchen ist, sollten in den Umfang der vorliegenden Offenbarung einbezogen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 5:
- Kraftstofftank
- 6:
- Motor
- 7:
- Ansaugsystem
- 7a:
- Ansaugrohr
- 8:
- Ladegerät
- 9:
- Abgasrohr
- 10:
- aktives Kanisterspülsystem
- 11:
- Kanister
- 12:
- Drucksensor
- 13:
- Spülsteuerventil
- 15:
- Spülpumpe
- 18:
- Differenzdrucksensor
- 21:
- erste Leitung
- 22:
- zweite Leitung
- 23:
- dritte Leitung
- 24:
- vierte Leitung
- 25:
- fünfte Leitung
- 40:
- Steuerung
