DE102019105040A1 - Verdunstungsemissionssteuersystem und -verfahren - Google Patents

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Dennis YANG
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Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Verdunstungsemissionssteuersystem und -verfahren bereit. Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, das Regulieren eines Drucks in einem Kraftstofftank durch Einplanen eines Motorstartereignisses auf Grundlage einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks zum Reduzieren von Kraftstofftankentlüftungsemissionen beinhaltet, wobei die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks auf Grundlage einer Umgebungstemperatur und eines Tankinnendrucks bestimmt wird.

Description

  • GEBIET
  • Diese Offenbarung betrifft ein Fahrzeug, das ein Verdunstungsemissionssteuersystem aufweist, und ein Verfahren zum Betrieb des Fahrzeugs und Systems.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Bei Fahrzeugen sind bisher abgedichtete Kraftstofftanks in Kraftstoffzufuhrsystemen verwendet worden, um Verdunstungsemissionen zu reduzieren. Abgedichtete Kraftstofftanks bauen jedoch während des täglichen Betriebs übermäßigen Druck auf. Hybridfahrzeuge verschärfen derartige Probleme, da der Motor und das Kraftstoffzufuhrsystem über längere Zeiträume hinweg ungenutzt bleiben als bei Nicht-Hybridfahrzeugen. Darüber hinaus haben Trends bei der Ausgestaltung von Hybridelektrofahrzeugen, die darauf ausgerichtet sind, den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge zu verringern, zu zusätzlichen Abnahmen bei der Motorlaufzeit geführt, was das Problem des Druckaufbaus in dem Kraftstofftank weiter verschlimmert. Bei vorherigen Verdunstungsemissionssteuersystemen erfolgt das routinemäßige Entlüften des Dampfkanisters und Kraftstofftanks während des Motorbetriebs. Wenn der Motor jedoch über ausgedehnte Zeitspannen hinweg ungenutzt bleibt, kann der Druck in dem Kraftstofftank unerwünschte Niveaus erreichen. Zusätzlich machen gewisse Emissionsanforderungen notwendig, dass Kraftstoffdampf nur während der Betankung durch den Aktivkohlekanister zurückgehalten wird. Verdunstungsemissionssteuersysteme, die die Kohlenstoffrückhaltung lediglich während der Betankung ermöglichen, werden gewöhnlich als nichtintegrierte Nur-Kanister-Betankungssysteme (non-integrated refueling canister only systems - NIRCOS) bezeichnet. Somit kann der Aktivkohlekanister bei diesen Systemen zu anderen Zeitpunkten nicht beladen werden, was zu Kraftstofftankdruckaufbau führt. Der Druckaufbau kann zu einem Überdruckzustand im Inneren des Tanks führen, der das Entlüften von Kraftstoffdampf zu dem Aktivkohlekanister notwendig macht, was bei NIRCOS nicht gewünscht ist. Bei anderen Verdunstungsemissionssteuersystemen kann Kraftstoffdampf direkt an die Umgebung entlüftet werden, wenn der Kraftstofftank die Abblasegrenze erreicht.
  • US 6,557,534 offenbart ein Hybridfahrzeug mit einem Dampfsteuersystem, das einen Aktivkohlekanister spült, wenn ein Kraftstofftankdruck oder eine Zeit seit dem letzten Spülzyklus einen Schwellenwert überschritten hat. Die Erfinder haben mehrere Nachteile bei dem in US 6,557,534 offenbarten Fahrzeug erkannt. Zum Beispiel berücksichtigt US 6,557,534 die Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf den Tankinnendruck nicht und es führt keine vorhersagenden Berechnungen durch. Folglich kann der Tankinnendruck unerwartet über einen Abblasedruck steigen, was zu erhöhten Verdunstungsemissionen führt. Des Weiteren kann das Dampfsteuersystem in US 6,557,534 den Aktivkohlekanister nicht von dem Kraftstofftank absperren. Folglich kann das Dampfsteuersystem gewisse Emissionsnormen nicht einhalten, die erfordern, dass der Aktivkohlekanister nur während der Betankung beladen wird. Demzufolge kann es sein, dass der Motor in US 6,557,534 nicht dazu in der Lage ist, gewisse Emissionsanforderungen zu erfüllen, wodurch die Anzahl der Märkte, auf denen das Fahrzeug verkauft werden kann, begrenzt wird.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Um zumindest einige der vorstehend erwähnten Probleme zu vermeiden, haben die Erfinder ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine entwickelt, das Regulieren eines Drucks in einem Kraftstofftank durch Einplanen eines Motorstartereignisses auf Grundlage einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks zum Reduzieren von Kraftstofftankentlüftungsemissionen beinhaltet, wobei die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks auf Grundlage einer Umgebungstemperatur und eines Tankinnendrucks bestimmt wird. Auf diese Art und Weise kann die Änderungsrate des Tankdrucks extrapoliert werden, um vorherzusagen, ob erwartet wird, dass der Tankdruck einen Druck überschreitet, der Kraftstofftankentlüftung auslöst, und als Reaktion auf eine derartige Vorhersage können Abhilfemaßnahmen ergriffen werden, um den Kraftstofftankdruck zu reduzieren. Folglich kann die Wahrscheinlichkeit von Kraftstofftankbeeinträchtigung, die durch einen Überdruckzustand verursacht wird, reduziert werden, während zudem die Dampfkanisterbeladung reduziert wird. Daraus ergibt sich, dass die Verdunstungsemissionen reduziert werden können, wodurch die Umweltauswirkung des Motors verringert wird.
  • 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 gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Abbildung eines Fahrzeugs, das eine Brennkraftmaschine aufweist.
    • 2 zeigt ein Beispiel für ein Hybridfahrzeug.
    • 3 zeigt ein Verfahren zum Regulieren des Drucks in einem Kraftstofftank durch Einplanen eines Motorstartereignisses.
    • 4 zeigt ein anderes Verfahren zum Regulieren des Drucks in einem Kraftstofftank eines Hybridfahrzeugs durch Einplanen eines Motorstartereignisses.
    • 5 zeigt ein Verfahren zum Spülen eines Kraftstoffdampfkanisters, während der Motor läuft.
    • 6 zeigt ein Verfahren zum Starten eines Motors.
    • 7 zeigt Verläufe, die eine Steuerstrategie zum Regulieren des Drucks in einem Kraftstofftank darstellen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Fahrzeug mit einem Verdunstungsemissionssteuersystem und ein Verfahren, das vorhersagt, wann ein Überdruckzustand, der Kraftstofftankdampfentlüftung auslöst, auftreten wird, wobei der Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks sowie Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf den Tankinnendruck berücksichtigt werden. Wenn eine derartige Vorhersage getroffen wird, werden ein Motorstart- und Kraftstoffdampfspülereignis eingeplant, um zuverlässig die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass ein Kraftstofftanküberdruckzustand auftritt. Auf diese Art und Weise kann eine ungewollte Aktivkohlekanisterbeladung verhindert werden. Somit können wiederum die Verdunstungsemissionen des Motors reduziert werden. Darüber hinaus ermöglicht das Vorhersagen, wann ein Überdruckzustand auftreten wird, dass das System ein Motorstart- und ein Dampfspülereignis effizient einplant, sodass diese Ereignisse keine anderen Vorgänge des Fahrzeugs stören, falls gewünscht. Das Regulieren des Kraftstofftankdrucks, wie vorstehend angemerkt, ermöglicht zudem während heißer Witterungsbedingungen eine schnellere Tankdruckablasszeit, falls gewünscht, und ermöglicht, dass der Kraftstofftankdruck in einem gewünschten Bereich gehalten wird. In einem Beispiel kann die Überdruckvorhersage unter Verwendung einer Änderungsrate des Drucks in dem Kraftstofftank ausgeführt werden, die unter Verwendung eines Tankinnendrucks sowie der Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf den Kraftstofftankdruck berechnet wird. Folglich kann die Konfidenz der Vorhersage erhöht werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit von falschen Vorhersagen von Kraftstofftankdampfentlüftung reduziert wird. 1 zeigt eine schematische Abbildung eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, die ein Verdunstungsemissionssteuersystem aufweist. 2 zeigt ein Beispiel für ein Hybridelektrofahrzeug. 3 zeigt ein Verfahren zum Vorhersagen, wann ein Kraftstofftanküberdruckzustand auftreten wird, und Ergreifen von Präventivmaßnahmen. 4 zeigt ein ausführlicheres Verfahren zum Vorhersagen, ob ein Kraftstofftanküberdruckzustand auftreten wird, und Ergreifen von Präventivmaßnahmen zum Reduzieren der Wahrscheinlichkeit, dass der Überdruckzustand auftritt. 5 zeigt ein Verfahren zum Spülen eines Kraftstoffdampfkanisters. 6 zeigt ein Verfahren zum Starten eines Motors, wenn ein Startschwellenwert erreicht ist. 7 zeigt Verläufe, die ein Beispiel für eine Strategie zum Vorhersagen, wann ein Kraftstofftanküberdruckzustand auftreten wird, und Ergreifen von Präventivmaßnahmen zum Reduzieren der Wahrscheinlichkeit, dass der Überdruckzustand auftritt, darstellen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100, das eine Brennkraftmaschine 102 beinhaltet. Obwohl 1 eine schematische Abbildung verschiedener Motor- und Motorsystemkomponenten bereitstellt, versteht es sich, dass zumindest einige der Komponenten eine andere räumliche Position und eine größere strukturelle Komplexität als die in 1 gezeigten Komponenten aufweisen können.
  • Ein Ansaugsystem 104, das einem Zylinder 106 Ansaugluft bereitstellt, ist ebenfalls in 1 dargestellt. Es versteht sich, dass der Zylinder als Brennkammer bezeichnet werden kann. Ein Kolben 108 ist in dem Zylinder 106 positioniert. Der Kolben 108 ist über eine Kolbenstange 112 und/oder eine andere geeignete mechanische Komponente an eine Kurbelwelle 110 gekoppelt. Es versteht sich, dass die Kurbelwelle 110 an ein Getriebe gekoppelt sein kann, das einem Antriebsrad Triebkraft bereitstellt. Allerdings stellt 1 den Motor 102 mit einem Zylinder dar. Der Motor 102 kann in anderen Beispielen zusätzliche Zylinder aufweisen. Zum Beispiel kann der Motor 102 eine Vielzahl von Zylindern beinhalten, die in Bänken positioniert sein können.
  • Das Ansaugsystem 104 beinhaltet ein Einlassrohr 114 und eine Drossel 116, die an das Einlassrohr gekoppelt ist. Die Drossel 116 ist dazu konfiguriert, die Luftstrommenge zu regulieren, die dem Zylinder 106 bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Drossel 116 eine drehbare Platte beinhalten, die den Durchsatz von Ansaugluft variiert, die diese durchströmt. In dem dargestellten Beispiel speist die Drossel 116 Luft in ein Einlassrohr 118 (z. B. einen Ansaugkrümmer) ein. Das Einlassrohr 118 leitet wiederum Luft zu einem Einlassventil 120. Das Einlassventil 120 öffnet und schließt sich, um zu gewünschten Zeitpunkten Ansaugluftstrom in den Zylinder 106 zu ermöglichen. Ferner können in anderen Beispielen, wie etwa in einem Mehrzylindermotor, zusätzliche Einlassrohre von dem Einlassrohr 118 abzweigen und Luft in andere Einlassventile einspeisen. Es versteht sich, dass das Einlassrohr 118 und das Einlassventil 120 in dem Ansaugsystem 104 enthalten sind. Darüber hinaus beinhaltet der in 1 gezeigte Motor ein Einlassventil und ein Auslassventil. In anderen Beispielen kann der Zylinder 106 jedoch zwei oder mehr Einlass- und/oder Auslassventile beinhalten.
  • Ein Abgassystem 122, das dazu konfiguriert ist, Abgas aus dem Zylinder 106 zu handhaben, ist ebenfalls in dem in 1 dargestellten Fahrzeug 100 enthalten. Das Abgassystem 122 beinhaltet ein Auslassventil 124, das dazu ausgestaltet ist, sich zu öffnen und zu schließen, um Abgasstrom zu nachgelagerten Komponenten aus dem Zylinder zu ermöglichen und zu unterbinden. Zum Beispiel kann das Auslassventil ein Tellerventil mit einem Schaft und einem Ventilteller beinhalten, der in einer geschlossenen Position auf einem Zylindereinlass aufliegt und diesen abdichtet.
  • Das Abgassystem 122 beinhaltet zudem eine Emissionssteuervorrichtung 126, die an einen Auslassrohr 128 stromabwärts von einem anderen Auslassrohr 130 (z. B. einem Abgaskrümmer) gekoppelt ist. Die Emissionssteuervorrichtung 126 kann Filter, Katalysatoren, Absorber, Kombinationen daraus usw. zum Reduzieren von Auspuffemissionen beinhalten. Der Motor 102 beinhaltet zudem ein Zündsystem 132 (z. B. Zündkerze), das eine Energiespeichervorrichtung 134 beinhaltet, die dazu ausgestaltet ist, einer Zündvorrichtung 136 Energie bereitzustellen. Zusätzlich oder alternativ kann der Motor 102 Kompressionszündung durchführen.
  • Ein Kraftstoffzufuhrsystem 138 ist ebenfalls in 1 gezeigt. Das Kraftstoffzufuhrsystem 138 stellt einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 140 druckbeaufschlagten Kraftstoff bereit. In dem veranschaulichten Beispiel handelt es sich bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 140 um eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung, die an den Zylinder 106 gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Kraftstoffzufuhrsystem 138 zudem eine Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoff stromaufwärts von dem Zylinder 106 in das Ansaugsystem 104 einzuspritzen. Zum Beispiel kann die Einlasskanalkraftstoffeinspritzvorrichtung eine Einspritzvorrichtung mit einer Düse sein, die Kraftstoff zu gewünschten Zeitpunkten in einen Einlasskanal sprüht. Das Kraftstoffzufuhrsystem 138 beinhaltet einen Kraftstofftank 142 und eine Kraftstoffpumpe 144, die dazu ausgestaltet ist, druckbeaufschlagten Kraftstoff zu nachgelagerten Komponenten strömen zu lassen. Zum Beispiel kann die Kraftstoffpumpe 144 eine elektrische Pumpe mit einem Kolben und einem Einlass in den Kraftstofftank sein, der Kraftstoff in die Pumpe saugt und nachgelagerten Komponenten druckbeaufschlagten Kraftstoff zuführt. Es sind jedoch andere geeignete Konfigurationen von Kraftstoffpumpen in Erwägung gezogen worden. Des Weiteren ist gezeigt, dass die Kraftstoffpumpe 144 innerhalb des Kraftstofftanks 142 positioniert ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Kraftstoffzufuhrsystem eine zweite Kraftstoffpumpe (z. B. eine Kraftstoffpumpe mit höherem Druck) beinhalten, die außerhalb des Kraftstofftanks positioniert ist. Eine Kraftstoffleitung 146 stellt Fluidkommunikation zwischen der Kraftstoffpumpe 144 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 140 bereit. Das Kraftstoffzufuhrsystem 138 kann zusätzliche Komponenten wie etwa eine Pumpe mit höherem Druck, Ventile (z. B. Rückschlagventile), Rücklaufleitungen usw. beinhalten, um zu ermöglichen, dass das Kraftstoffzufuhrsystem Kraftstoff mit gewünschten Drücken und in gewünschten Zeitintervallen einspritzt.
  • Während des Motorbetriebs unterläuft der Zylinder 106 typischerweise einen Viertaktzyklus, der einen Ansaugtakt, einen Verdichtungstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt beinhaltet. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil und das Einlassventil öffnet sich. Luft wird über das entsprechende Einlassrohr in die Brennkammer eingebracht und der Kolben bewegt sich zum Boden der Brennkammer, um das Volumen innerhalb der Brennkammer zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben nahe dem Boden der Brennkammer und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil und das Auslassventil geschlossen. Der Kolben bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, um die Luft innerhalb der Brennkammer zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B. wenn die Brennkammer ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann typischerweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem in dieser Schrift als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem in dieser Schrift als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff in der Brennkammer über einen Zündfunken aus einer Zündvorrichtung gezündet, was zu Verbrennung führt. In anderen Beispielen kann jedoch Verdichtung verwendet werden, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer zu zünden. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben zurück zum UT. Eine Kurbelwelle wandelt diese Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Ausstoßtakts wird bei einer herkömmlichen Ausgestaltung das Auslassventil geöffnet, um das verbleibende verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch in die entsprechenden Abgaskanäle freizugeben, und der Kolben kehrt zum OT zurück.
  • Das Fahrzeug 100 beinhaltet zudem ein Verdunstungsemissionssteuersystem 148. Das Verdunstungsemissionssteuersystem 148 kann in einigen Fällen in einem Fahrzeugsystem 149 enthalten sein, das zudem das Kraftstoffzufuhrsystem 138 beinhaltet. Das Verdunstungsemissionssteuersystem 148 kann den Kraftstofftank 142 und ein Kraftstofftankabsperrventil 150 beinhalten, das an eine Dampfleitung 152 gekoppelt ist, die sich in den Kraftstofftank 142 erstreckt. Konkret erstreckt sich die Dampfleitung 152 in einem Bereich 154 über darin gespeichertem Flüssigkraftstoff 155 (z.B. Benzin, Diesel, Alkohol, Kombinationen daraus usw.), wo sich Kraftstoffdämpfe befinden können, in den Kraftstofftank 142. Somit kann sich die Dampfleitung 152 in einigen Fällen durch eine obere Wand 156 oder einen oberen Abschnitt einer Seitenwand 157 des Kraftstofftanks erstrecken. Das Kraftstofftankabsperrventil 150 ist dazu ausgestaltet, sich zu öffnen und zu schließen, um Kraftstoffdampfstrom durch dieses zu ermöglichen und zu unterbinden. Zum Beispiel kann das Kraftstofftankabsperrventil 150 ein elektromagnetisches Ventil mit mechanischen Komponenten zur Durchflusseinstellung sein. Es sind jedoch andere geeignete Arten von Kraftstofftankabsperrventilen in Erwägung gezogen worden.
  • Das Verdunstungsemissionssteuersystem 148 beinhaltet ferner einen Kraftstoffdampfkanister 158, der zum Speichern von Kraftstoffdampf ausgestaltet ist. Der Kraftstoffdampfkanister 158 kann Kohlenstoffabschnitte 160 (z. B. Aktivkohleabschnitte) beinhalten, die Kraftstoffdampf zurückhalten. Der Kraftstoffdampfkanister 158 nimmt Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftankabsperrventil 150 über eine Dampfleitung 162 auf, wenn sich das Ventil in einer offenen Position befindet. Ein Drucksensor 164 ist an die Dampfleitung 152 gekoppelt gezeigt. Somit kann der Drucksensor 164 dazu konfiguriert sein, den Druck in dem Kraftstofftank 142 zu überwachen. Zum Beispiel kann der Drucksensor 164 in einem Fall ein Druckmessumformer sein. Ein Pufferkanister 166 kann zwischen dem Kraftstoffdampfkanister 158 und dem Motor 102 und dem Kraftstoffdampfkanister ebenfalls in dem Verdunstungsemissionssteuersystem 148 enthalten sein. Der Pufferkanister kann dazu dienen, große Kohlenwasserstoff- oder Kraftstoffdampfspitzen zu reduzieren, die zu dem Motor gelangen, um einen überfetten Zustand zu verhindern. Somit kann der Pufferkanister dazu dienen, Kraftstoffdampfspitzen abzudämpfen, die zwischen dem Kraftstofftank und dem Motor strömen.
  • Ein Kanisterspülventil 168 ist in dem veranschaulichten Beispiel in einer Dampfleitung 170 positioniert, die sich zwischen dem Kraftstoffdampfkanister 158 und dem Ansaugsystem 104 und konkret dem Einlassrohr 118 an einer Verbindungsstelle 172 erstreckt. In anderen Beispielen kann der Kraftstoffdampf jedoch zu anderen geeigneten Stellen in dem Ansaugsystem 104 geleitet werden. An der Verbindungsstelle 172 öffnet sich die Dampfleitung 170 in das Einlassrohr 118.
  • Das Verdunstungsemissionssteuersystem 148 kann ferner ein Verdunstungsleckprüfmodul (evaporative leak check module - ELCM) 173 beinhalten. Das ELCM 173 beinhaltet in dem dargestellten Beispiel drei Komponenten, eine Pumpe 174, einen ELCM-Drucksensor 175 und ein Ventil 176 (z. B. Umschaltventil). Die Pumpe 174 kann eine Vakuumpumpe sein und die Pumpe und das Ventil 176 können während des Spülbetriebs in Zusammenarbeit betrieben werden, um Luft stromaufwärts durch den Kraftstoffdampfkanister 158 und schließlich in das Ansaugsystem 104 strömen zu lassen. In anderen Beispielen kann das ELCM 173 nur das Ventil 176 und die Pumpe 174 oder nur das Ventil 176 beinhalten. Das ELCM 173 kann dabei helfen, dass Luft in den Kraftstoffdampfkanister 158 strömen gelassen wird, um Kraftstoffdampf durch die Dampfleitung 170 und in das Ansaugsystem 104 strömen zu lassen. Das ELCM 173 ist an eine Leitung 177 gekoppelt gezeigt, die an den Kraftstoffdampfkanister 158 gekoppelt ist.
  • 1 zeigt zudem eine Steuerung 180 in dem Fahrzeug 100. Konkret ist die Steuerung 180 in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: Mikroprozessoreinheit 181, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 182, Festwertspeicher 183, Direktzugriffsspeicher 184, Keep-Alive-Speicher 185 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 180 ist dazu konfiguriert, verschiedene Signale von Sensoren zu empfangen, die an den Motor 102 gekoppelt sind. Die Sensoren können den Motorkühlmitteltemperatursensor 179, den Abgaszusammensetzungssensor 186, den Abgasdurchsatzmesser 187, einen Ansaugluftdurchsatzmesser 188, den Krümmerdrucksensor 189, den Motordrehzahlsensor 190, einen Kraftstofftankdrucksensor 191, den Umgebungstemperatursensor 192, den Drucksensor 164 usw. beinhalten. Zusätzlich ist die Steuerung 180 zudem dazu konfiguriert, die Drosselposition (throttle position - TP) von einem Drosselpositionssensor 193 zu empfangen, der an ein Pedal 194 gekoppelt ist, das durch einen Fahrzeugführer 195 betätigt wird.
  • Zusätzlich kann die Steuerung 180 dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere Aktoren auszulösen und/oder Befehle an Komponenten zu senden. Zum Beispiel kann die Steuerung 180 eine Einstellung der Drossel 116, der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 140, des Kraftstofftankabsperrventils 150, des ELCM 173, der Kraftstoffpumpe 144, des Kanisterspülventils 168 usw. auslösen. Konkret kann die Steuerung 180 in einem Beispiel Signale an einen Aktor in dem Kraftstofftankabsperrventil 150 senden, der das Ventil öffnet und/oder schließt, um die Ventileinstellung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Steuerung 180 dazu konfiguriert sein, Steuersignale an Aktoren in der Kraftstoffpumpe 144 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 140 zu senden, um die Menge und den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung zu steuern, die dem Zylinder 106 bereitgestellt wird. Die Steuerung 180 kann zudem Steuersignale an die Drossel 116 senden, um die Motordrehzahl zu variieren. Die anderen einstellbaren Komponenten, die Befehle von der Steuerung empfangen, können ebenfalls auf ähnliche Art und Weise funktionieren.
  • Demzufolge empfängt die Steuerung 180 Signale von den verschiedenen Sensoren und setzt die verschiedenen Aktoren ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen einzustellen, die in Speicher (z. B. nichtflüchtigem Speicher) der Steuerung gespeichert sind. Somit versteht es sich, dass die Steuerung 180 Signale an das Verdunstungsemissionssteuersystem 148 senden und von diesem empfangen kann. Zum Beispiel kann das Einstellen des Kraftstofftankabsperrventils 150 Befehlen beinhalten, dass Vorrichtungsaktoren Komponenten in dem Kraftstofftankabsperrventil einstellen, um das Öffnen und Schließen des Ventils auszulösen, wie vorstehend erörtert.
  • In noch einem anderen Beispiel kann das Ausmaß der Einstellung von Komponenten, Vorrichtungen, Aktoren usw. empirisch bestimmt und in vorbestimmten Lookup-Tabellen und/oder Funktionen gespeichert sein. Zum Beispiel kann eine Tabelle Zuständen in Zusammenhang mit der Kanisterspülventilposition entsprechen und eine andere Tabelle Zuständen in Zusammenhang mit der Kraftstofftankabsperrventilposition entsprechen. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Steuerung 180 dazu konfiguriert sein kann, die hier beschriebenen Verfahren, Steuerstrategien usw. umzusetzen.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung 180 in dem Speicher gespeicherte Anweisungen beinhalten, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um einen Druck in dem Kraftstofftank zu überwachen sowie eine Umgebungstemperatur zu überwachen. Das Überwachen des Drucks und der Temperatur kann in einem Beispiel beinhalten, dass Signale von Druck- und Temperatursensoren empfangen werden und die Signale interpretiert werden. Die Steuerung 180 kann zudem Anweisungen beinhalten, um unter Verwendung des überwachten Kraftstofftankdrucks und der überwachten Umgebungstemperatur zu bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen Schwellendruck überschreitet. Der Schwellendruck kann eine Abblaseschwelle sein, die das Entlüften von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank 142 in das Verdunstungsemissionssteuersystem 148 auslöst. In einem Beispiel kann die Vorhersage in Zusammenhang mit der Abblaseschwelle eingeleitet werden, wenn der Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks einen Auslösedruck erreicht, der unter der Abblaseschwelle liegt. Die Abblaseschwelle ist ein Schwellenwert, der ein Kraftstoffdampfentlüftungsereignis aus dem Kraftstofftank in ein Verdunstungsemissionssteuersystem auslöst. Des Weiteren kann die Abblaseschwelle auf Grundlage der Form, Größe, Materialkonstruktion usw. des Kraftstofftanks bestimmt werden. Die Abblaseschwelle kann in einem Beispiel ein Druck in einem Bereich zwischen 27 kPa und 32 kPa sein. Es sind jedoch zahlreiche geeignete Abblaseschwellen in Erwägung gezogen worden.
  • In einem konkreten Beispiel kann die Abblasevorhersage beinhalten, dass unter Verwendung von Tankinnendrucksensormesswerten und Umgebungstemperatursensormesswerten eine Druckkurve erzeugt wird. Anschließen kann eine Änderungsrate (z. B. Steigung) der Druckkurve berechnet werden. Die Änderungsrate der Druckkurve kann wiederum dazu verwendet werden, vorherzusagen, ob und/oder wann der Tankinnendruck eine Abblaseschwelle erreichen wird.
  • Wenn die Steuerung bestimmt, dass erwartet wird, dass der Tankinnendruck die Abblaseschwelle in einer vorbestimmten Zeit erreicht, wird ein Motorstartereignis gemeinsam mit einem Kraftstofftankdampfspülereignis durch die Steuerung eingeplant. Somit können das Motorstartereignis und das Kraftstoffdampfspülereignis anschließend zu den eingeplanten Zeitpunkten eingeleitet werden. Auf diese Art und Weise kann eine ungewollte Kraftstoffdampfkanisterbeladung verhindert werden, was Verdunstungsemissionen reduzieren kann. Falls der Kraftstofftank zum Beispiel eine Abblasegrenze erreicht und entlüftet wird und der Kraftstoffdampfkanister voll ist, können die Kraftstoffdämpfe an die umgebende Atmosphäre entlüftet werden. Darüber hinaus wird die Zuverlässigkeit der Kraftstofftankdampfspülstrategie im Vergleich zu anderen Systemen verbessert, die nicht vorhersagen, wann der Kraftstofftank einen Überdruckzustand erreichen wird, und keinen Motorstart einplanen, um das Auftreten des Überdruckzustands zu verhindern. Es versteht sich, dass das Kraftstofftankdampfspülereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant werden kann, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist. Auf diese Art und Weise kann der Motor dazu gezwungen werden, eine Kraftstofftankdampfspülung während eines Zustands zu ermöglichen, in dem kein Motorbetrieb notwendig ist, wie etwa, wenn der Elektromotor in Betrieb ist. Zum Beispiel kann das Motorstartereignis als Reaktion auf die Vorhersage eingeplant werden, dass der Kraftstofftank die Abblaseschwelle erreichen wird, wenn der Elektromotor läuft (z. B. dem Fahrzeug Triebkraft bereitstellt) und die Energiespeichervorrichtung Energie gespeichert hat, die über einem Schwellenwert liegt. In einem anderen Beispiel kann das Motorstartereignis als Reaktion auf die Vorhersage der Abblaseschwelle eingeplant werden, wenn der Elektromotor in Betrieb ist (z. B. dem Fahrzeug Triebkraft bereitstellt), die Motordrehzahl unter einem Schwellenwert liegt und die Energiespeichervorrichtung eine darin gespeicherte gewünschte Energiemenge aufweist. Des Weiteren kann der Motor abgeschaltet werden, nachdem der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck gefallen ist. Der zweite Schwellendruck kann in einem Beispiel ein Druck in einem Bereich zwischen 7 kPa und 15 kPa sein. Es können jedoch vielfältige Schwellendrücke verwendet werden. Auf diese Art und Weise kann der Motor lediglich für eine Zeitspanne, die notwendig ist, um ein sicheres Druckniveau in dem Kraftstofftank zu erreichen, in Zusammenarbeit mit Kraftstoffdampfspülung im Inneren des Tanks betrieben werden, falls gewünscht. Somit kann der Kraftstoffdampfspülbetrieb im Inneren des Tanks effizient umgesetzt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 2 stellt die Figur schematisch ein Fahrzeug 201 mit einem Hybridantriebssystem 200 dar. Das Hybridantriebssystem 200 beinhaltet eine Brennkraftmaschine 202. Es versteht sich, dass das Hybridantriebssystem 200 in dem in 1 gezeigten Fahrzeug 100 enthalten sein kann. Somit können das Fahrzeug 201 und der Motor 202, die in 2 gezeigt sind, mindestens einen Teil der Merkmale, Komponenten, Systeme usw. des Fahrzeugs 100 und des Motors 102 beinhalten, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben sind, oder umgekehrt.
  • Der Motor 202 ist an ein Getriebe 204 gekoppelt. Das Getriebe 204 kann ein Handschaltgetriebe, ein Automatikgetriebe oder Kombinationen daraus sein. Ferner können verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten sein, wie etwa ein Drehmomentwandler und/oder andere Getriebeelemente wie etwa eine Achsantriebseinheit usw. Das Getriebe 204 ist an ein Antriebsrad 206 gekoppelt gezeigt, das wiederum mit einem Straßenbelag 208 in Berührung steht.
  • In diesem Beispiel beinhaltet das Hybridantriebssystem 200 zudem eine Energieumwandlungsvorrichtung 210, die unter anderem einen Elektromotor, einen Generator und Kombinationen daraus beinhalten kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung 210 ist ferner an eine Energiespeichervorrichtung 212 gekoppelt gezeigt, die eine Batterie, einen Kondensator, ein Schwungrad, einen Druckbehälter usw. beinhalten kann. Die Energieumwandlungsvorrichtung kann dazu betrieben werden, Energie aus Fahrzeugbewegung und/oder dem Motor zu absorbieren und die absorbierte Energie in eine zur Speicherung durch die Energiespeichervorrichtung geeignete Energieform umzuwandeln (d. h. einen Generatorbetrieb bereitzustellen). Die Energieumwandlungsvorrichtung kann zudem dazu betrieben werden, dem Antriebsrad 206 und/oder dem Motor 202 eine Ausgabe (Leistung, Arbeit, Drehmoment, Drehzahl usw.) zuzuführen (d. h. einen Elektromotorbetrieb bereitzustellen). Es versteht sich, dass die Energieumwandlungsvorrichtung in einigen Ausführungsformen neben vielen anderen Komponenten, die zum Bereitstellen der angemessenen Umwandlung von Energie zwischen der Energiespeichervorrichtung und dem Fahrzeugantriebsrad und/oder dem Motor verwendet werden, lediglich einen Elektromotor, lediglich einen Generator oder sowohl einen Elektromotor als auch einen Generator beinhalten kann.
  • Die dargestellten Verbindungen zwischen dem Motor 202, der Energieumwandlungsvorrichtung 210, dem Getriebe 204 und dem Antriebsrad 206 geben die Übertragung von mechanischer Energie von einer Komponente auf die andere an, wohingegen die Verbindungen zwischen der Energieumwandlungsvorrichtung und der Energiespeichervorrichtung die Übertragung von vielfältigen Energieformen wie etwa elektrischer, mechanischer Energie usw. angeben können. Zum Beispiel kann Drehmoment von dem Motor 202 übertragen werden, um das Fahrzeugantriebsrad 206 über das Getriebe 204 anzutreiben. Wie vorstehend beschrieben, kann die Energiespeichervorrichtung 212 dazu konfiguriert sein, in einem Generatormodus und/oder einem Elektromotormodus betrieben zu werden. In einem Generatormodus absorbiert das Hybridantriebssystem 200 teilweise oder ganz die Ausgabe von dem Motor 202 und/oder dem Getriebe 204, was den Betrag der Antriebsausgabe, die dem Antriebsrad 206 zugeführt wird, oder den Betrag des Bremsmoments zu dem Antriebsrad 206 reduziert. Ein derartiger Betrieb kann zum Beispiel eingesetzt werden, um Steigerungen des Wirkungsgrads durch Nutzbremsen, verbesserten Motorwirkungsgrad usw. zu erreichen. Ferner kann die durch die Energieumwandlungsvorrichtung aufgenommene Ausgabe zum Laden der Energiespeichervorrichtung 212 verwendet werden. Im Elektromotormodus kann die Energieumwandlungsvorrichtung dem Motor 202 und/oder dem Getriebe 204 eine mechanische Ausgabe zuführen, zum Beispiel durch Verwendung von elektrischer Energie, die in einer elektrischen Batterie gespeichert ist.
  • Ausführungsformen mit Hybridantrieb können Vollhybridsysteme beinhalten, bei denen das Fahrzeug nur mit dem Motor, nur mit der Energieumwandlungsvorrichtung (z. B. dem Elektromotor) oder einer Kombination aus beiden betrieben werden kann. Hilfs- oder Mildhybridkonfigurationen, bei denen der Motor die primäre Drehmomentquelle ist, können ebenfalls verwendet werden, wobei das Hybridantriebssystem dazu dient, selektiv zusätzliches Drehmoment zuzuführen, zum Beispiel während der Pedalbetätigung oder anderer Bedingungen. Noch ferner können zudem Anlasser/Generator-Systeme und/oder Systeme mit intelligenter Lichtmaschine verwendet werden. Die verschiedenen Komponenten, die vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben sind, können durch eine Fahrzeugsteuerung wie etwa die in 1 gezeigte Steuerung 180 gesteuert werden.
  • Aus dem Vorstehenden sollte hervorgehen, dass das beispielhafte Hybridantriebssystem 200 zu verschiedenen Betriebsmodi in der Lage ist. Bei einer Vollhybridumsetzung kann das Antriebssystem zum Beispiel unter Verwendung der Energieumwandlungsvorrichtung 210 (z. B. eines Elektromotors) als einzige Drehmomentquelle, die das Fahrzeug antreibt, betrieben werden. Dieser „rein elektrische“ Betriebsmodus kann in einem Beispiel während des Bremsens, bei niedrigen Geschwindigkeiten, während des Anhaltens an Ampeln usw. eingesetzt werden. In anderen Beispielen kann der „rein elektrische“ Modus jedoch über einen breiteren Bereich von Betriebsbedingungen wie etwa bei höheren Drehzahlen umgesetzt werden. In einem anderen Modus ist der Motor 202 eingeschaltet und dient als einzige Drehmomentquelle, die das Antriebsrad 206 mit Leistung versorgt. In noch einem anderen Modus, der als „Hilfsmodus“ bezeichnet werden kann, kann die Energieumwandlungsvorrichtung 210 das durch den Motor 202 bereitgestellte Drehmoment ergänzen und in Verbindung mit diesem wirken. Wie vorstehend angegeben, kann die Energieumwandlungsvorrichtung 210 zudem in einem Generatormodus betrieben werden, in dem Drehmoment von dem Motor 202 und/oder dem Getriebe 204 absorbiert wird. Des Weiteren kann die Energieumwandlungsvorrichtung 210 dazu dienen, während Umschaltungen des Motors 202 zwischen unterschiedlichen Verbrennungsmodi (z. B. während Umschaltungen zwischen einem Fremdzündungs- und einem Kompressionszündungsmodus) Drehmoment zu erhöhen oder zu absorbieren. Zusätzlich kann eine externe Energiequelle 214 der Energiespeichervorrichtung 212 Leistung bereitzustellen. Die externe Energiequelle 214 kann zum Beispiel eine Steckdose einer Ladestation oder eine andere geeignete Netzsteckdose, ein Solarkollektor, eine tragbare Energiespeichervorrichtung usw. sein.
  • 3 zeigt ein Verfahren 300 zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, das Verdunstungsemissionen reduziert. Zum Beispiel können das Verfahren 300 sowie die anderen hier beschriebenen Verfahren über das Fahrzeug, den Motor, die Systeme und die Komponenten umgesetzt werden, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben sind. In anderen Beispielen können jedoch das Verfahren 300 und/oder die anderen hier beschriebenen Verfahren durch andere geeignete Fahrzeuge, Motoren, Systeme, Komponenten usw. umgesetzt werden.
  • Bei 302 beinhaltet das Verfahren Bestimmen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks, Umgebungstemperatur, Motordrehzahl, Motorlast, Krümmerluftdruck, Drosselposition, Abgaszusammensetzung, Abgastemperatur, Motortemperatur usw. beinhalten. Es versteht sich, dass eine Druckkurve auf Grundlage des Tankinnendrucks und der Umgebungstemperatur erzeugt werden kann. Des Weiteren können die Betriebsbedingungen anhand von Signal bestimmt werden, die von Sensoren in dem Motor und/oder dem Fahrzeug gesendet werden. Zusätzlich oder alternativ können gewisse Betriebsbedingungen in einigen Beispielen von anderen Betriebsparametern abgeleitet werden.
  • Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 304 Bestimmen, ob erwartet wird, dass ein Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks einen ersten Schwellendruck überschreitet, auf Grundlage einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks, der von dem Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks und der Umgebungstemperatur abgeleitet wird. Der erste Schwellendruck kann eine Abblaseschwelle sein, die das Entlüften von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank auslöst, wie zuvor erörtert. Der erste Schwellendruck kann zum Beispiel ein Druck in einem Bereich zwischen 27 kPa und 32 kPa sein. Es ist jedoch eine Reihe von anderen Druckschwellenwerten in Erwägung gezogen worden. Die Kraftstofftankdruckvorhersage kann zudem unabhängig von der Kraftstoffdampfkanisterbeladung ausgeführt werden. Zum Beispiel kann ein anderes Verfahren umgesetzt werden, wenn der Dampfkanister überladen ist, wie etwa das hier unter Bezugnahme auf 5 beschrieben Verfahren.
  • Falls bestimmt wird, dass nicht erwartet wird, dass der Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks den ersten Schwellendruck überschreitet (NEIN bei 304), geht das Verfahren zu Schritt 305 über. Bei Schritt 305 beinhaltet das Verfahren Beibehalten von aktuellen Motorbetriebsparametern. Nach Schritt 305 kehrt das Verfahren zu Schritt 302 zurück. Falls jedoch bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Kraftstoffdruck im Inneren des Tanks den ersten Schwellendruck überschreitet (JA bei 304), schreitet das Verfahren zu Schritt 306 voran.
  • Bei 306 beinhaltet das Verfahren Regulieren von Kraftstofftankdruck zum Reduzieren von Kraftstofftankentlüftungsemissionen. Das Regulieren des Kraftstofftankdrucks kann die Schritte 308-314 beinhalten. Bei 308 beinhaltet das Verfahren Einplanen eines Motorstartereignisses, wobei das Startereignis vor dem Zeitpunkt eingeplant wird, zu dem erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet. Das Einplanen eines Motorstartereignisses kann Einleiten von Verbrennung in den Motorzylindern über das Einplanen von Kraftstoffeinspritzung und Zylinderzündung für die Zylinder beinhalten. Auf diese Art und Weise kann der Motor dazu betrieben werden, ein Vakuum in dem Ansaugsystem zu erzeugen, um einen Dampfspülbetrieb zu ermöglichen.
  • Bei 310 beinhaltet das Verfahren Einplanen eines Kraftstofftankdampfspülereignisses. Es versteht sich, dass das Kraftstofftankdampfspülereignis mit dem Motorstartereignis koordiniert werden kann. Zum Beispiel kann das Kraftstofftankdampfspülereignis in einem Zeitintervall eingeplant werden, nachdem ein Auftreten des Starts eingeplant ist.
  • Bei 312 beinhaltet das Verfahren Einleiten des Motorstartereignisses zu dem eingeplanten Zeitpunkt. Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 314 Einleiten des Kraftstofftankdampfspülereignisses im Anschluss an die Einleitung des Motorstartereignisses zu dem eingeplanten Zeitpunkt. Das Einleiten des Kraftstofftankdampfspülereignisses kann Öffnen des Kraftstofftankabsperrventils, des Kanisterspülventils und eines Ventils in dem ELCM beinhalten. Das Einleiten des Kraftstofftankdampfspülereignisses kann zudem Betreiben einer Pumpe in dem ELCM beinhalten. Auf diese Art und Weise kann ein Vakuum in dem Ansaugsystem des Motors erzeugt werden und dann kann der Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank gespült werden, um einen Überdruckzustand in dem Tank zu verhindern.
  • Folglich wird die Wahrscheinlichkeit von Kraftstofftankbeeinträchtigung anhand eines Überdruckzustands reduziert, während zudem Verdunstungsemissionen reduziert werden.
  • Bei 316 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob der Kraftstofftankdruck unter einem zweiten Schwellendruck liegt. Der zweite Schwellendruck kann einem sicheren Druckniveau in dem Kraftstofftank entsprechen, das unter dem ersten Schwellendruck liegt. Zum Beispiel kann der zweite Schwellendruck in einem Beispiel ein Druck in einem Bereich zwischen 7 kPa und 15 kPa sein. Es sind jedoch vielfältige Schwellendrücke in Erwägung gezogen worden. Auf diese Art und Weise kann der Spülbetrieb unterbrochen werden und der Motor kann abgeschaltet werden, wenn der Kraftstofftank ein sicheres Druckniveau erreicht, bei dem es nicht wahrscheinlich ist, dass Kraftstofftankbeeinträchtigung durch Überdruck auftritt.
  • Falls bestimmt wird, dass der Kraftstofftankdruck nicht unter dem zweiten Schwellendruck liegt (NEIN bei 316), geht das Verfahren zu 318 über. Bei 318 beinhaltet das Verfahren Beibehalten des Motorbetriebs und Kraftstofftankspülbetriebs. Auf diese Art und Weise können der Motor- und Dampfspülbetrieb aufrechterhalten werden, wenn bestimmt wird, dass der Kraftstofftankdruck nicht unter dem zweiten Schwellenwert liegt.
  • Falls andererseits bestimmt wird, dass der Kraftstofftankdruck unter dem zweiten Schwellendruck liegt (JA bei 316), schreitet das Verfahren zu 320 voran. Bei 320 beinhaltet das Verfahren Unterbrechen des Kraftstofftankdampfspülbetriebs. Zum Beispiel kann das Kanisterspülventil geschlossen werden und/oder das ELCM kann abgeschaltet werden. Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 322 Abschalten des Motors. Es versteht sich, dass im Fall eines Hybridfahrzeugs der Elektromotor betrieben werden kann, nachdem der Motor abgeschaltet worden ist. Konkret kann in einem Beispiel der Elektromotor angehalten werden, wenn der Motor bei Schritt 312 gestartet wird, und gestartet werden, wenn der Motor bei Schritt 322 abgeschaltet wird. In anderen Beispielen kann der Elektromotor jedoch betrieben werden, während die Schritte 302-322 umgesetzt werden. Noch ferner kann der Elektromotor in anderen Beispielen während der Schritte 302-322 nicht betrieben werden, wie etwa, wenn das Hybridfahrzeug kurz angehalten wird, wie etwa im Verkehr, an einer roten Ampel usw.
  • Es wird auf 4 Bezug genommen, die ein Verfahren 400 zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor darstellt, das Verdunstungsemissionen reduziert. Bei 402 beinhaltet das Verfahren Bestimmen von Betriebsbedingungen, was die Schritte 404-406 beinhalten kann. Bei 404 beinhaltet das Verfahren Bestimmen des Kraftstofftankdrucks und bei 406 beinhaltet das Verfahren Bestimmen der Umgebungstemperatur. Zusätzlich können andere Betriebsbedingungen bestimmt werden, wie etwa Motordrehzahl, Motorlast, Krümmerluftdruck, Drosselposition usw.
  • Bei 408 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, dass der Tankinnendrucksensor wie gewünscht funktioniert. Das Bestimmen, ob der Tankinnendrucksensor wie gewünscht funktioniert, kann beinhalten, dass bestimmt wird, ob ein Signal von dem Tankinnendrucksensor empfangen wird und das Drucksensorsignal innerhalb eines erwarteten Bereichs liegt.
  • Falls bestimmt wird, dass der Tankinnendrucksensor nicht wie gewünscht funktioniert (NEIN bei 408), endet das Verfahren. Falls jedoch bestimmt wird, dass der Tankinnendrucksensor wie gewünscht funktioniert (JA bei 408), schreitet das Verfahren zu 410 voran.
  • Bei 410 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob der Motor abgeschaltet ist. Falls der Motor nicht abgeschaltet ist (NEIN bei 410), geht das Verfahren zu 412 über. Bei 412 beinhaltet das Verfahren Beibehalten des Motorbetriebs. Nach 412 kehrt das Verfahren zu 402 zurück. In anderen Beispielen kann das Verfahren jedoch nach Schritt 412 enden.
  • Falls andererseits bestimmt wird, dass der Motor abgeschaltet ist (JA bei 410), schreitet das Verfahren zu 414 voran. Bei 414 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck einen ersten Schwellendruck überschreitet. Der erste Schwellendruck kann ein Druck in einem Bereich zwischen 27 kPa und 32 kPa sein. Der erste Schwellendruck kann einem Druck entsprechen, der ein Kraftstoffdampfentlüftungsereignis aus dem Kraftstofftank in das Verdunstungsemissionssteuersystem auslöst. In einigen Beispielen kann der Kraftstoffdampf an die Umgebung entlüftet werden. Es versteht sich, dass der erste Schwellendruck so festgelegt sein kann, dass er derartiges Entlüften auslöst, um Kraftstofftankbeeinträchtigung zu verhindern. Darüber hinaus kann die Vorhersage, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck übersteigt, auf Grundlage der vorstehend unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Techniken bestimmt werden, wie etwa Ermitteln einer Änderungsrate des Drucks und Extrapolieren des vorhergesagten Drucks anhand der Änderungsrate des Drucks.
  • Falls bestimmt wird, dass nicht erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet (NEIN bei 414), geht das Verfahren zu Schritt 416 über, wo das Verfahren Beibehalten der Motorabschaltung beinhaltet. Es versteht sich, dass das Beibehalten der Motorabschaltung beinhalten kann, dass ein Verbrennungsbetrieb in Zylindern in dem Motor verhindert wird. Falls andererseits bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den Schwellenwert überschreitet (JA bei 414), geht das Verfahren zu 418 über. Bei 418 beinhaltet das Verfahren Einplanen eines Startereignisses und bei 420 beinhaltet das Verfahren Einplanen des Kraftstofftankdampfspülereignisses. Das Startereignis und das Kraftstofftankspülereignis können vor dem Zeitpunkt eingeplant werden, zu dem erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellenwert überschreitet. Des Weiteren versteht es sich, dass das Kraftstofftankspülereignis eingeplant werden kann, nachdem das Starten des Motors eingeplant ist. Auf diese Art und Weise kann eine vorhersagende Technik verwendet werden, um eine Kraftstofftankdampfspülung auszulösen, um Verdunstungsemissionen zu reduzieren.
  • Bei 422 beinhaltet das Verfahren Einleiten des Motorstartereignisses zu dem eingeplanten Zeitpunkt. Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 424 Einleiten des Kraftstofftankdampfspülereignisses zu dem eingeplanten Zeitpunkt. Das Einleiten des Kraftstofftankdampfspülereignisses kann Öffnen des Kraftstofftankabsperrventils, des Kanisterspülventils und eines Ventils in dem ELCM beinhalten. Das Einleiten des Kraftstofftankdampfspülereignisses kann zudem Betreiben einer Pumpe in dem ELCM beinhalten. Auf diese Art und Weise kann der Druck in dem Kraftstofftank reduziert werden, während eine Zunahme der Verdunstungsemissionen verhindert wird.
  • Bei 426 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob der Kraftstofftankdruck unter einem zweiten Schwellendruck liegt. Der zweite Schwellendruck kann in einem Beispiel ein Druck in einem Bereich zwischen 7 kPa und 15 kPa sein. Falls der Kraftstofftankdruck nicht unter dem zweiten Schwellendruck liegt (NEIN bei 426), geht das Verfahren zu 428 über, wo das Verfahren Beibehalten des Motorbetriebs und Kraftstofftankdampfspülbetriebs beinhaltet. Falls andererseits der Kraftstofftankdruck unter dem zweiten Schwellendruck liegt (JA bei 426), geht das Verfahren zu 430 über. Bei 430 beinhaltet das Verfahren Unterbrechen des Kraftstofftankdampfspülbetriebs und Einleiten der Motorabschaltung. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3 erörtert, kann der Elektromotor in dem Fahrzeug während der Schritte 402-430 betrieben werden. In einigen Fällen kann der Elektromotor bei Schritt 422 abgeschaltet und bei Schritt 430 erneut gestartet werden. Auf diese Art und Weise können der Motorbetrieb und Elektromotorbetrieb koordiniert werden, um den Fahrzeugwirkungsgrad zu erhöhen.
  • 5 zeigt ein Verfahren 500 zum Spülen eines Kraftstoffdampfkanisters auf Grundlage der Kanisterbeladung. Es versteht sich, dass das Verfahren 500 unabhängig von den in 3 und 4 umgesetzten vorhersagenden Kraftstofftankdampfentlüftungsverfahren umgesetzt werden kann. Bei 502 beinhaltet das Verfahren Bestimmen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können Kraftstoffdampfkanisterbeladung, Motordrehzahl, Motorlast, Krümmerluftdruck, Drosselposition, Krümmerluftstrom usw. beinhalten.
  • Bei 504 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob der Motor läuft. Falls bestimmt wird, dass der Motor nicht läuft (NEIN bei 504), endet das Verfahren. Falls umgekehrt bestimmt wird, dass der Motor läuft (JA bei 504), geht das Verfahren zu 506 über. Bei 506 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob Kraftstoffdampfkanisterspülung gewünscht ist. Eine derartige Bestimmung kann auf Dampfniveaus in dem Kanister beruhen. Falls bestimmt wird, dass der Kraftstoffdampfkanisterspülbetrieb nicht gewünscht ist (NEIN bei 506), kehrt das Verfahren zu 502 zurück. Falls umgekehrt bestimmt wird, dass der Kraftstoffdampfkanisterspülbetrieb gewünscht ist, geht das Verfahren zu 508 über, wo das Verfahren Öffnen des Kanisterspülventils beinhaltet. Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 510 Öffnen des ELCM-Ventils. Zusätzlich kann zudem in einem Beispiel die ELCM-Pumpe bei Schritt 510 angeschaltet werden. Das Verfahren 500 ermöglicht, dass eine separate Spülstrategie umgesetzt wird, wenn der Kraftstoffdampfkanister voll ist, die von dem Kraftstofftankdampfspülbetrieb unabhängig ist.
  • 6 zeigt ein Verfahren 600 zum Starten eines Motors. Es versteht sich, dass das Verfahren 600 unabhängig von den in 3 und 4 umgesetzten vorhersagenden Kraftstofftankdampfentlüftungsverfahren umgesetzt werden kann. Konkret kann der im Verfahren 600 eingeleitete Motorstart in einigen Beispielen die Steuerstrategien zum Motorstart und zur Motorabschaltung im Verfahren 300 und 400 aufheben. Des Weiteren versteht es sich, dass das Verfahren 600 nur umgesetzt werden kann, während der Motor abgeschaltet ist. Zusätzlich kann das Verfahren 600 während des Betriebs eines Elektromotors in dem Fahrzeug umgesetzt werden.
  • Bei 602 beinhaltet das Verfahren Bestimmen von Betriebsbedingungen. Die Betriebsbedingungen können Kraftstoffdampfkanisterbeladung, Motordrehzahl, Motorlast, Krümmerluftdruck, Drosselposition, Krümmerluftstrom, Ladezustand der Energiespeichervorrichtung, Zeitspanne zwischen Betankungsereignissen, Umfang der Betankungsereignisse usw. beinhalten.
  • Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 604 Bestimmen, ob eine Motorstartschwelle erreicht worden ist. Eine Motorstartschwelle kann einen Zustand beinhalten, bei dem die Kraftstoffdampfkanisterbeladung einen Schwellenwert überschritten hat. Zum Beispiel kann sich die Kraftstoffdampfkanisterbeladung einer Obergrenze nähern und der Motor kann demzufolge automatisch gestartet werden, um den Kanisterspülbetrieb zu ermöglichen. In einem anderen Beispiel kann die Startschwelle einen Zustand beinhalten, bei dem der Kraftstofftankdruck einen Schwellendruck überschreitet, wie etwa den ersten Schwellendruck, der unter Bezugnahme auf 3 und 4 erörtert ist. Auf diese Art und Weise können Überdruckbedingungen in dem Kraftstofftank abgeschwächt werden. In noch einem anderen Beispiel kann ein Kraftstoffalter (z. B. Zeitspanne zwischen Kraftstofftankbetankungsereignissen) als Startschwelle verwendet werden, um zu verhindern, dass Kraftstoff aufgrund von Kraftstoffstagnation in dem Kraftstofftank beeinträchtigt wird. In noch einem anderen Beispiel kann eine Energiemenge, die in einer Energiespeichervorrichtung gespeichert ist, als Startschwelle verwendet werden. Falls zum Beispiel die Energiemenge, die in einer Batterie gespeichert ist, die den Elektromotor mit Leistung versorgt, unter einen Schwellenwert fällt, kann der Motor gestartet werden, um Triebkraft zu erzeugen. In einem anderen Beispiel kann bestimmt werden, ob eine Schwellenanzahl von Betankungsereignissen erreicht worden ist, und als Reaktion (z. B. als direkte Reaktion) auf eine derartige Bestimmung kann der Motor gestartet werden.
  • Falls bestimmt wird, dass die Motorstartbedingung nicht erreicht worden ist (NEIN bei 604), kehrt das Verfahren zu 602 zurück. Falls andererseits bestimmt wird, dass die Motorstartbedingung erreicht worden ist (JA bei 604), schreitet das Verfahren zu 606 voran. Bei 606 beinhaltet das Verfahren Einleiten des Motorstarts. Wenn der Start als Reaktion darauf eingeleitet wird, dass die Dampfkanisterbeladung einen Schwellenwert erreicht, kann zudem eine Dampfspülstrategie umgesetzt werden, bei der Kraftstoffdampf aus dem Dampfkanister in das Ansaugsystem strömt. Zum Beispiel kann das Kanisterspülventil geöffnet werden und das ELCM betrieben werden, um einen Luftstrom durch den Kraftstoffdampfkanister zu induzieren oder zu erhöhen.
  • Es wird nun auf 7 Bezug genommen, in der ein beispielhaftes Kennfeld 700 die Umgebungstemperatur, den Kraftstofftankdruck, die Motorbetriebsbedingungen und Betriebszustände des Elektromotors während eines Kraftstofftankdampfspülverfahrens wie etwa der in 4 und 5 gezeigten Verfahren grafisch darstellt. Darüber hinaus kann das Kennfeld 700 dem Fahrzeug, dem Motor und den Komponenten entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben sind. Das Beispiel aus 7 ist im Wesentlichen maßstabsgetreu gezeichnet, wenn auch nicht jeder einzelne Punkt mit Zahlenwerten beschriftet ist. Demnach können relative Unterschiede bei Zeitsteuerungen anhand der Abmessungen der Zeichnungen abgeschätzt werden. Falls gewünscht, können jedoch auch andere relative Zeitsteuerungen verwendet werden. Eine Druckkurve ist bei 702 angegeben und eine Umgebungstemperaturkurve ist bei 704 angegeben. Es versteht sich, dass sich die Umgebungstemperatur auf den Kraftstofftankdruck auswirkt, und somit kann die Druckkurve auf Grundlage der Umgebungstemperatur eingestellt werden. Konkret können Vorhersagen der Druckkurve auf Grundlage der Umgebungstemperatur eingestellt werden. Ein Betriebszustand der inneren Verbrennung ist bei 706 angegeben. Der Zustand beinhaltet einen „AN“-Zustand und einen „AUS“-Zustand. Der „AN“-Zustand gibt an, dass der Motor Verbrennungszyklen durchführt, und der „AUS“-Zustand gibt an, dass der Motor abgeschaltet ist und keine Verbrennung durchführt. Ein Steuersignal für das Kanisterspülventil ist bei 708 angegeben und ein Steuersignal für das Kraftstofftankabsperrventil ist bei 710 angegeben. Die Steuersignale für sowohl das Kanisterspülventil als auch das Kraftstofftankabsperrventil weisen einen „OFFEN“- und „GESCHLOSSEN“-Wert auf. Der „OFFEN“-Zustand entspricht einer Ventilkonfiguration, bei der Kraftstoffdampf dieses durchströmen kann, und ein „GESCHLOSSEN“-Zustand entspricht einer Ventilkonfiguration, die unterbindet, dass Kraftstoffdampf durch das Ventil strömt. Es versteht sich, dass die Ventile eine Reihe von unterschiedlichen offenen Positionen aufweisen können, die unterschiedlichen Öffnungsgraden der Ventile entsprechen. Ein ELCM-Signal ist bei 712 angegeben. Das ELCM-Signal kann einem Steuersignal entsprechen, das an das ELCM gesendet wird, um das ELCM an- oder auszuschalten. Das Anschalten des ELCM kann beinhalten, dass ein ELCM-Ventil geöffnet wird und/oder eine ELCM-Pumpe betrieben wird. Andererseits kann das Ausschalten des ELCM beinhalten, dass das ELCM-Ventil geschlossen wird und/oder der Betrieb der ELCM-Pumpe unterbrochen wird. In einem anderen Beispiel kann das An- und Ausschalten des ELCM beinhalten, dass nur ein ELCM-Ventil geöffnet wird oder nur eine ELCM-Pumpe betrieben wird. Ein Zustand des Elektromotors ist bei 714 angegeben. Der „AN“-Zustand gibt an, wenn der Elektromotor betrieben wird, um einem Antriebsrad Triebkraft bereitzustellen, und der „AUS“-Zustand gibt an, dass der Elektromotor nicht in Betrieb ist. Wie gezeigt, bleibt der Elektromotor für die Dauer des Kraftstofftankdampfspülverfahrens angeschaltet. Es sind jedoch andere Elektromotorsteuerstrategien in Erwägung gezogen worden, wie etwa Abschalten des Elektromotors zu t2 und Anschalten des Elektromotors zu t5. In einem anderen Beispiel kann die Elektromotorleistung zu t2 und/oder zu t5 verringert werden.
  • Wenn die Druckkurve eine Auslöseschwelle 716 überschreitet, wird eine Steigung 717 der Druckkurve berechnet. In dem veranschaulichten Beispiel werden die Änderung des y-Werts und Änderung des x-Werts der Druckkurve berechnet. In anderen Beispielen kann eine momentane Steigung der Druckkurve berechnet werden. Die Steigung der Druckkurve kann extrapoliert werden, um zu bestimmen, wenn erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank zu Zeitpunkt t4 eine Abblaseschwelle 718 überschreitet. Wie vorstehend erörtert, kann die Abblaseschwelle 718 einem Schwellenwert entsprechen, wenn Kraftstofftankdampfentlüftung notwendig ist, um Kraftstofftankdruckbeeinträchtigung zu verhindern.
  • Als Reaktion auf die Vorhersage, dass der Kraftstofftankdruck die Abblaseschwelle 718 erreichen wird, wird ein Motorstartereignis zu Zeitpunkt t2 eingeplant und ein Kraftstofftankdampfspülereignis zu Zeitpunkt t3 eingeplant. Das Kraftstofftankdampfspülereignis beinhaltet, dass das Kraftstofftankabsperrventil und das Kanisterspülventil geöffnet werden sowie das ELCM angeschaltet wird, um Kraftstoffdampfstrom aus dem Kraftstofftank zu dem Ansaugsystem zu ermöglichen. Auf diese Art und Weise können ein Überdruckzustand in dem Kraftstofftank vorhergesagt werden und Abhilfemaßnahmen ergriffen werden, um den Überdruckzustand zu verhindern, während zudem eine Zunahme der Verdunstungsemissionen verhindert wird.
  • Zu Zeitpunkt t5 fällt der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck 720. Der zweite Schwellendruck ist ein Kraftstofftankdruck, der derart um einen gewünschten Betrag unter der Abblaseschwelle liegt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Überdruckzustand innerhalb eines kurzen Zeitintervalls erneut auftritt, reduziert wird. Zum Beispiel kann der zweite Schwellendruck der Umgebungsdruck sein. Auf diese Art und Weise kann Dampf aus dem Kraftstofftank gespült werden, bis der Kraftstofftank einen gewünschten Druck erreicht.
  • Die technische Wirkung des Einplanens eines Motorstartereignisses als Reaktion darauf, dass vorhergesagt wird, dass der Kraftstofftank eine Abblasegrenze erreichen wird, besteht in der Verhinderung von ungesteuerter Kraftstoffdampfkanisterbeladung, einer Reduktion der Verdunstungsemissionen, schnellerer Tankdruckablasszeit während heißer Witterungsbedingungen, der Wartung des Kraftstofftanks innerhalb gewünschter Druckbereiche und/oder einer Zunahme der Zuverlässigkeit des Kraftstoffs der Kraftstofftankdam pfentl üftungsstrategi e.
  • Die Erfindung wird in den folgenden Absätzen näher beschrieben. In einem Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, das Regulieren eines Drucks in einem Kraftstofftank durch Einplanen eines ersten Motorstartereignisses auf Grundlage einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks zum Reduzieren von Kraftstofftankentlüftungsemissionen beinhaltet, wobei die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks auf Grundlage einer Umgebungstemperatur und eines Tankinnendrucks bestimmt wird. Das Verfahren kann ferner Einplanen eines Kraftstofftankspülereignisses im Anschluss an das Motorstartereignis zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank über ein Verdunstungsemissionssteuersystem beinhalten. Das Verfahren kann ferner im Anschluss an das Motorstartereignis Einleiten eines Motorabschaltereignisses beinhalten, wenn der Druck in dem Kraftstofftank unter einen zweiten Schwellendruck fällt. Das Verfahren kann zudem ferner Betreiben eines Elektromotors in dem Fahrzeug zum Bereitstellen von Triebkraft zu einem Antriebsrad während der Regulierung des Drucks in dem Kraftstofftank beinhalten. Das Verfahren kann zudem ferner Einleiten eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf beinhalten, dass bestimmt wird, dass Dampfspeicherung in einem Kraftstoffdampfkanister in dem Emissionssteuersystem einen Schwellenwert überschritten hat. In noch einem anderen Beispiel kann das Verfahren ferner Einleiten eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf beinhalten, dass bestimmt wird, dass der Kraftstofftank einen zweiten Schwellendruck erreicht hat.
  • In einem anderen Aspekt wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: eine Brennkraftmaschine, die an das Antriebsrad gekoppelt ist, ein Kraftstoffzufuhrsystem, das der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuführt und einen Kraftstofftank beinhaltet, und eine Steuerung, die in Speicher gespeicherte Anweisungen beinhaltet, die durch einen Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Überwachen eines Drucks in dem Kraftstofftank und einer Umgebungstemperatur, Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck überschreitet, auf Grundlage des Kraftstofftankdrucks und der Umgebungstemperatur, wobei der erste Schwellendruck ein Kraftstoffdampfentlüftungsereignis aus dem Kraftstofftank auslöst, und falls bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet, Einplanen eines Motorstartereignisses in der Brennkraftmaschine.
  • In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das einen Elektromotor und eine Brennkraftmaschine beinhaltet, bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: Betreiben des Elektromotors, während die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist, Überwachen eines Drucks in einem Kraftstofftank in einem Kraftstoffzufuhrsystem, das der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuführt, und einer Umgebungstemperatur, Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck überschreitet, der ein Kraftstofftankentlüftungsereignis in einem Verdunstungsemissionssteuersystem auslöst, auf Grundlage des Drucks in dem Kraftstofftank und der Umgebungstemperatur, und wenn bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank den ersten Schwellendruck überschreitet, Einplanen eines ersten Motorstartereignisses in der Brennkraftmaschine und Einplanen eines Kraftstofftankspülereignisses in einem Verdunstungsemissionssteuersystem im Anschluss an das Startereignis. Das Verfahren kann ferner Einleiten des Startereignisses zu einem eingeplanten Zeitpunkt und im Anschluss an das Einleiten des ersten Motorstartereignisses und wenn der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck abnimmt, Abschalten der Brennkraftmaschine, während der Betrieb des Elektromotors beibehalten wird, beinhalten. Das Verfahren kann zudem Einleiten eines zweiten Motorstartereignisses als Reaktion darauf beinhalten, dass bestimmt wird, dass eine Anzahl von Betankungsereignissen für den Kraftstofftank einen Schwellenwert überschritten hat.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann eingeplant sein, dass das Kraftstofftankspülereignis vor einem vorhergesagten Zeitpunkt auftritt, zu dem erwartet wird, dass Kraftstofftankdampfentlüftung zu einem Verdunstungsemissionssteuersystem auftritt.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann Einplanen eines ersten Motorstartereignisses auf Grundlage der Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls überschreitet, auf Grundlage der Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks beinhalten.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann die Kraftstofftankdruckregulierung unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf umgesetzt werden, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Fahrzeugsystem ferner Folgendes beinhalten: einen Elektromotor, der an ein Antriebsrad gekoppelt ist, in Speicher gespeicherte Anweisungen, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: vor dem Überwachen des Kraftstofftankdrucks Betreiben des Elektromotors zum Bereitstellen von Triebkraft zu dem Antriebsrad, während die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Fahrzeugsystem ferner in Speicher gespeicherte Anweisungen beinhalten, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Einleiten des Startereignisses zu einem eingeplanten Zeitpunkt und im Anschluss an das Einleiten des Startereignisses in der Brennkraftmaschine und wenn der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck abnimmt, Abschalten der Brennkraftmaschine, während der Betrieb des Elektromotors beibehalten wird.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet, Bestimmen beinhalten, wenn eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks angibt, dass prognostiziert wird, dass der Kraftstofftankdruck den Schwellenwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls überschreitet.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Fahrzeugsystem ferner in Speicher gespeicherte Anweisungen beinhalten, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Einplanen eines Kraftstofftankdampfspülereignisses in einem Verdunstungsemissionssteuersystem im Anschluss an das erste eingeplante Motorstartereignis.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Kraftstofftankdampfspülereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant werden, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftank den ersten Schwellendruck überschreitet, auf einer Änderungsrate des Drucks in dem Kraftstofftank beruhen.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Verfahren ferner Einleiten des Startereignisses zu einem eingeplanten Zeitpunkt und im Anschluss an das Einleiten des Startereignisses und wenn der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck abnimmt, Abschalten der Brennkraftmaschine, während der Betrieb des Elektromotors beibehalten wird, beinhalten.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann der Elektromotor in Betrieb bleiben, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Kraftstofftankspülereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant werden, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist.
  • In beliebigen der Aspekte oder Kombinationen der Aspekte kann das Fahrzeugsystem ferner in Speicher gespeicherte Anweisungen beinhalten, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Auslösen eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass Dampfspeicherung in einem Kraftstoffdampfkanister in dem Emissionssteuersystem einen Schwellenwert überschritten hat, oder bestimmt wird, dass der Kraftstofftank einen zweiten Schwellendruck erreicht hat.
  • Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf andere Arten von Motoren (V6-, 14-, 16-, V12-, 4-Zylinder-Boxermotor usw.), Fahrzeugsystemen usw. angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier 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 sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und 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 in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Der Fachmann erkennt ferner, dass die Erfindung zwar unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen beispielhaft beschrieben worden ist, diese jedoch nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, und dass alternative Ausführungsformen konstruiert werden könnten, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, abzuweichen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine Folgendes: Regulieren eines Drucks in einem Kraftstofftank durch Einplanen eines ersten Motorstartereignisses auf Grundlage einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks zum Reduzieren von Kraftstofftankentlüftungsemissionen; wobei die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks auf Grundlage einer Umgebungstemperatur und eines Tankinnendrucks bestimmt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Einplanen eines Kraftstofftankspülereignisses im Anschluss an das erste Motorstartereignis zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank über ein Verdunstungsemissionssteuersystem.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eingeplant, dass das Kraftstofftankspülereignis vor einem vorhergesagten Zeitpunkt auftritt, zu dem erwartet wird, dass Kraftstofftankdampfentlüftung zu einem Verdunstungsemissionssteuersystem auftritt.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Einplanen des ersten Motorstartereignisses auf Grundlage der Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls überschreitet, auf Grundlage der Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Betreiben eines Elektromotors in dem Fahrzeug zum Bereitstellen von Triebkraft zu einem Antriebsrad während der Regulierung des Drucks in dem Kraftstofftank.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Einleiten eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass Dampfspeicherung in einem Kraftstoffdampfkanister in dem Emissionssteuersystem einen Schwellenwert überschritten hat.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Einleiten eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass der Kraftstofftank einen zweiten Schwellendruck erreicht hat.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugsystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine, die an das Antriebsrad gekoppelt ist; ein Kraftstoffzufuhrsystem, das der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuführt und einen Kraftstofftank beinhaltet; und eine Steuerung, die in Speicher gespeicherte Anweisungen beinhaltet, die durch einen Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Überwachen eines Drucks in dem Kraftstofftank und einer Umgebungstemperatur; Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck überschreitet, auf Grundlage des Kraftstofftankdrucks und der Umgebungstemperatur, wobei der erste Schwellendruck ein Kraftstoffdampfentlüftungsereignis aus dem Kraftstofftank auslöst; und falls bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet, Einplanen eines ersten Motorstartereignisses in der Brennkraftmaschine.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: einen Elektromotor, der an ein Antriebsrad gekoppelt ist; in Speicher gespeicherte Anweisungen, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: vor dem Überwachen des Kraftstofftankdrucks Betreiben des Elektromotors zum Bereitstellen von Triebkraft zu dem Antriebsrad, während die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch in Speicher gespeicherte Anweisungen gekennzeichnet, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Einleiten des Startereignisses zu einem eingeplanten Zeitpunkt; und im Anschluss an das Einleiten des Startereignisses in der Brennkraftmaschine und wenn der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck abnimmt, Abschalten der Brennkraftmaschine, während der Betrieb des Elektromotors beibehalten wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet, Bestimmen, wenn eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks angibt, dass prognostiziert wird, dass der Kraftstofftankdruck den Schwellenwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls überschreitet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch in Speicher gespeicherte Anweisungen gekennzeichnet, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Einplanen eines Kraftstofftankdampfspülereignisses in einem Verdunstungsemissionssteuersystem im Anschluss an das erste eingeplante Motorstartereignis.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Kraftstofftankdampfspülereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch in Speicher gespeicherte Anweisungen gekennzeichnet, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Auslösen eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass Dampfspeicherung in einem Kraftstoffdampfkanister in dem Emissionssteuersystem einen Schwellenwert überschritten hat, oder bestimmt wird, dass der Kraftstofftank einen zweiten Schwellendruck erreicht hat.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Motorstartereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und auch dann, wenn die Menge von gespeichertem Dampf unter einem niedrigeren Schwellenwert liegt, wobei der niedrigere Schwellenwert niedriger als ein höherer Schwellenwert ist, wobei nach dem Erreichen des höheren Schwellenwerts ein Motorstart unabhängig von dem überwachten Druck ausgelöst wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, das einen Elektromotor und eine Brennkraftmaschine beinhaltet, Folgendes: Betreiben des Elektromotors, während die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist; Überwachen eines Drucks in einem Kraftstofftank in einem Kraftstoffzufuhrsystem, das der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuführt, und einer Umgebungstemperatur; Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck überschreitet, der ein Kraftstofftankentlüftungsereignis in einem Verdunstungsemissionssteuersystem auslöst, auf Grundlage des Drucks in dem Kraftstofftank und der Umgebungstemperatur; und wenn bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank den ersten Schwellendruck überschreitet, Einplanen eines ersten Motorstartereignisses in der Brennkraftmaschine und Einplanen eines Kraftstofftankspülereignisses in einem Verdunstungsemissionssteuersystem im Anschluss an das erste Motorstartereignis.
  • Gemäß einer Ausführungsform beruht Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftank den ersten Schwellendruck überschreitet, auf einer Änderungsrate des Drucks in dem Kraftstofftank.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Einleiten eines zweiten Motorstartereignisses als Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass eine Anzahl von Betankungsereignissen für den Kraftstofftank einen Schwellenwert überschritten hat.
  • Gemäß einer Ausführungsform bleibt der Elektromotor in Betrieb, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Kraftstofftankspülereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6557534 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, umfassend: Regulieren eines Drucks in einem Kraftstofftank durch Einplanen eines ersten Motorstartereignisses auf Grundlage einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks zum Reduzieren von Kraftstofftankentlüftungsemissionen; wobei die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks auf Grundlage einer Umgebungstemperatur und eines Tankinnendrucks bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einplanen eines Kraftstofftankspülereignisses im Anschluss an das erste Motorstartereignis zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank über ein Verdunstungsemissionssteuersystem.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eingeplant ist, dass das Kraftstofftankspülereignis vor einem vorhergesagten Zeitpunkt auftritt, zu dem erwartet wird, dass Kraftstofftankdampfentlüftung zu einem Verdunstungsemissionssteuersystem auftritt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Einplanen des ersten Motorstartereignisses auf Grundlage der Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls überschreitet, auf Grundlage der Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Betreiben eines Elektromotors in dem Fahrzeug zum Bereitstellen von Triebkraft zu einem Antriebsrad während der Regulierung des Drucks in dem Kraftstofftank.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einleiten eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass Dampfspeicherung in einem Kraftstoffdampfkanister in dem Emissionssteuersystem einen Schwellenwert überschritten hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Einleiten eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass der Kraftstofftank einen zweiten Schwellendruck erreicht hat.
  8. Fahrzeugsystem, umfassend: eine Brennkraftmaschine, die an das Antriebsrad gekoppelt ist; ein Kraftstoffzufuhrsystem, das der Brennkraftmaschine Kraftstoff zuführt und einen Kraftstofftank beinhaltet; und eine Steuerung, die in Speicher gespeicherte Anweisungen beinhaltet, die durch einen Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Überwachen eines Drucks in dem Kraftstofftank und einer Umgebungstemperatur; Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Druck in dem Kraftstofftank einen ersten Schwellendruck überschreitet, auf Grundlage des Kraftstofftankdrucks und der Umgebungstemperatur, wobei der erste Schwellendruck ein Kraftstoffdampfentlüftungsereignis aus dem Kraftstofftank auslöst; und falls bestimmt wird, dass erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet, Einplanen eines ersten Motorstartereignisses in der Brennkraftmaschine.
  9. Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen Elektromotor, der an ein Antriebsrad gekoppelt ist; in Speicher gespeicherte Anweisungen, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: vor dem Überwachen des Kraftstofftankdrucks Betreiben des Elektromotors zum Bereitstellen von Triebkraft zu dem Antriebsrad, während die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist.
  10. Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, ferner umfassend in Speicher gespeicherte Anweisungen, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Einleiten des Startereignisses zu einem eingeplanten Zeitpunkt; und im Anschluss an das Einleiten des Startereignisses in der Brennkraftmaschine und wenn der Kraftstofftankdruck unter einen zweiten Schwellendruck abnimmt, Abschalten der Brennkraftmaschine, während der Betrieb des Elektromotors beibehalten wird.
  11. Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei Bestimmen, ob erwartet wird, dass der Kraftstofftankdruck den ersten Schwellendruck überschreitet, Bestimmen beinhaltet, wenn eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks angibt, dass prognostiziert wird, dass der Kraftstofftankdruck den Schwellenwert innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls überschreitet.
  12. Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, ferner umfassend in Speicher gespeicherte Anweisungen, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Einplanen eines Kraftstofftankdampfspülereignisses in einem Verdunstungsemissionssteuersystem im Anschluss an das erste eingeplante Motorstartereignis.
  13. Fahrzeugsystem nach Anspruch 12, wobei das Kraftstofftankdampfspülereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant wird, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist.
  14. Fahrzeugsystem nach Anspruch 12, ferner umfassend in Speicher gespeicherte Anweisungen, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Auslösen eines zweiten Motorstarts als direkte Reaktion darauf, dass bestimmt wird, dass Dampfspeicherung in einem Kraftstoffdampfkanister in dem Emissionssteuersystem einen Schwellenwert überschritten hat, oder bestimmt wird, dass der Kraftstofftank einen zweiten Schwellendruck erreicht hat.
  15. Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei das Motorstartereignis unabhängig von einer Menge von Kraftstoffdampf eingeplant wird, die in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert ist, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und auch dann, wenn die Menge von gespeichertem Dampf unter einem niedrigeren Schwellenwert liegt, wobei der niedrigere Schwellenwert niedriger als ein höherer Schwellenwert ist, wobei nach dem Erreichen des höheren Schwellenwerts ein Motorstart unabhängig von dem überwachten Druck ausgelöst wird.
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