DE102021126977A1

DE102021126977A1 - Diagnoseverfahren für drucklosen kraftstofftank

Info

Publication number: DE102021126977A1
Application number: DE102021126977.6A
Authority: DE
Inventors: Aed Dudar; Dennis YANG; Daniel Frank Cragel; Russell Randall Pearce
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2022-04-21
Also published as: US11280287B1; CN114379356A

Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Diagnoseverfahren für einen drucklosen Kraftstofftank bereit. Systeme und Verfahren zum Detektieren einer Verschlechterungsbedingung in einer Vorrichtung mit variablem Volumen eines Kraftstofftanks eines Fahrzeugs sind in dieser Schrift dargestellt. In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug mit einem Ventil und einem Kraftstofftank, der eine Vorrichtung mit variablem Volumen intern zu dem Tank aufweist, behoben werden, umfassend: Betreiben des Kraftstofftanks über einen Tageszyklus; und Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen auf Grundlage eines Kraftstofftankdrucks bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Ventilbedingungen; und Angeben der differenzierten Verschlechterung.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Verwalten des Drucks in einem Fahrzeugkraftstofftank und insbesondere zum Detektieren von Verschlechterungen in einem Druckverwaltungssystem.
Allgemeiner Stand der Technik
Einige Fahrzeuge, wie etwa Plug-in-Hybridfahrzeuge (plug-in hybrid vehicles - PHEVs), weisen abgedichtete Kraftstofftanks auf. Die Tanks sind so strukturiert, dass sie den Druckvariationen während täglicher Temperaturzyklen standhalten. Wenn eine heiße Umgebungstemperatur auftritt, kann der Innendruck des Tanks relativ hoch sein. Um eine Freisetzung von unter Druck stehenden Verdunstungsemissionen während des Betankens zu vermeiden, wird ein Verdunstungsemissionssteuersystem (evaporative emission control system - EVAP-System) betrieben, um den Druck im Tank herabzusetzen, wie etwa vor dem Betanken. Die Zeit zum Herabsetzen des Drucks kann jedoch lang sein, was frustrierend für Bediener sein kann, die außerhalb des Autos warten, um es zu betanken. Zusätzlich erhöht die zusätzliche Hardware, die zum Abdichten und Herabsetzen des Drucks des Kraftstofftanks verwendet wird, die Kosten für das System. Ein Ansatz zum Reduzieren der Zeit und Kosten zum Herabsetzen des Drucks besteht darin, einen abgedichteten, aber „drucklosen“ Kraftstofftank mit einer eingebauten Vorrichtung mit variablem Volumen (z. B. einem Balg) zu verwenden, die sich ausdehnt und zusammenzieht, um Vakuum- und Druckaufbauten abzubauen, wodurch Hardware zur Druckbeaufschlagung beseitigt wird und Kosten reduziert werden ( US6681789 ; US3693825 ; JP3790017 ).
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Wenn der Balg über einen atmosphärischen Anschluss entlüftet wird, kann eine Verschlechterung in dem Balg zu undetektierten erhöhten Verdunstungsemissionen führen. In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug mit einem Ventil und einem Kraftstofftank, der eine Vorrichtung mit variablem Volumen intern zu dem Tank aufweist, behoben werden, umfassend: Betreiben des Kraftstofftanks über einen Tageszyklus; und Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen auf Grundlage eines Kraftstofftankdrucks bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Ventilbedingungen; und Angeben der differenzierten Verschlechterung. Auf diese Weise ist es möglich, anhand des Kraftstofftankdrucks zu identifizieren, ob eine Verschlechterung auf die Vorrichtung mit variablem Volumen oder den Kraftstofftank zurückzuführen ist.
Kurzdarstellung
In einem anderen Ansatz können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug mit einem Ventil und einem Kraftstofftank, der eine Vorrichtung mit variablem Volumen intern zu dem Tank aufweist, behoben werden, umfassend: Schließen eines Ventils, das an eine Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelt ist, die in einem Innenraum des Kraftstofftanks positioniert ist; Messen eines ersten Drucks des Kraftstofftanks, nachdem das Ventil geschlossen ist; Bestimmen einer ersten Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank auf Grundlage des gemessenen ersten Kraftstofftankdrucks; Öffnen des an die Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; Messen eines zweiten Drucks des Kraftstofftanks, nachdem das Ventil offen ist; Bestimmen einer zweiten Verschlechterungsbedingung in der Vorrichtung mit variablem Volumen auf Grundlage des zweiten gemessenen Kraftstofftankdrucks. Auf diese Weise kann eine Diagnoseroutine für Verschlechterungen in Bälgen bereitgestellt werden, die derzeitige und zukünftige Vorschriften zur Detektion von Verschlechterungen erfüllt, wodurch ein Übergang von kostspieligeren druckbeaufschlagten Kraftstofftanksystemen zu kostengünstigeren drucklosen Kraftstofftanksystemen erleichtert wird. In einigen Beispielen kann ein derartiger Ansatz das Nutzen einer zusätzlichen Vakuumpumpe vermeiden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. 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. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem.
2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugsystem mit einem Kraftstoffsystem und einem EVAP-System.
3 ist ein Graph, der eine Änderung einer Innentemperatur eines Kraftstofftanks im Verlauf eines Tages abbildet.
4A, 4B, 4C und 4D zeigen Beispiele für einen Kraftstofftank mit einem Balg in ausgedehnten und zusammengefallenen Zuständen, in denen der Balg eine Verschlechterung aufweist.
5A und 5B sind Bilder eines Kraftstofftanks mit und ohne Balg.
6 und 7 zeigen ein beispielhaftes Verfahren, das einen Prozess beschreibt, durch den eine Verschlechterungsbedingung eines Balgs von einer Verschlechterungsbedingung eines Kraftstofftanks unterschieden werden kann.
8 ist ein Zeitdiagramm einer Diagnoseroutine für ein Kraftstoffsystem.
9 ist ein Zeitdiagramm einer Diagnoseroutine für ein Kraftstoffsystem.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren eines Kraftstoffsystems. In einem Beispiel werden Ansätze zum Diagnostizieren von Verschlechterungen in einer Vorrichtung mit variablem Volumen, wie etwa einem Balg, eines Kraftstofftanks eines nicht integrierten Betankungssystems nur mit Kanister (Non Integrated Refueling Canister Only System - NIRCOS) eines PHEV-Fahrzeugs beschrieben.
Wie in dieser Schrift offenbart, kann eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg durch eine Diagnoseroutine identifiziert werden, die ein an den Balg gekoppeltes Ventil auf eine offene Position einstellt und ein Vakuum in den Kraftstofftank saugt. Wenn ein Druck in dem Kraftstofftank abnimmt, dehnt sich der Balg aus. Wenn der Balg vollständig ausgedehnt ist, kann das an den Balg gekoppelte Ventil auf eine geschlossene Position eingestellt werden und das Vakuum des Kraftstofftanks kann durch einen Drucksensor überwacht werden. Ein detektiertes Entweichen von Luft aus dem Balg in den Kraftstofftank kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg oder in dem Kraftstofftank besteht, sowie eine Größe der Verschlechterung. In einem Beispiel kann die Verschlechterung ein kleines Loch sein, wobei Luft langsam aus dem Balg in den Kraftstofftank oder aus dem Kraftstofftank in den Balg lecken kann. In anderen Beispielen kann die Verschlechterung ein größeres Loch sein, wobei Luft schnell aus dem Balg in den Kraftstofftank oder aus dem Kraftstofftank in den Balg lecken kann. Auf diese Weise können Vorschriften zur Detektion von Verschlechterungen an drucklosen Kraftstofftanks mit Vorrichtungen mit variablem Volumen erfüllt werden und die Vorrichtungen mit variablem Volumen können als Quelle einer Verschlechterung ausfindig gemacht werden und dementsprechend gewartet werden, während der Kraftstofftank erhalten bleibt. Ein Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Vorrichtung mit variablem Volumen mit der Einbringung eines neuen Dichtungsventils auf Verschlechterungen überprüft werden kann, während ein bestehender Kraftstofftankdrucksensor verwendet werden kann, um den Kraftstofftank zu bewerten, womit die Anforderungen an neue Hardware minimiert werden.
Ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem ist in 1 abgebildet. Das Fahrzeugantriebssystem kann ein Verbrennungsmotorsystem, ein Emissionssteuersystem und ein Kraftstoffsystem mit einer Vorrichtung mit variablem Volumen beinhalten, die in einem Kraftstofftank installiert ist, wie in 2 gezeigt. Der Innendruck eines Kraftstofftanks des Kraftstoffsystems kann in Abhängigkeit von der Kraftstofftanktemperatur zunehmen, die über einen täglichen Zeitraum variieren kann, wie in 3 gezeigt. Verschlechterungen in dem Balg können in Abhängigkeit von einem Kraftstofffüllstand und einem Zustand des Balgs diagnostiziert werden, wie in 4A-4D gezeigt. Ein druckloser Kraftstofftank mit einer eingebauten Vorrichtung mit variablem Volumen (z. B. dem Balg) kann mit weniger strukturellen Verstärkungen ausgestaltet sein als ein Kraftstofftank, der dazu ausgestaltet ist, einem hohen Druck standzuhalten, wie in 5A und 5B gezeigt. Verschlechterungen in der Vorrichtung mit variablem Volumen und/oder in dem drucklosen Kraftstofftank können über ein Verfahren diagnostiziert werden, das in 6 und 7 beschrieben ist. Die Schritte des in 6 und 7 beschriebenen Verfahrens können zeitlich gesteuert werden, wie in dem in 8 gezeigten Zeitdiagramm gezeigt. Auf diese Weise können drucklose Kraftstofftanks, die in PHEVs verwendet werden, in voller Einhaltung von Emissionsvorschriften gehalten werden und Verschlechterungen in einem Kraftstofftank und/oder einer Vorrichtung mit variablem Volumen eines Kraftstofftanks können schnell und effizient identifiziert werden.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Verbrennungsmotor 110 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Elektromotor 120 einen elektrischen Motor. Der Elektromotor 120 kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle zu nutzen oder zu verbrauchen als der Verbrennungsmotor 110. Zum Beispiel kann der Verbrennungsmotor 110 einen Flüssigkraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Verbrennungsmotorleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu erzeugen. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) bezeichnet werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, eine Vielfalt unterschiedlicher Betriebsmodi nutzen. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass der Verbrennungsmotor 110 in einem ausgeschalteten Zustand gehalten (d. h. auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt) wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff an dem Verbrennungsmotor unterbrochen ist. Zum Beispiel kann unter ausgewählten Betriebsbedingungen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über ein Antriebsrad 130 antreiben, wie durch den Pfeil 122 angegeben, während der Verbrennungsmotor 110 abgeschaltet ist.
Während anderer Betriebsbedingungen kann der Verbrennungsmotor 110 auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt sein (wie vorstehend beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, eine Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wie durch den Pfeil 122 angegeben, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 124 angegeben. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Beispielen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Beispielen kann stattdessen jedoch ein Generator 160 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 162 angegeben.
Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Verbrennungsmotor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der von einem Kraftstoffsystem 140 empfangen wird, wie durch Pfeil 142 angegeben. Zum Beispiel kann der Verbrennungsmotor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, während der Elektromotor 120 abgeschaltet ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Verbrennungsmotor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 bzw. 122 angegeben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist anzumerken, dass in einigen Beispielen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und der Verbrennungsmotor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
In anderen Beispielen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, bei dem der Verbrennungsmotor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Verbrennungsmotor 110 dazu betrieben werden, den Elektromotor 120 mit Leistung zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Zum Beispiel kann während ausgewählter Betriebsbedingungen der Verbrennungsmotor 110 den Generator 160 antreiben, wie durch den Pfeil 116 angegeben, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch den Pfeil 114 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben, elektrische Energie zuführen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Verbrennungsmotor 110 dazu betrieben werden, den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Verbrennungsmotorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann.
Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, einschließlich unter anderem: Benzin-, Diesel- und Alkoholkraftstoffen. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen an Bord des Fahrzeugs gespeichert sein. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische an den Verbrennungsmotor 110 abgegeben werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Verbrennungsmotor 110 zugeführt werden, wobei diese in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden können, um eine Verbrennungsmotorleistung zu erzeugen. Die Verbrennungsmotorleistung kann dazu genutzt werden, das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, oder die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder den Generator 160 wiederaufzuladen.
In einigen Beispielen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (als dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, einschließlich Kabinenheizung und Klimaanlage, Verbrennungsmotorstart, Scheinwerfern, Audio- und Videosystem in der Kabine usw. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine(n) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
Ein Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Wie durch den Prozessablauf aus 6 beschrieben wird, kann das Steuersystem 190 sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale zum Einstellen eines Zustands von einem oder mehreren von dem Verbrennungsmotor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Zum Beispiel kann das Einstellen eines Zustands des Kraftstoffsystems 140 Einstellen eines Aktors des Kraftstoffsystems (z. B. eines Kraftstofftankeinlassventils, eines Balgdichtungsventils usw.) beinhalten. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer vom Bediener angeforderten Ausgabe des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung von einem Pedalpositionssensor 194 empfangen, der mit einem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal beziehen.
Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie von einer Leistungsquelle 180 empfangen, die sich extern zu dem Fahrzeug befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plug-in-Hybridfahrzeug (PHEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 anhand der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem dazu betrieben wird, das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die Menge an elektrischer Energie, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist und als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, identifizieren und/oder steuern.
In anderen Beispielen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen sein, wobei elektrische Energie an der Energiespeichervorrichtung 150 drahtlos aus der Leistungsquelle 180 empfangen werden kann. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz aus der Leistungsquelle 180 empfangen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 anhand einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem er eine andere Energiequelle nutzt als den Kraftstoff, der durch den Verbrennungsmotor 110 genutzt wird.
Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff aus einer Kraftstoffquelle empfangen, die sich extern zu dem Fahrzeug befindet. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 betankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 empfangen wird, wie durch den Pfeil 172 angegeben. In einigen Beispielen kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, den aus der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommenen Kraftstoff zu speichern, bis er dem Verbrennungsmotor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Beispielen kann das Steuersystem 190 eine Angabe des Füllstands des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist, über einen Kraftstofffüllstandsensor empfangen. Der Füllstand des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist (z. B. wie durch den Kraftstofffüllstandsensor identifiziert), kann dem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine Kraftstoffanzeige oder eine Angabe auf einem Fahrzeugarmaturenbrett 196 kommuniziert werden.
Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann zudem einen Umgebungstemperatur-/Feuchtigkeitssensor 198 und einen Rollstabilitätssteuersensor, wie etwa (einen) Querbeschleunigungs- und/oder Längsbeschleunigungs- und/oder Gierratensensor(en) 199, beinhalten. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann (eine) Indikatorleuchte(n) und/oder eine textbasierte Anzeige beinhalten, auf der einem Betreiber Nachrichten angezeigt werden. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann zudem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe beinhalten, wie etwa Tasten, Touchscreens, Spracheingabe/-erkennung usw. Zum Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 eine Auftanktaste 197 beinhalten, die durch einen Fahrzeugführer manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um das Betanken einzuleiten. Zum Beispiel kann, wie nachstehend ausführlicher beschrieben, als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer die Auftanktaste 197 betätigt, der Druck in einem Kraftstofftank in dem Fahrzeug herabgesetzt werden, sodass das Betanken durchgeführt werden kann.
In einem alternativen Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 Audionachrichten ohne Anzeige an den Bediener kommunizieren. Ferner kann der bzw. können die Sensor(en) 199 einen Vertikalbeschleunigungsmesser beinhalten, um Straßenunebenheit anzugeben. Diese Vorrichtungen können mit dem Steuersystem 190 verbunden sein. In einem Beispiel kann das Steuersystem die Verbrennungsmotorleistung und/oder die Radbremsen als Reaktion auf den bzw. die Sensor(en) 199 so einstellen, dass die Fahrzeugstabilität erhöht wird.
2 zeigt eine schematische Abbildung eines Fahrzeugsystems 206. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Verbrennungsmotorsystem 208, das an ein Emissionssteuersystem 251 und ein Kraftstoffsystem 218 gekoppelt ist. Das Emissionssteuersystem 251 beinhaltet einen Kraftstoffdampfbehälter oder -kanister 222, der dazu verwendet werden kann, Kraftstoffdämpfe aufzufangen und zu speichern. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeugsystem sein. Das Kraftstoffsystem 218 kann das gleiche wie das Kraftstoffsystem 140 des Fahrzeugantriebssystems 100 aus 1 oder diesem ähnlich sein.
Das Verbrennungsmotorsystem 208 kann einen Verbrennungsmotor 110 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. Der Verbrennungsmotor 110 beinhaltet einen Verbrennungsmotorlufteinlass 223 und einen Verbrennungsmotorauslass 225. Der Verbrennungsmotorlufteinlass 223 beinhaltet eine Drossel 262, die über einen Ansaugkanal 242 mit einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 244 in Fluidkommunikation steht. Ferner kann der Verbrennungsmotorlufteinlass 223 einen Spülkasten und ein Filter (nicht gezeigt) beinhalten, die stromaufwärts der Drossel 262 positioniert sind. Das Verbrennungsmotorabgassystem 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgaskanal 235 führt, der Abgas in die Atmosphäre leitet. Das Verbrennungsmotorabgassystem 225 kann einen oder mehrere Abgaskatalysatoren 270 beinhalten, die in einer motornahen Position in dem Auslass montiert sein können. Eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, ein Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Verbrennungsmotor eingeschlossen sein können, wie etwa vielfältige Ventile und Sensoren.
Eine Luftansaugsystem-Kohlenwasserstofffalle (air intake system hydrocarbon trap - AIS HC) 224 kann in dem Verbrennungsmotorlufteinlass 223 platziert sein. Zum Beispiel kann die Kohlenwasserstofffalle 224 in dem Spülkasten (nicht gezeigt) oder in dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 244 des Verbrennungsmotors 110 positioniert sein, um Kraftstoffdämpfe, die aus unverbranntem Kraftstoff in dem Ansaugkrümmer entstehen, Kraftstoffreste aus Einspritzvorrichtungen und/oder Kraftstoffdämpfe in Kurbelgehäuseentlüftungsemissionen während Zeiträumen mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor zu adsorbieren. Die AIS HC kann einen Stapel aufeinanderfolgend geschichteter Polymerfolien beinhalten, die mit Adsorptions-/Desorptionsmaterial für HC-Dampf imprägniert sind. Alternativ kann das Adsorptions-/Desorptionsmaterial in den Bereich zwischen den Schichten der Polymerfolien eingefüllt sein. Das Adsorptions-/Desorptionsmaterial 284 kann eines oder mehrere von Kohlenstoff, Aktivkohle, Zeolithen oder beliebigen anderen Adsorptions-/Desorptionsmaterialien für HC beinhalten. Wenn der Verbrennungsmotor betriebsfähig ist, was zu einem Vakuum in dem Ansaugkrümmer und einem daraus resultierenden Luftstrom an der AIS HC führt, werden die eingeschlossenen Dämpfe passiv aus der AIS HC desorbiert und in dem Verbrennungsmotor verbrannt. Somit werden die Einlasskraftstoffdämpfe während des Verbrennungsmotorbetriebs gespeichert und aus der AIS HC 224 desorbiert. Zusätzlich können Kraftstoffdämpfe, die während einer Verbrennungsmotorausschaltung gespeichert werden, ebenfalls während des Verbrennungsmotorbetriebs aus der AIS HC desorbiert werden. Auf diese Weise kann die AIS HC 224 kontinuierlich beladen und gespült werden und die Falle kann Verdunstungsemissionen aus dem Verbrennungsmotorlufteinlass 223 auch dann reduzieren, wenn der Verbrennungsmotor 110 ausgeschaltet ist und aufgehört hat, sich zu drehen. In einigen Beispielen können ein oder mehrere Temperatursensor(en) 236 in der AIS-HC-Falle positioniert (eingebettet) sein, um die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdämpfen zu überwachen. Wenn Kraftstoffdampf durch die AIS-HC-Falle adsorbiert wird, kann kurz ausgedrückt Wärme erzeugt werden. Umgekehrt kann, wenn Kraftstoffdampf aus der Falle desorbiert wird, Wärme verbraucht werden. Demnach können die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch die AIS-HC-Falle auf Grundlage von Temperaturänderungen in der AIS-HC-Falle überwacht und geschätzt werden. In einigen Beispielen, wie nachstehend ausführlicher erörtert wird, können Temperaturänderungen, die in der AIS-HC-Falle während eines Betankungsereignisses angegeben sind, auf ein Kanisterspülventil (canister purge valve - CPV) 261 hinweisen, das verschlechtert ist.
Das Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten. In einem Beispiel ist der Kraftstofftank 220 ein abgedichteter NIRCOS-Kraftstofftank. NIRCOS-Kraftstofftanks können aus schwerem Stahl hergestellt sein, um Drücken und Vakuumaufbauten aus täglichen Temperaturzyklen standzuhalten. Bei NIRCOS-Kraftstofftanks ist der Kanister so bemessen, dass er Dämpfe bei der Betankung und Druckherabsetzung absorbieren kann, während Betriebsverlust und Dämpfe aus dem Tagesbetrieb innerhalb des Kraftstofftanks enthalten sind. In heißen Klimazonen können sich erhebliche Drücke innerhalb des Kraftstofftanks aufbauen, was zu einer unerwünschten druckbeaufschlagten Freisetzung von Kraftstoffdampf beim Öffnen einer Tankklappe führen kann. Einige „drucklose“ NIRCOS-Kraftstofftanks verwenden jedoch eine variable Geometrie in Form eines Balgs, um den Innendruck bei atmosphärischen Bedingungen zu halten, wodurch Hardware zur Druckbeaufschlagung beseitigt wird und Kosten reduziert werden. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, kann der Balg zusammenfallen, wenn ein Druck in dem Kraftstofftank zunimmt, wodurch ermöglicht wird, dass Luft innerhalb des Balgs in die Atmosphäre entweicht, wodurch das verfügbare Volumen innerhalb des Kraftstofftanks erhöht und der Druck in dem Kraftstofftank gesenkt wird.
Der Kraftstofftank 220 kann an ein Kraftstoffpumpensystem 221 gekoppelt sein, das eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten kann, der an die Einspritzvorrichtungen des Verbrennungsmotors 110, wie etwa die gezeigte beispielhafte Einspritzvorrichtung 266, abgegeben wird. In einer Ausführungsform ist das Kraftstoffpumpensystem 221 innerhalb des Kraftstofftanks 220 angeordnet. Während nur eine einzelne Einspritzvorrichtung 266 gezeigt ist, sind zusätzliche Einspritzvorrichtungen für jeden Zylinder bereitgestellt. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 218 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. Der Kraftstofftank 220 kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen aufnehmen, einschließlich Kraftstoff mit einer Reihe von Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen davon beinhalten. Ein Kraftstofffüllstandsensor 234, der sich in dem Kraftstofftank 220 befindet, kann der Steuerung 212 eine Angabe des Kraftstofffüllstands („Kraftstofffüllstandseingabe“) bereitstellen. Wie abgebildet, kann der Kraftstofffüllstandsensor 234 einen Schwimmer umfassen, der mit einem Regelwiderstand verbunden ist. Alternativ können andere Arten von Kraftstofffüllstandsensoren verwendet werden.
Die in dem Kraftstoffsystem 218 erzeugten Dämpfe können über eine Dampfrückgewinnungsleitung 231 zu einem EVAP-System 251, das einen Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, geleitet werden, bevor sie zu dem Verbrennungsmotorlufteinlass 223 gespült werden. Die Dampfrückgewinnungsleitung 231 kann über eine oder mehrere Rohrleitungen an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein und kann ein oder mehrere Ventile zum Absperren des Kraftstofftanks während gewisser Bedingungen beinhalten. Zum Beispiel kann die Dampfrückgewinnungsleitung 231 über eine oder mehrere oder eine Kombination der Rohrleitungen 271, 273 und 275 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein.
In einem Beispiel ist das Fahrzeug ein PHEV und der Kraftstofftank 220 ist ein abgedichteter druckloser Kraftstofftank eines nicht integrierten Betankungssystems nur mit Kanister (NIRCOS) mit einer Vorrichtung mit variablem Volumen, wie etwa einem Balg, 272 die innerhalb des Tanks installiert ist. Andere Vorrichtungen mit variablem Volumen, wie etwa ein federbelasteter Kolben, können verwendet werden. Weitere andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich. Ein beispielhafter druckloser NIRCOS-Kraftstofftank wird nachstehend in Bezug auf 5B ausführlicher beschrieben. Ein Ende des Balgs 272 kann an dem Dach des Kraftstofftanks 220 fixiert sein, während sich ein gegenüberliegendes Ende des Balgs 272 in einen Dampfraum 274 des Kraftstofftanks 220 erstrecken kann. Der Balg 272 kann eine Vielzahl von überlappenden Balgabschnitten 276 beinhalten, sodass sich der Balg 272 bis zu einer maximalen Ausdehnung in den Dampfraum 274 ausdehnen kann oder der Balg 272 auf eine minimale Ausdehnung zusammenfallen kann (z. B. gegen das Dach des Kraftstofftanks 220). In einem Beispiel kann der Balg so ausgestaltet sein, dass er bei Atmosphärendruck vollständig ausgedehnt oder nahezu vollständig ausgedehnt ist. Der Kraftstofftank 220 kann einen Tankinnendrucksensor 273 beinhalten, der kommunikativ an die Steuerung 212 gekoppelt ist, wodurch die Steuerung 212 einen Innendruck des Kraftstofftanks 220 messen kann. Es versteht sich, dass die Komponenten, die zum Herabsetzen des Drucks des Kraftstofftanks verwendet werden, wie etwa die Verriegelungsmagnetspule, die Auftankungstaste, das Tankdrucksteuerventil, der Hochdruck-FTPT, das Hochdrucktankventil, die zugehörige Software usw., Kosten eines Kraftstoffsystems erhöhen. Ein Vorteil des Einschließens eines Balgs besteht darin, dass durch Aufrechterhalten eines Atmosphärendrucks in dem Kraftstofftank einige der vorgenannten Komponenten beseitigt oder durch Niederdruckalternativen ersetzt werden können, was Kosten des Kraftstoffsystems reduzieren kann.
In einigen Beispiel kann die Rückgewinnungsleitung 231 an ein Kraftstoffeinfüllsystem 219 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffeinfüllsystem einen Tankdeckel 205 zum Abdichten des Kraftstoffeinfüllsystems gegenüber der Atmosphäre beinhalten. Das Betankungssystem 219 ist über ein Kraftstoffeinfüllrohr oder einen Kraftstoffeinfüllstutzen 211 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt. Ferner können in einigen Beispielen ein oder mehrere Kraftstofftankentlüftungsventile in den Rohrleitungen 271, 277 oder 275 positioniert sein. Neben anderen Funktionen können Kraftstofftankentlüftungsventile ermöglichen, dass ein Kraftstoffdampfkanister des Emissionssteuersystems bei einem geringen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsrate aus dem Tank zu erhöhen (was andernfalls auftreten würde, falls der Kraftstofftankdruck gesenkt würde). Zum Beispiel kann die Rohrleitung 271 ein Stufenentlüftungsventil (grade vent valve - GVV) 287 beinhalten, kann die Rohrleitung 275 ein GVV 283 beinhalten und kann die Rohrleitung 277 ein Füllbegrenzungsentlüftungsventil (fill limit venting valve - FLVV) 289 beinhalten. Zusätzlich kann der Kraftstofftank 220 ein Balgdichtungsventil 285 beinhalten, das es ermöglichen kann, dass Luft aus der Atmosphäre in den Balg 272 eintritt und/oder Luft aus dem Balg 272 in die Atmosphäre freigesetzt wird. Wenn Luft in den Balg 272 eintritt, kann sich ein Volumen des Balgs 272 erhöhen, sodass sich der Balg 272 in den Dampfraum 276 ausdehnt, ohne dass ermöglicht wird, dass die Luft aus dem abgedichteten Balg 272 in den Dampfraum 274 strömt. Alternativ kann, wenn Luft aus dem Balg 272 über das Balgdichtungsventil 285 in die Atmosphäre austritt, das Volumen des Balgs 272 abnehmen und der Balg kann in Richtung einer nicht aufgeblasenen Position gegen das Dach des Kraftstofftanks 220 zusammenfallen. Die Funktion des Balgs 272 und die Verwendung des Balgdichtungsventils 285 werden nachstehend ausführlicher beschrieben.
Das Betankungssystem 219 kann eine Betankungsverriegelung 245 beinhalten. In einigen Beispielen kann es sich bei der Betankungsverriegelung 245 um einen Tankdeckel-Verriegelungsmechanismus handeln. Der Tankdeckel-Verriegelungsmechanismus kann dazu konfiguriert sein, den Tankdeckel automatisch in einer geschlossenen Position zu verriegeln, sodass der Tankdeckel nicht geöffnet werden kann. Zum Beispiel kann der Tankdeckel 205 über die Betankungsverriegelung 245 verriegelt bleiben, während der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank über einem Schwellenwert liegt. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung, z. B. eine von einem Fahrzeugführer eingeleitete Anforderung, kann der Druck in dem Kraftstofftank herabgesetzt werden und der Tankdeckel entriegelt werden, nachdem der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank unter einen Schwellenwert fällt. Eine Herabsetzung des Drucks eines NIRCOS-Kraftstofftanks weist jedoch eine Dauer (z. B. 15 Sekunden) auf, die für Bediener, die auf das Öffnen der Tankklappe warten, frustrierend sein kann. Ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann ein Riegel oder eine Kupplung sein, der bzw. die im eingerückten Zustand das Abnehmen des Tankdeckels verhindert. Der Riegel oder die Kupplung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Magnetspule, oder kann mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In einigen Beispielen kann es sich bei der Betankungsverriegelung 245 um ein Einfüllrohrventil handeln, das sich an einer Mündung des Kraftstoffeinfüllrohrs 211 befindet. In derartigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 das Abnehmen des Tankdeckels 205 nicht verhindern. Vielmehr kann die Betankungsverriegelung 245 das Einführen einer Betankungspumpe in das Kraftstoffeinfüllrohr 211 verhindern. Das Einfüllrohrventil kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Magnetspule, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In einigen Beispielen kann die Betankungsverriegelung 245 eine Tankklappenverriegelung sein, wie etwa ein Riegel oder eine Kupplung, der bzw. die eine Tankklappe verriegelt, die sich in einem Karosserieblech des Fahrzeugs befindet. Die Tankklappenverriegelung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Magnetspule, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines elektrischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 durch Befehle von der Steuerung 212 entriegelt werden, zum Beispiel, wenn ein Kraftstofftankdruck unter einen Druckschwellenwert abnimmt. In Beispielen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines mechanischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 über einen Druckgradienten entriegelt werden, zum Beispiel, wenn ein Kraftstofftankdruck auf Atmosphärendruck abnimmt.
Das Emissionssteuersystem 251 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen, wie etwa einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222, die mit einem zweckmäßigen Adsorptionsmittel 286b gefüllt sind, beinhalten, wobei die Kanister dazu konfiguriert sind, Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdunsteter Kohlenwasserstoffe) während Vorgängen zur Kraftstofftankbefüllung und „Betriebsverluste“ (das heißt während des Fahrzeugbetriebs verdunsteten Kraftstoff) vorübergehend einzuschließen. In einem Beispiel handelt es sich bei dem verwendeten Adsorptionsmittel 286b um Aktivkohle. Das Emissionssteuersystem 251 kann ferner einen Kanisterentlüftungsweg oder eine Kanisterentlüftungsleitung 227 beinhalten, der bzw. die Gase aus dem Kanister 222 heraus in die Atmosphäre leiten kann, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder eingeschlossen werden.
Der Kanister 222 kann einen Puffer 222a (oder einen Pufferbereich) beinhalten, wobei jeder von dem Kanister und dem Puffer das Adsorptionsmittel umfasst. Wie gezeigt, kann das Volumen des Puffers 222a kleiner sein als das Volumen des Kanisters 222 (z. B. ein Bruchteil davon). Das Adsorptionsmittel 286a in dem Puffer 222a kann das gleiche Adsorptionsmittel sein wie in dem Kanister oder kann sich davon unterscheiden (z. B. können beide Aktivkohle beinhalten). Der Puffer 222a kann in dem Kanister 222 positioniert sein, sodass während der Kanisterbefüllung Kraftstofftankdämpfe zunächst in dem Puffer adsorbiert werden und anschließend, wenn der Puffer gesättigt ist, weitere Kraftstofftankdämpfe in dem Kanister adsorbiert werden. Im Vergleich dazu werden während der Kanisterspülung zuerst Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister desorbiert (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Mit anderen Worten ist das Beladen und Entladen des Puffers nicht linear zum Beladen und Entladen des Kanisters. Demnach besteht die Wirkung des Kanisterpuffers darin, etwaige Kraftstoffdampfspitzen, die aus dem Kraftstofftank zu dem Kanister strömen, zu dämpfen, wodurch die Möglichkeit, dass etwaige Kraftstoffdampfspitzen in den Verbrennungsmotor gelangen, reduziert wird. Ein oder mehrere Temperatursensoren 232 können an den und/oder in dem Kanister 222 gekoppelt sein. Wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister adsorbiert wird, wird Wärme erzeugt (Adsorptionswärme). Gleichermaßen wird Wärme verbraucht, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister desorbiert wird. Auf diese Art und Weise können die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch den Kanister auf Grundlage von Temperaturänderungen in dem Kanister überwacht und geschätzt werden.
Die Entlüftungsleitung 227 kann zudem ermöglichen, dass Frischluft in den Kanister 222 gesaugt wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über die Spülleitung 228 und das Spülventil 261 zu dem Verbrennungsmotoreinlass 223 gespült werden. Zum Beispiel kann das Spülventil 261 normalerweise geschlossen sein, aber während gewisser Bedingungen geöffnet werden, sodass der Unterdruck von dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 244 dem Kraftstoffdampfkanister zum Spülen bereitgestellt wird. In einigen Beispielen kann die Entlüftungsleitung 227 ein Luftfilter 259 beinhalten, das stromaufwärts von einem Kanister 222 darin angeordnet ist.
In einigen Beispielen kann die Strömung von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre durch ein in der Entlüftungsleitung 227 gekoppeltes Kanisterentlüftungsventil 297 reguliert werden. Wenn es eingeschlossen ist, kann das Kanisterentlüftungsventil 297 ein normalerweise offenes Ventil sein, sodass ein Kraftstofftankabsperrventil (fuel tank isolation valve - FTIV) 252 das Entlüften des Kraftstofftanks 220 in die Atmosphäre steuern kann. Das FTIV 252 kann zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfkanister 222 in der Rohrleitung 278 positioniert sein. Das FTIV 252 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das im geöffneten Zustand das Entlüften von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 in den Kraftstoffdampfkanister 222 ermöglicht. Kraftstoffdämpfe können dann in die Atmosphäre entlüftet oder über das Kanisterspülventil 261 zu dem Verbrennungsmotoreinlasssystem 223 gespült werden.
Das Kraftstoffsystem 218 kann durch die Steuerung 212 durch selektive Einstellung der verschiedenen Ventile und Magnetspulen in einer Vielzahl von Modi betrieben werden. Zum Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kraftstoffdampfspeichermodus betrieben werden (z. B. während eines Vorgangs zum Betanken des Kraftstofftanks und wenn der Verbrennungsmotor keine Luft und keinen Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil (CPV) 261 schließt, um Betankungsdämpfe in den Kanister 222 zu leiten, während verhindert wird, dass Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer geleitet werden. In einigen Beispielen können jedoch, falls das CPV verschlechtert ist, Betankungsdämpfe aus dem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer 244 geleitet werden, da der Weg von dem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer einen Weg des geringsten Widerstands für Kraftstoffdämpfe darstellen kann, falls ein CPV verschlechtert ist. Demnach können Kraftstoffdämpfe, die den Ansaugkrümmer 244 erreichen, durch die AIS-HC-Falle 224 adsorbiert werden, die in dem Verbrennungsmotorlufteinlass 223 positioniert ist.
Als ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus betrieben werden (z. B. wenn eine Betankung des Kraftstofftanks durch einen Fahrzeugführer angefordert wird), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil 261 geschlossen hält, um den Druck in dem Kraftstofftank herabzusetzen, bevor ermöglicht wird, dass Kraftstoff zugegeben wird. Demnach kann das Absperrventil 252 während des Betankungsvorgangs offen gehalten werden, um zu ermöglichen, dass Betankungsdämpfe in dem Kanister gespeichert werden. Nach dem Abschluss des Betankens kann das Absperrventil 252 geschlossen werden.
Als noch ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kanisterspülmodus betrieben werden (z. B. nachdem eine Anspringtemperatur einer Emissionssteuervorrichtung erreicht worden ist und wenn der Verbrennungsmotor Luft und Kraftstoff verbrennt), wobei die Steuerung 212 das Kanisterspülventil 261 öffnen kann, während sie das Absperrventil 252 schließt. Hier kann das durch den Ansaugkrümmer des im Betrieb befindlichen Verbrennungsmotors erzeugte Vakuum dazu verwendet werden, Frischluft durch die Entlüftungsleitung 227 und durch den Kraftstoffdampfkanister 222 zu saugen, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer 44 zu spülen. In diesem Modus werden die aus dem Kanister gespülten Kraftstoffdämpfe in dem Verbrennungsmotor verbrannt. Das Spülen kann fortgesetzt werden, bis die Menge der gespeicherten Kraftstoffdämpfe in dem Kanister unter einem Schwellenwert liegt.
In einigen Beispielen, in denen das Fahrzeug ein PHEV ist, ist der Verbrennungsmotor 110 möglicherweise nicht in Betrieb, wenn es durch einen elektrischen Motor (z. B. den Elektromotor 120 des Fahrzeugantriebssystems 100 aus 1) angetrieben wird. Wenn der Verbrennungsmotor 110 nicht in Betrieb ist, kann das FTIV 252 geschlossen bleiben, wodurch druckbeaufschlagte Luft und/oder Kraftstoffdämpfe nicht in den Verbrennungsmotorlufteinlass 223 und den Verbrennungsmotor 110 gespült werden und der Kraftstofftank 220 abgedichtet werden kann. Infolgedessen kann ein Druck des Kraftstofftanks 220 (z. B. in dem Dampfraum 274) im Laufe eines Tages aufgrund von täglichen Temperaturzyklen zunehmen. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 220 am frühen Morgen bei Atmosphärendruck sein, während der Kraftstofftank 220 am späten Nachmittag einen Druck aufweisen kann, der über dem Atmosphärendruck liegt. Am Abend kann der Druck des Kraftstofftanks 220 auf die Atmosphäre abnehmen, wenn die Umgebungstemperatur abnimmt.
Um die Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks 220 aufgrund von täglichen Temperaturzyklen zu reduzieren, kann das Balgdichtungsventil 285 auf einen offenen Zustand eingestellt werden, wodurch Luft aus dem Balg 272 in die Luft freigesetzt werden kann. Somit wird, wenn sich der Druck in dem Dampfraum 274 des Kraftstofftanks 220 aufbaut, ermöglicht, dass der Balg 272 zusammenfällt, wenn Luft innerhalb des Balgs 272 freigesetzt wird, wodurch der Druck in dem Dampfraum abnimmt. Wenn der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 220 am Ende des täglichen Temperaturzyklus (z. B. nachts) abnimmt, kann sich der Balg 272 ausdehnen, wodurch Luft über das offene Balgdichtungsventil 285 in den Balg 272 gesaugt wird. Auf diese Weise kann der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 220 in einem gewünschten Bereich (z. B. bei oder nahe dem Atmosphärendruck) gehalten werden, ohne das FTIV 252 zu öffnen, um Kraftstoffdämpfe aus dem Dampfraum 274 in den Kanister 222 freizusetzen.
Die Steuerung 212 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 214 umfassen. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 216 einen stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 270 angeordneten Abgassensor 237, einen Temperatursensor 233, einen Drucksensor 291 und einen Kanistertemperatursensor 232 beinhalten. Andere Sensoren, wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren, können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Aktoren die Drossel 262, das Kraftstofftankabsperrventil 252, das Kanisterspülventil 261 und das Kanisterentlüftungsventil 297 beinhalten. Das Steuersystem 214 kann eine Steuerung 212 beinhalten. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, auslösen. Eine beispielhafte Steuerroutine ist in dieser Schrift unter Bezugnahme auf 5, 6 und 8 beschrieben.
In einigen Beispielen kann die Steuerung in einen Modus mit reduzierter Leistung oder Schlafmodus versetzt werden, in dem die Steuerung wesentliche Funktionen aufrechterhält und mit einem niedrigeren Batterieverbrauch als in einem entsprechenden Wachmodus arbeitet. Zum Beispiel kann die Steuerung im Anschluss an ein Fahrzeugabschaltereignis in einen Schlafmodus versetzt werden, um einen Zeitraum nach dem Fahrzeugabschaltereignis eine Diagnoseroutine durchzuführen. Die Steuerung kann eine Weckeingabe aufweisen, die es der Steuerung ermöglicht, auf Grundlage einer Eingabe, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wird, zu einem Wachmodus zurückzukehren. Zum Beispiel kann das Öffnen einer Fahrzeugtür eine Rückkehr zu einem Wachmodus auslösen.
Routinen zur Detektion von unerwünschten Verdunstungsemissionen können periodisch durch die Steuerung 212 an dem Kraftstoffsystem 218 und/oder dem EVAP-System 251 durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass keine unerwünschten Verdunstungsemissionen in dem Kraftstoffsystem und/oder Verdunstungsemissionssystem vorhanden sind. Demnach können Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen unter Verwendung von natürlichem Vakuum bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor (engine-off natural vacuum - EONV), das aufgrund einer Änderung der Temperatur und des Drucks an dem Kraftstofftank im Anschluss an eine Verbrennungsmotorausschaltung und/oder mit ergänztem Vakuum aus einer Vakuumpumpe (in 2 nicht abgebildet) erzeugt wird, durchgeführt werden, während der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist (Verbrennungsmotorausschalttest). Alternativ können Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen durchgeführt werden, während der Verbrennungsmotor läuft, indem eine Vakuumpumpe betrieben wird und/oder das Vakuum in dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer verwendet wird. In einigen Konfigurationen kann ein Kanisterentlüftungsventil (canister vent valve - CVV) 297 in der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt sein. Das CVV 297 kann dazu dienen, eine Strömung von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre einzustellen. Das CVV kann zudem für Diagnoseroutinen verwendet werden. Wenn es eingeschlossen ist, kann das CVV während Kraftstoffdampfspeichervorgängen (zum Beispiel während des Betankens des Kraftstofftanks und während der Verbrennungsmotor nicht läuft) geöffnet werden, sodass Luft, aus der nach dem Strömen durch den Kanister die Kraftstoffdämpfe herausgelöst sind, hinaus in die Atmosphäre ausgestoßen werden kann. Gleichermaßen kann das CVV während Spülvorgängen (zum Beispiel während der Kanisterregenerierung und während der Verbrennungsmotor läuft) geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass eine Strömung von Frischluft die in dem Kanister gespeicherten Kraftstoffdämpfe herauslöst. In einigen Beispielen kann das CVV 297 ein Magnetventil sein, bei dem das Öffnen oder Schließen des Ventils über die Betätigung einer Kanisterentlüftungsmagnetspule durchgeführt wird. Insbesondere kann das Kanisterentlüftungsventil ein normalerweise offenes Ventil sein, das sich bei Betätigung der Kanisterentlüftungsmagnetspule schließt. In einigen Beispielen kann das CVV 297 als verriegelbares Magnetventil konfiguriert sein. Anders ausgedrückt, wird das Ventil, wenn es in einer geschlossenen Konfiguration platziert wird, im geschlossenen Zustand verriegelt, ohne dass zusätzlicher Strom oder zusätzliche Spannung benötigt wird. Zum Beispiel kann das Ventil mit einem Impuls von 100 ms geschlossen werden und dann zu einem späteren Zeitpunkt mit einem weiteren Impuls von 100 ms geöffnet werden. Auf diese Art und Weise wird die Menge von Batterieleistung, die verwendet wird, um das CVV geschlossen zu halten, reduziert. Insbesondere kann das CVV geschlossen werden, während das Fahrzeug ausgeschaltet ist, womit die Batterieleistung aufrechterhalten wird, während das Kraftstoffemissionssteuersystem gegen die Atmosphäre abgedichtet bleibt. Einige Routinen zur Detektion von Verdunstungsemissionen können verwendet werden, um eine Verschlechterung in dem Kraftstoffsystem 218 durch Bestimmen eines Drucks des Kraftstoffsystems 218 über den Drucksensor 291 zu identifizieren. Zum Beispiel kann das FTIV 252 auf eine geschlossene Position eingestellt werden, wodurch druckbeaufschlagte Luft aus dem Dampfraum 274 in die Dampfrückgewinnungsleitung 231 freigesetzt werden kann, wodurch ermöglicht wird, dass der Drucksensor 291 den Druck des Kraftstoffsystems 218 misst. Eine erste Ausgabe des Drucksensors 291 kann mit einer zweiten Ausgabe des Drucksensors 291 zu einem späteren Zeitpunkt verglichen werden und eine Differenz zwischen der ersten Ausgabe und der zweiten Ausgabe kann eine Verschlechterung in dem Kraftstoffsystem 218 angeben. Ein Problem bei derzeitigen Routinen zur Detektion von Verschlechterungen besteht jedoch darin, dass der Drucksensor 291 möglicherweise nicht dazu in der Lage ist, zu bestimmen, ob sich eine detektierte Verschlechterung in dem Kraftstofftank 220 oder in dem Balg 272 befindet. Deshalb kann eine zusätzliche Diagnoseroutine gewünscht sein, um zwischen einer Verschlechterung in einem Balg und einer Verschlechterung in einem Kraftstofftank zu unterscheiden.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen einer Verschlechterungsbedingung in dem Balg 272 (z. B. im Unterschied zu einer Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank 220) beinhaltet das Einstellen des FTIV 252 auf eine geschlossene Position und das Erzeugen eines Sollvakuums in dem Kraftstofftank 220. Zum Beispiel kann ein Sollvakuum in dem Kraftstofftank 220 durch eine Vakuumpumpe des Kraftstoffsystems 218 (in 2 nicht abgebildet) erzeugt werden. In einem Beispiel kann das Sollvakuum eine Menge an Unterdruck sein, die einem vollständig ausgedehnten Balg 272 entspricht, ohne den Balg 272 bis zu einem Punkt übermäßig aufzublasen, an dem der Balg 272 beschädigt werden kann. Das Sollvakuum kann als Ergebnis von bandfernen Studien bestimmt werden.
Wenn das Vakuum in dem Kraftstofftank 220 erzeugt wird, kann das Balgdichtungsventil 285 geöffnet werden, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Balg 272 in einen vollständig ausgedehnten Zustand ausdehnt, wenn Luft aus der Atmosphäre in den Balg 272 eintritt. Das vollständige Ausdehnen des Balgs 272 kann eine Verschlechterung freilegen, die durch die überlappenden Balgabschnitte 276 verdeckt werden kann. Falls das Sollvakuum bei offenem Balgdichtungsventil 285 erreicht wird, kann gefolgert werden, dass keine Verschlechterungen in dem Kraftstofftank 220 oder dem Balg 272 vorhanden sind. Alternativ kann, falls das Sollvakuum nicht aufrechterhalten wird (z. B. dass der Tankinnendrucksensor 273 eine Druckzunahme im Laufe der Zeit registriert), gefolgert werden, dass entweder in dem Balg 272 oder in dem Kraftstofftank 220 eine Verschlechterungsbedingung besteht. Zum Beispiel kann Luft aus der Atmosphäre über eine Verschlechterung in einer Struktur des Kraftstofftanks 220 in den Dampfraum 274 des Kraftstofftanks 220 entweichen oder Luft aus der Atmosphäre kann durch das offene Ventil 285 und eine Verschlechterung in dem Balg 272 in den Dampfraum 274 des Kraftstofftanks 220 entweichen. Ferner kann, falls das Sollvakuum nicht aufrechterhalten wird, eine Druckänderungsrate verwendet werden, um eine Größe der Verschlechterung zu schätzen. Falls zum Beispiel die Druckänderungsrate hoch ist, kann die Größe der Verschlechterung groß sein. Falls die Druckänderungsrate niedrig ist, kann die Größe der Verschlechterung klein sein.
Falls bestimmt wird, dass eine Verschlechterungsbedingung entweder in dem Kraftstofftank 220 oder dem Balg 272 besteht, kann eine weitere Diagnoseroutine eingebracht werden, um zu bestimmen, ob sich die Verschlechterung in dem Kraftstofftank 220 oder dem Balg 272 befindet. Sobald das Sollvakuum erreicht ist und sich der Balg 272 vollständig ausgedehnt hat, kann das Balgdichtungsventil 285 auf eine geschlossene Position eingestellt werden, wodurch der Balg 272 abgedichtet wird und verhindert wird, dass Luft in den Balg 272 eintritt oder aus diesem in die Atmosphäre austritt. Sobald der Balg 272 abgedichtet ist, kann erneut eine Luftentweichungsanalyse (z. B. durch die Steuerung 212) unter Verwendung des Tankinnendrucksensors 273 durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob Luft aus dem Balg 272 in den Dampfraum 274 leckt. Falls ein Sollvakuum aufrechterhalten wird, kann gefolgert werden, dass keine Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank 220 besteht und die Verschlechterung deshalb in dem Balg 272 vorliegt. Falls zum Beispiel eine Verschlechterung in dem Kraftstofftank 220 vorliegt, kann Luft in den Kraftstofftank 220 eintreten und verhindern, dass das Sollvakuum aufrechterhalten wird. Alternativ kann sich der Druck des Kraftstofftanks 220 nicht ändern, falls eine Verschlechterung in dem Balg 272 vorliegt, während das Balgdichtungsventil 285 geschlossen ist, da der Druck einfach zwischen dem Balg 272 und dem Dampfraum 274 eingestellt wird, wobei Luft weder in den Balg 272 noch in den Kraftstofftank 220 eingebracht wird. Somit kann durch Messen eines Vakuums innerhalb des Kraftstofftanks 220 unter unterschiedlichen Konfigurationen von Ventilpositionen eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg 272 von einer Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank 220 unterschieden werden. Infolgedessen kann der Balg 272 gewartet und ersetzt werden, während der Kraftstofftank 220 erhalten bleibt. Ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen einer Stelle einer Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank 220 oder dem Balg 272 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 6 ausführlicher beschrieben.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 zeigt ein Temperaturgraph 300 einen Verlauf 310, der eine Änderung einer Innentemperatur eines Kraftstofftanks eines Fahrzeugs im Verlauf eines Tages abbildet. Der Kraftstofftank kann der gleiche wie der Kraftstofftank 220 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 oder diesem ähnlich sein. Die Temperatur innerhalb des Kraftstofftanks kann über einen Temperatursensor gemessen werden, der in dem Kraftstofftank angeordnet ist. Der Temperaturgraph 300 beinhaltet eine vertikale Achse 302, die die Temperatur zeigt, eine horizontale Achse 304, die die Zeit zeigt, einen minimalen Temperaturschwellenwert 306 und einen maximalen Temperaturschwellenwert 308.
Bei Punkt 312 gibt der Verlauf 310 eine minimale Temperatur des Kraftstofftanks um 6:00 Uhr an. Während eines täglichen Temperaturzyklus zeigt der Verlauf 310 eine Zunahme der Temperatur des Kraftstofftanks auf eine maximale Temperatur bei Punkt 314 des Verlaufs 310 über eine erste Dauer von 6:00 Uhr bis 15:00 Uhr, wobei während dieser Zeit eine Umgebungstemperatur zunimmt. Über eine zweite Dauer von 15:00 Uhr bis 24:00 Uhr zeigt der Verlauf 310 eine Abnahme der Temperatur des Kraftstofftanks von der maximalen Temperatur bei Punkt 314 zurück auf die minimale Temperatur bei Punkt 316.
Wenn die Temperatur des Kraftstofftanks zunimmt, kann sich ein entsprechender Druck innerhalb des Kraftstofftanks aufbauen. Zum Beispiel kann der Druck innerhalb des Kraftstofftanks um 6:00 Uhr, wenn die Temperatur innerhalb des Kraftstofftanks bei einem Minimum liegt, gleich dem Atmosphärendruck außerhalb des Kraftstofftanks sein. Um 15:00 Uhr, wenn die Temperatur innerhalb des Kraftstofftanks bei einem Maximum liegt, kann der Druck innerhalb des Kraftstofftanks höher als der Druck außerhalb des Kraftstofftanks sein. Infolge einer Differenz zwischen dem Druck innerhalb des Kraftstofftanks und dem Druck außerhalb des Kraftstofftanks kann eine Steuerung des Fahrzeugs (z. B. die Steuerung 212 des Steuersystems 214 aus 2) eine Betankungsverriegelung (z. B. die Betankungsverriegelung 245 aus 2) eines Einfüllsystems des Kraftstofftanks verriegeln, wodurch verhindert wird, dass ein Bediener einen Tankdeckel des Kraftstofftanks öffnet und druckbeaufschlagten Kraftstoffdämpfen innerhalb des Kraftstofftanks ausgesetzt ist.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4A, 4B, 4C und 4D sind Beispiele für den Kraftstofftank 220 und den Balg 272 gezeigt, in denen sich der Balg 272 in unterschiedlichen ausgedehnten und zusammengefallenen Zuständen befindet und in denen eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg 272 besteht. In 4A zeigt die beispielhafte Ansicht 400, dass der Balg 272 des Kraftstofftanks 220 auf eine minimale Balgausdehnung 404 gegen ein Dach des Kraftstofftanks 220 zusammengefallen ist, wobei ein Volumen des Balgs 272 minimiert ist. In einem vollständig zusammengefallenen Zustand kann ein Druck des Balgs 272 ebenfalls minimiert sein. Die beispielhafte Ansicht 400 zeigt den Kraftstofftank 220 mit einer Kraftstofftiefe 402, wobei die Kraftstofftiefe 402 ein hohes Kraftstoffvolumen angeben kann. In einer Ausführungsform kann die Kraftstofftiefe 402 durch einen Kraftstofffüllstandsensor gemessen werden, der innerhalb des Kraftstofftanks 220 angeordnet ist, wie etwa den Kraftstofffüllstandsensor 234 des Kraftstoffsystems 218.
Zum Beispiel kann die Kraftstofftiefe 402 über einer Schwellentiefe 406 liegen, wie durch eine Balgtiefenlinie 408 angegeben, wobei die Schwellentiefe einem niedrigsten Punkt des Balgs 272 entspricht, wenn der Balg 272 vollständig ausgedehnt ist. Somit kann der Balg 272 nicht auf eine maximale Balgausdehnung (z. B. ein maximales Volumen) ausgedehnt werden, ohne mit dem Kraftstoff in Kontakt zu kommen. Da der Balg 272 nicht vollständig ausgedehnt ist, kann eine Verschlechterung in einem der sich überlappenden Balgabschnitte (z. B. an einer Seite des Balgs) nicht Luft in dem Dampfraum 474 ausgesetzt sein, und deshalb kann die Verschlechterung nicht durch die in dieser Schrift offenbarte Routine zur Detektion von Verschlechterungen detektiert werden.
Im Gegensatz dazu zeigt 4B zeigt eine beispielhafte Ansicht 420, in der der Balg 272 auf eine maximale Balgausdehnung 422 ausgedehnt ist, wobei der niedrigste Punkt des Balgs 272 die Balgtiefenlinie 408 bei der Schwellentiefe 406 erreicht. Wie vorstehend beschrieben, stützt sich die in dieser Schrift offenbarte Routine zur Detektion von Verschlechterungen darauf, dass der Balg 272 vollständig ausgedehnt ist, da andernfalls eine Verschlechterung in einem der überlappenden Balgabschnitte 276 nicht freigelegt sein kann. Ferner stützt sich die in dieser Schrift offenbarte Routine zur Detektion von Verschlechterungen darauf, dass der Balg 272 nicht mit einem Kraftstoffvolumen in dem Kraftstofftank 220 in Kontakt steht, da, falls sich ein vollständig ausgedehnter Balg unter den Füllstand des Kraftstoffs erstreckt, eine Verschlechterung 424 an einem unteren Abschnitt des Balgs 272 nicht der Luft ausgesetzt wäre. Falls zum Beispiel die in dieser Schrift offenbarte Routine zur Detektion von Verschlechterungen in einer Situation wie der durch 4B gezeigten ausgeführt würde, in der die Verschlechterung 424 unter der Kraftstofftiefe 402 liegt, kann der Kraftstoff verhindern, dass Luft durch die Verschlechterung 424 aus dem Balg 272 entweicht, und die Verschlechterung 424 kann undetektiert bleiben. Somit kann, falls die Kraftstofftiefe 402 über der Schwellentiefe 406 liegt, der Balg 272 nicht vollständig ausgedehnt werden, ohne in Kontakt mit dem Kraftstoff zu kommen, und die Routine zur Detektion von Verschlechterungen kann die Verschlechterung 424 nicht identifizieren. Alternativ kann, falls die Kraftstofftiefe 402 unter der Schwellentiefe 406 liegt, der Balg 272 vollständig ausgedehnt werden, ohne in Kontakt mit dem Kraftstoff zu kommen, und die Routine zur Detektion von Verschlechterungen kann die Verschlechterung 424 identifizieren. Infolgedessen kann es eine Voraussetzung für das Ausführen der in dieser Schrift offenbarten Routine zur Detektion von Verschlechterungen sein, dass eine Kraftstofftiefe unter der Schwellentiefe 406 liegt.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 4C zeigt eine beispielhafte Ansicht 440 den Kraftstofftank 220 mit einer Kraftstofftiefe 442, wobei die Kraftstofftiefe 442 ein niedriges Kraftstoffvolumen angeben kann. Zum Beispiel kann die Kraftstofftiefe 442 niedriger sein als die Schwellentiefe 406, wie durch die Balgtiefenlinie 408 angegeben, sodass der niedrigste Punkt des Balgs 272 der Luft in dem Dampfraum 474 ausgesetzt ist, wenn der Balg bis auf eine maximale Balgausdehnung 422 ausgedehnt ist. Infolgedessen wird ermöglicht, dass jeglicher flüssiger Kraftstoff, der in den Balg 272 geleckt ist, zurück in den Kraftstofftank tropft, um die Verschlechterung Luft auszusetzen, wodurch Luft innerhalb des Balgs 272 dazu in der Lage ist, während der Routine zur Detektion von Verschlechterungen über die Verschlechterung 424 an einem unteren Abschnitt des Balgs 272 in den Dampfraum 274 zu entweichen. Während 4B eine Situation darstellt, in der die Routine zur Detektion von Verschlechterungen eine Verschlechterung nicht detektieren kann, stellt 4A somit eine Situation dar, in der die Routine zur Detektion von Verschlechterungen eine Verschlechterung detektieren kann.
In 4D zeigt eine beispielhafte Ansicht 460 den Kraftstofftank 220, wobei die Kraftstofftiefe 442 ein niedriges Kraftstoffvolumen angibt, wie in 4C. Wie vorstehend beschrieben, kann die Kraftstofftiefe 442 niedriger sein als die Schwellentiefe 406, wie durch die Balgtiefenlinie 408 angegeben, sodass der niedrigste Punkt des Balgs 272 der Luft in dem Dampfraum 474 ausgesetzt ist, wenn der Balg bis auf eine maximale Balgausdehnung 422 ausgedehnt ist. Die beispielhafte Ansicht 460 zeigt eine Verschlechterung 462 in einem der überlappenden Balgabschnitte 276. Im Gegensatz zu 4A, in der die Verschlechterung 462 aufgrund des zusammengefallenen Zustands des Balgs 272 nicht der Luft ausgesetzt wäre, ist die Verschlechterung 462 in 4D der Luft in dem Dampfraum 274 ausgesetzt, da der Balg 272 vollständig ausgedehnt ist. Infolgedessen ist Luft innerhalb des Balgs 272 dazu in der Lage, während der Routine zur Detektion von Verschlechterungen über die Verschlechterung 462 in einer Seite des Balgs 272 in den Dampfraum 274 zu entweichen. Während 4A eine Situation darstellt, in der die Routine zur Detektion von Verschlechterungen eine Verschlechterung nicht detektieren kann, stellt 4D somit eine Situation dar, in der die Routine zur Detektion von Verschlechterungen eine Verschlechterung detektieren kann.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 5A ist ein beispielhafter NIRCOS-Kraftstofftank 500 eines PHEV-Fahrzeugs gezeigt. Der NIRCOS-Kraftstofftank kann der gleiche wie der Kraftstofftank 144 des Fahrzeugantriebssystems 100 aus 1 oder diesem ähnlich sein. Der Kraftstofftank 500 kann aus einem schweren Material (z. B. Metall) hergestellt sein, das dazu imstande ist, einem hohen Druck standzuhalten. In einer Ausführungsform ist der Kraftstofftank 500 aus Stahl hergestellt.
Der NIRCOS-Kraftstofftank 500 kann ein Kraftstoffpumpensystem 516 beinhalten, das innerhalb des Kraftstofftanks 500 angeordnet ist. Das Kraftstoffpumpensystem 516 kann das gleiche wie das Kraftstoffpumpensystem 221 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 oder diesem ähnlich sein und es kann über eine Kraftstoffpumpenöffnung 526 darauf zugegriffen werden. Das Kraftstoffpumpensystem 516 kann eine in den Tank eingebaute Kraftstoffpumpe, ein Kraftstofffilter, eine Kraftstofffüllstandsanzeige, eine Kraftstoffzufuhrleitung und eine Kraftstoffrücklaufleitung usw. beinhalten und kann Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 500 zu einem oder mehreren Zylindern eines Verbrennungsmotors, wie etwa des Verbrennungsmotors 110 aus 2, pumpen. Der Kraftstofftank 500 kann ein oder mehrere Entlüftungsventile 518 beinhalten, die Luft und/oder Kraftstoffdämpfe freisetzen, um einen Druck innerhalb des Kraftstofftanks 500 zu verringern. In einer Ausführungsform können das eine oder die mehreren Entlüftungsventile 518 an eine Rohrleitung gekoppelt sein, die zu einem Dampfkanister führt, wie etwa dem Dampfkanister 222 aus 2. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, können das eine oder die mehreren Kraftstoffentlüftungsventile 518 ermöglichen, dass ein Kraftstoffdampfkanister des Emissionssteuersystems bei einem niedrigen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdampfungsrate aus dem Tank zu erhöhen. In einer Ausführungsform beinhalten das eine oder die mehreren Entlüftungsventile 518 ein oder mehrere Stufenentlüftungsventile (GVV) und ein Füllbegrenzungsentlüftungsventil (FLVV).
Der Kraftstofftank 500 kann auch einen Drucksensor 520 beinhalten, der den Druck innerhalb des Kraftstofftanks 500 messen kann. Der NIRCOS-Kraftstofftank 500 kann einen oder mehrere Abstandshalter beinhalten, wie etwa die Abstandshalter 502, 504, 506, 508, 510, 512 und 514, die dem Kraftstofftank 500 eine strukturelle Verstärkung bereitstellen können. Zum Beispiel können die Abstandshalter 502-514 dem Kraftstofftank 500 dabei helfen, einem Druck standzuhalten, der sich in dem Kraftstofftank 500 infolge von täglichen Temperaturzyklen aufbaut. In einem Beispiel kann der Innendruck des Kraftstofftanks 500 im Bereich von -2 psi (z. B. Unterdruck oder Vakuum) bis 5 psi (z. B. ein hoher Druck) liegen. Die Anzahl und Anordnung von Abstandshaltern, die in dem Kraftstofftank 500 eingeschlossen sind, kann in Abhängigkeit vom Typ des PHEV-Fahrzeugs variieren.
Kraftstoff kann über ein Kraftstoffeinfüllrohr 522 in den NIRCOS-Kraftstofftank 500 eingebracht werden. Das Kraftstoffeinfüllrohr kann das gleiche wie das Kraftstoffeinfüllrohr 211 aus 2 oder diesem ähnlich sein. Der Kraftstofftank 500 kann zudem einen Kraftstofffüllstandsindikator 524 beinhalten, der eine Messung eines Füllstands und/oder Volumens von Kraftstoff an eine Steuerung des Fahrzeugs ausgeben kann.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 5B ist eine auseinandergezogene Ansicht eines drucklosen NIRCOS-Kraftstofftanks 550 gezeigt. Im Gegensatz zu dem Kraftstofftank 500 beinhaltet der Kraftstofftank 550 einen Balg 564, der innerhalb des Kraftstofftanks 550 angeordnet ist, wobei ein Druck des Kraftstofftanks 550 durch Einstellen eines Volumens des Balgs 274 unter einem Schwellendruck gehalten werden kann. Der Balg 274 kann der gleiche wie der Balg 272 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 oder diesem ähnlich sein und der Kraftstofftank 550 kann der gleiche wie der Kraftstofftank 144 des Fahrzeugantriebssystems 100 aus 1 und/oder der Kraftstofftank 220 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 oder diesen ähnlich sein. Im Gegensatz zu dem Kraftstofftank 500 kann der drucklose Kraftstofftank 550 aus einem relativ leichten Material hergestellt sein, das nicht dazu imstande ist, einem hohen Druck standzuhalten. In einer Ausführungsform ist der Kraftstofftank 500 aus Kunststoff hergestellt.
Zum Beispiel kann ein Volumen des Kraftstofftanks 550 ein erstes Volumen an flüssigem Kraftstoff und ein zweites Volumen an Dampfraum umfassen. Der Dampfraum kann der gleiche wie der Dampfraum 274 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 oder diesem ähnlich sein. Wenn Kraftstoff durch einen Verbrennungsmotor (z. B. den Verbrennungsmotor 110 des Fahrzeugantriebssystems 100 aus 1) verbraucht wird, kann das erste Volumen an flüssigem Kraftstoff abnehmen und das zweite Volumen an Dampfraum zunehmen. Wenn das zweite Volumen an Dampfraum zunimmt, kann der Druck des Kraftstofftanks 550 im Verlauf eines täglichen Temperaturzyklus größeren Schwankungen unterliegen, wodurch der Druck des Kraftstofftanks 550 aufgrund einer heißen Umgebungstemperatur zunehmen und aufgrund einer kühlen Umgebungstemperatur abnehmen kann. Um den Druck des Kraftstofftanks 550 unter einem Schwellendruck zu halten, kann der Balg 564 innerhalb des Kraftstofftanks 550 angeordnet sein, sodass der Balg 564 einen Abschnitt des zweiten Volumens an Dampfraum einnimmt. Der Balg 272 kann an einer Innenfläche des Kraftstofftanks 550 (z. B. dem Dach) fixiert und abgedichtet sein, wodurch Luft aus dem Dampfraum nicht in den Balg eintreten kann und Luft aus dem Balg nicht in den Dampfraum eintreten kann. Ferner kann zugelassen werden, dass der Balg 564 zusammenfällt, wenn sich die Luft in dem Dampfraum aufgrund erhöhter Temperaturen ausdehnt, und sich ausdehnt, wenn sich die Luft in dem Dampfraum aufgrund verringerter Temperaturen zusammenzieht. Auf diese Weise wird eine Druckzunahme in dem Kraftstofftank 550 durch eine entsprechende Abnahme des Volumens des Balgs 564 ausgeglichen und der Druck des Kraftstofftanks 550 kann innerhalb eines gewünschten Bereichs gehalten werden.
Der Kraftstofftank 550 kann ein geformtes Gehäuse 552 mit einem Drucksensor 554, einem Berührungspunkt (z. B. einem Pad) 556, einem oder mehreren Entlüftungsventilen 558, einem Kraftstoffpumpensystem 570, auf das über eine Kraftstoffpumpenöffnung 560 zugegriffen werden kann, und einem Kraftstoffeinfüllrohr 562 beinhalten, die dem Drucksensor 520, dem einen oder den mehreren Entlüftungsventilen 518, dem Kraftstoffpumpensystem 516, der Kraftstoffpumpenöffnung 526 und einem Kraftstoffeinfüllrohr 522 des Kraftstofftanks 500 ähnlich sind, die vorstehend in Bezug auf 5A beschrieben sind. Der Kraftstofftank 550 kann einen Ladeanschluss 576 zum Entlüften des Kraftstofftanks beinhalten (z. B. mit einem passiven Entlüftungsventil, wie etwa dem GVV 283 oder FLVV 289 aus 2). Der Balg 564 kann an einer oberen Fläche des Kraftstofftanks 550 über eine Balgkappe 566 angebracht sein, die koaxial mit dem Balg 564 um eine gemeinsame Achse 574 ausgerichtet sein kann, wobei eine Balgdichtung 568 die Balgkappe 566 von dem Balg 272 trennt. Der Kraftstofftank 550 kann ein Balgdichtungsventil 572 beinhalten, das an dem Kraftstofftank 550 an einer Stelle einer zentralen Öffnung des Balgs 564 positioniert ist, an der das geformte Gehäuse 552 die gemeinsame Achse 574 schneidet. Wie vorstehend in Bezug auf 2 beschrieben, kann das Balgdichtungsventil 572 auf eine offene Position eingestellt werden, wodurch Luft aus der Atmosphäre in den Balg 564 eintreten kann, oder auf eine geschlossene Position eingestellt werden, um eine Diagnoseroutine durchzuführen, um eine Verschlechterungsbedingung des Balgs 564 zu bestimmen. Zum Beispiel kann, wie nachstehend in Bezug auf 6 ausführlicher beschrieben, ein Vakuum in den Kraftstofftank 550 eingebracht werden, um den Balg 564 auf eine maximale Ausdehnung auszudehnen, wonach das Balgdichtungsventil 572 auf eine geschlossene Position eingestellt werden kann, um über eine Luftentweichungsanalyse zu bestimmen, ob Luft aus dem Balg 564 in den Dampfraum des Kraftstofftanks 550 lecken kann.
Ein Vorteil des drucklosen NIRCOS-Kraftstofftanks 550 gegenüber dem NIRCOS-Kraftstofftank 500 besteht darin, dass der NIRCOS-Kraftstofftank 550 durch Reduzieren eines Betrags des Innendrucks, dem der NIRCOS-Kraftstofftank 550 unterliegt (z. B. über den Balg 564), aus einem leichteren und/oder kostengünstigeren Material (wie z. B. Kunststoff) als der NIRCOS-Kraftstofftank 500 aufgebaut sein kann. Ferner können die Abstandshalter 502, 504, 506, 508, 510, 512 und 514 des NIRCOS-Kraftstofftanks 500 unnötig gemacht werden und deshalb in dem NIRCOS-Kraftstofftank 550 beseitigt werden. Infolgedessen können Kosten des NIRCOS-Kraftstofftanks 550 niedriger sein als Kosten des NIRCOS-Kraftstofftanks 500. Ein Hindernis für die weitverbreitete Einführung des drucklosen NIRCOS-Kraftstofftanks 550 besteht jedoch darin, dass eine Routine zur Detektion von Verdunstungsemissionen (in dieser Schrift auch als Routine zur Detektion von Verschlechterungen bezeichnet) des NIRCOS-Kraftstofftanks 550 möglicherweise nicht ausreichend ist, um eine Verschlechterung in dem Balg 564 zu diagnostizieren, und eine neue und/oder zusätzliche Routine zur Detektion von Verdunstungsemissionen oder Verschlechterungen kann gewünscht sein, wie etwa das nachstehend in 6 beschriebene Verfahren zur Detektion von Verschlechterungen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 6 ist ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Bestimmen, ob eine Verschlechterungsbedingung eines Balgs oder eines Kraftstofftanks in einem Kraftstoffsystem eines HEV-Fahrzeugs besteht, gezeigt. Der Balg und der Kraftstofftank des Kraftstoffsystems des Fahrzeugs können der gleiche wie der Balg 272 des Kraftstofftanks 220 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 und/oder der Balg 564 des Kraftstofftanks 550 aus 5B oder diesen ähnlich sein. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 600 können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 212 des Steuersystems 214 aus 2) auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Fahrzeugantriebssystems, wie etwa den vorstehend in Bezug auf das Fahrzeugantriebssystem 100 aus 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren des Fahrzeugantriebssystems gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren 600 einsetzen.
Wie der Durchschnittsfachmann verstehen wird, können die durch die Ablaufdiagrammblöcke dargestellten Funktionen durch Software und/oder Hardware durchgeführt werden. In Abhängigkeit von der konkreten Verarbeitungsstrategie, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert usw., können die verschiedenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge oder Abfolge durchgeführt werden, als in der Figur veranschaulicht ist. Zum Beispiel können eine oder mehrere Bedingungen zum Umsetzen des Verfahrens 600 (z. B. die Schritte 604 und 606) in einigen Beispielen in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden (wobei z. B. Schritt 606 vor Schritt 604 durchgeführt wird). Gleichermaßen können ein oder mehrere Schritte oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden, obwohl dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist. In einer Ausführungsform werden die veranschaulichten Funktionen hauptsächlich durch Software, Anweisungen oder Code umgesetzt, die in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und durch einen oder mehrere mikroprozessorbasierte Computer oder Steuerungen ausgeführt werden, um den Betrieb des Fahrzeugs zu steuern.
Bei 602 beinhaltet das Verfahren 600 Schätzen und/oder Messen von Fahrzeugbetriebsbedingungen. Fahrzeugbetriebsbedingungen können auf Grundlage einer oder mehrerer Ausgaben verschiedener Sensoren des Fahrzeugs geschätzt werden (wie z. B. Öltemperatursensoren, Verbrennungsmotordrehzahl- oder Raddrehzahlsensoren, Drehmomentsensoren usw., wie vorstehend in Bezug auf das Fahrzeugantriebssystem 100 aus 1 beschrieben). Fahrzeugbetriebsbedingungen können Verbrennungsmotordrehzahl und - last, Fahrzeuggeschwindigkeit, Getriebeöltemperatur, Abgasströmungsrate, Luftmassenströmungsrate, Kühlmitteltemperatur, Kühlmittelströmungsrate, Verbrennungsmotoröldrücke (z. B. Ölgaleriedrücke), Betriebsmodi von einem oder mehreren Einlassventilen und/oder Auslassventilen, Elektromotordrehzahl, Batterieladung, Verbrennungsmotordrehmomentausgabe, Fahrzeugraddrehmoment usw. beinhalten. Das Schätzen und/oder Messen von Fahrzeugbetriebsbedingungen kann Bestimmen beinhalten, ob das HEV-Fahrzeug durch einen Verbrennungsmotor oder einen elektrischen Motor angetrieben wird (z. B. den Verbrennungsmotor 110 oder den elektrischen Motor 120 des Fahrzeugantriebssystems 100 aus 1). Das Schätzen und/oder Messen von Fahrzeugbetriebsbedingungen kann ferner Bestimmen eines Zustands eines Kraftstoffsystems des Fahrzeugs beinhalten, wie etwa Messen eines Drucks des Kraftstoffsystems, Bestimmen eines Zustands eines oder mehrerer Ventile des Kraftstoffsystems (z. B. eines Betankungs-/Kraftstoffeinlassventils, Balgdichtungsventils) usw.
Bei 604 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob eine Routine zur Detektion von Verschlechterungen an einem Kraftstoffsystem des Fahrzeugs durchgeführt werden soll. Zum Beispiel kann das Verfahren 600 Bestimmen, wann eine vorbestimmte Dauer überschritten worden ist (z. B. 24 Stunden, eine Woche usw.). und als Reaktion darauf Durchführen der Routine zur Detektion von Verschlechterungen bei einem Schlüsseleinschaltereignis beinhalten. Zusätzlich und/oder alternativ kann eine Durchführung der Routine zur Detektion von Verschlechterungen durch einen Zustand des Kraftstoffsystems bedingt sein. Zum Beispiel kann eine Routine zur Detektion von Verschlechterungen bei Einleitung des Betriebs eines elektrischen Motors durchgeführt werden, wenn ein Kraftstoffeinlassventil (z. B. das FTIV 252 aus 2) geschlossen ist, wodurch der Kraftstofftank abgedichtet wird und der Kraftstofftank Druckänderungen infolge von Änderungen der Umgebungstemperatur ausgesetzt wird. In einem Beispiel wird die Routine zur Detektion von Verschlechterungen durchgeführt, falls durch eine Steuerung sowohl detektiert wird, dass das FTIV-Ventil geschlossen worden ist, als auch, dass die Routine zur Detektion von Verschlechterungen nicht innerhalb der letzten 24 Stunden durchgeführt worden ist. In anderen Beispielen kann die Routine zur Detektion von Verschlechterungen dadurch bedingt sein, dass ein anderer Betriebszustand des Fahrzeugs erreicht wird oder eine Kombination von Betriebszuständen oder eine Kombination von Betriebszuständen und ein Wartungs- und/oder Diagnoseplan.
Falls bei 604 bestimmt wird, dass die Routine zur Detektion von Verschlechterungen nicht durchgeführt werden soll, kehrt das Verfahren 600 zu 602 zurück. Falls bei 604 bestimmt wird, dass die Routine zur Detektion von Verschlechterungen durchgeführt werden soll, geht das Verfahren 600 zu 606 über. Bei 606 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob ein Kraftstofffüllstand unter einem Schwellenfüllstand liegt, und als Reaktion darauf Durchführen der Routine zur Detektion von Verschlechterungen. Zum Beispiel kann das Durchführen der Routine zur Detektion von Verschlechterungen davon abhängen, dass der Kraftstofffüllstand in dem Kraftstofftank niedrig genug ist, um zu ermöglichen, dass sich der Balg vollständig ausdehnt, ohne mit flüssigem Kraftstoff in dem Kraftstofftank in Kontakt zu kommen, wie in Bezug auf 4A-4D (z. B. die Schwellentiefe 406 aus 4A-4D) beschrieben. In einem Beispiel beträgt der Schwellenfüllstand 40 % einer Kapazität des Kraftstofftanks. Der Schwellenfüllstand kann in Abhängigkeit von Art, Modell oder Volumen des Balgs des Kraftstofftanks variieren. Ferner können in dem Speicher gespeicherte Anweisungen das Empfangen einer Ausgabe eines Kraftstofffüllstandsensors (z. B. des Kraftstofffüllstandsensors 234 des Kraftstoffsystems 218 aus 2), eines Tankinnendrucksensors (z. B. des Drucksensors 273 des Kraftstoffsystems 218 aus 2) und/oder anderer Sensoren des Kraftstoffsystems und als Reaktion darauf Durchführen der Routine zur Detektion von Verschlechterungen, wie nachstehend beschrieben, über Anweisungen zum Senden eines Signals an einen oder mehrere Aktoren, einschließlich eines Kraftstoffeinlassventils und/oder eines Balgdichtungsventils (z. B. des FTIV 252 und des Balgdichtungsventils 285 des Kraftstoffsystems 218 aus 2), beinhalten.
In einigen Beispielen kann Bestimmen, ob ein Kraftstofffüllstand in dem Kraftstofftank unter einem Schwellenfüllstand liegt, nach dem Bestimmen, ob die Routine zur Detektion von Verschlechterungen durchgeführt werden soll, auftreten, während in anderen Beispielen das Bestimmen, ob ein Kraftstofffüllstand in dem Kraftstofftank unter einem Schwellenfüllstand liegt, vor dem Bestimmen, ob die Routine zur Detektion von Verschlechterungen durchgeführt werden soll, auftreten kann. Während in 6 das Bestimmen, ob die Routine zur Detektion von Verschlechterungen durchgeführt werden soll, bei 604 als Voraussetzung für das Bestimmen, ob ein Kraftstofffüllstand in dem Kraftstofftank bei 606 unter einem Schwellenfüllstand liegt, gezeigt ist, kann somit in anderen Beispielen Schritt 606 vor und als Voraussetzung für Schritt 604 durchgeführt werden, ohne vom Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. In einem Beispiel wird die Durchführung der Routine zur Detektion von Verschlechterungen durchgeführt, wenn sowohl eine vorbestimmte Schwellendauer (z. B. 24 Stunden) überschritten worden ist als auch der Kraftstoff in dem Kraftstofftank unter einem Schwellenfüllstand liegt, jedoch nicht, wenn die vorbestimmte Schwellendauer überschritten worden ist und der Kraftstoff in dem Kraftstofftank nicht unter einem Schwellenfüllstand liegt oder wenn die vorbestimmte Schwellendauer nicht überschritten worden ist und der Kraftstoff in dem Kraftstofftank unter einem Schwellenfüllstand liegt.
Falls bei 606 bestimmt wird, dass der Kraftstofffüllstand nicht unter einem Schwellenfüllstand liegt, kehrt das Verfahren 600 zu 602 zurück. Falls alternativ bei 606 bestimmt wird, dass der Kraftstofffüllstand unter einem Schwellenfüllstand liegt, geht das Verfahren 600 zu 608 über. Bei 608 beinhaltet das Verfahren 600 Öffnen eines Betankungsventils des Kraftstofftanks (z. B. des FTIV 252 des Kraftstoffsystems 218 aus 2). Sobald das Betankungsventil bei 608 geöffnet worden ist, geht das Verfahren 600 zu 610 über. Bei 610 beinhaltet das Verfahren 600 Schließen eines Dichtungsventils an einem Frischluftanschluss eines Kraftstoffdampfkanisters, wie etwa des Kraftstoffkanisters für den Kanister 222 des Kraftstoffsystems 218 aus 2, wodurch verhindert wird, dass Luft aus der Atmosphäre in das Kraftstoffsystem eintritt. Beim Öffnen eines oder mehrerer Betankungsventile des Kraftstofftanks und Schließen des Dichtungsventils an dem Frischluftanschluss eines Kraftstoffdampfkanisters kann ein Vakuum in dem Kraftstofftank induziert werden.
Bei 612 beinhaltet das Verfahren 600 Evakuieren des Kraftstofftanks auf ein Sollvakuum. In einem Beispiel kann das Sollvakuum erreicht werden, indem eine Vakuumpumpe betrieben wird, die an das Kraftstoffsystem gekoppelt ist, um Luft aus einem Dampfraum des Kraftstofftanks (z. B. dem Dampfraum 274 des Kraftstoffsystems 218 aus 2) über das offene Betankungsventil aus dem Kraftstofftank herauszusaugen, bis eine Ausgabe eines Tankinnendrucksensors einen Unterdruck angibt. Wenn das Sollvakuum erreicht ist, kann Luft durch ein Balgdichtungsventil in den Balg gesaugt werden (das offen gehalten wird, außer wenn es als Teil des Verfahrens 600 geschlossen ist, wie nachstehend beschrieben), wodurch der Balg auf eine maximale Ausdehnung ausgedehnt wird. Das Sollvakuum kann ein Unterdruck sein, der ausreicht, um im Falle einer Verschlechterung in dem Balg Luft aus dem Balg in den Dampfraum zu saugen, aber nicht ausreicht, um eine Beschädigung des Balgs zu verursachen. In einem Beispiel kann das Sollvakuum auf Grundlage einer oder mehrerer bandferner Studien vorbestimmt werden. In einem Beispiel beträgt das Sollvakuum -10 InH20.
Bei 614 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg oder in dem Kraftstofftank besteht, wie nachstehend in Bezug auf 7 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 7 ist ein beispielhaftes Verfahren 700 zum Bestimmen, innerhalb eines Kraftstoffsystems eines HEV-Fahrzeugs, ob eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg oder in dem Kraftstofftank besteht, und ferner zum Unterscheiden einer Verschlechterung in dem Balg von einer Verschlechterung in dem Kraftstofftank gezeigt. Der Balg und der Kraftstofftank des Kraftstoffsystems des Fahrzeugs können der gleiche wie der Balg 272 des Kraftstofftanks 220 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 und/oder der Balg 564 des Kraftstofftanks 550 aus 5B oder diesen ähnlich sein. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 700 können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 212 des Steuersystems 214 aus 2) auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Fahrzeugantriebssystems, wie etwa den vorstehend in Bezug auf das Fahrzeugantriebssystem 100 aus 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Aktoren des Fahrzeugantriebssystems gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren 700 einsetzen.
Das Verfahren 700 beginnt damit, dass der Kraftstofftank und das Balgdichtungsventil offen sind, wobei der Balg auf eine maximale Ausdehnung ausgedehnt ist und das Sollvakuum durch eine Vakuumpumpe induziert wird. Bei 702 beinhaltet das Verfahren 700 Messen eines Tankinnendrucks über einen Drucksensor (z. B. den Drucksensor 273 aus 2). Bei 704 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen, ob das Sollvakuum erreicht worden ist. Zum Beispiel kann eine erste Tankinnendruckmessung durch den Druck vorgenommen werden und eine zweite Tankinnendruckmessung durch den Drucksensor nach einer Dauer vorgenommen werden. Die erste Tankinnendruckmessung und die zweite Tankinnendruckmessung können verglichen werden, um zu bestimmen, ob eine Differenz zwischen der ersten Tankinnendruckmessung und der zweiten Tankinnendruckmessung besteht. Falls eine Differenz zwischen der ersten Tankinnendruckmessung und der zweiten Tankinnendruckmessung (oder einer dritten oder nachfolgenden Tankinnendruckmessung) besteht, kann gefolgert werden, dass das Sollvakuum nicht erreicht worden ist. Falls alternativ keine Differenz zwischen der ersten Tankinnendruckmessung und der zweiten Tankinnendruckmessung besteht, kann gefolgert werden, dass das Sollvakuum erreicht worden ist.
Falls das Sollvakuum bei 704 bei offenem Betankungsventil und Balgdichtungsventil nicht erreicht ist, kann gefolgert werden, dass entweder in dem Kraftstofftank oder in dem Balg eine große Verschlechterung besteht. Das Verfahren 700 geht zu 706 über, um zu bestimmen, ob sich die große Verschlechterung in dem Kraftstofftank oder in dem Balg befindet. Bei 706 beinhaltet das Verfahren 700 Schließen des Balgdichtungsventils, wodurch verhindert wird, dass Luft aus der Atmosphäre in den Balg eintritt. Bei 708 beinhaltet das Verfahren 700 Messen des Tankinnendrucks über den Drucksensor, wie vorstehend beschrieben, und bei 710 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen, ob das Sollvakuum bei geschlossenem Balgdichtungsventil erreicht ist. Falls bei 710 bestimmt wird, dass das Sollvakuum bei geschlossenem Balgdichtungsventil nicht erreicht ist, geht das Verfahren 700 zu 712 über. Bei 712 beinhaltet das Verfahren 700 Zurückgeben einer Angabe, dass eine große Verschlechterung in dem Balg detektiert worden ist. Falls alternativ bei 710 bestimmt wird, dass das Sollvakuum nicht erreicht ist, geht das Verfahren 700 zu 714 über. Bei 714 bestimmt das Verfahren 700 durch logische Inferenz, dass, falls sich die große Verschlechterung nicht in dem Balg befindet, die große Verschlechterung sich in dem Kraftstofftank befindet, und das Verfahren 700 beinhaltet Zurückgeben einer Angabe, dass eine große Verschlechterung in dem Kraftstofftank detektiert worden ist.
In einem ersten Beispiel besteht eine große Verschlechterung in dem Balg. Wenn die Vakuumpumpe Luft aus dem Dampfraum des Kraftstofftanks saugt, um das Sollvakuum zu erreichen, tritt Luft über das offene Balgdichtungsventil in den Balg ein und strömt durch die große Verschlechterung in dem Balg in den Dampfraum des Kraftstofftanks. Infolgedessen detektiert der Drucksensor, dass das Sollvakuum nicht erreicht worden ist (z. B. ein gemessener Kraftstofftankdruck unter einem Schwellendruck, wie etwa Atmosphärendruck). Durch Schließen des Balgdichtungsventils wird verhindert, dass Luft in den Balg eintritt und durch die große Verschlechterung in dem Balg in den Dampfraum des Kraftstofftanks strömt. Somit saugt die Vakuumpumpe nach dem Schließen des Balgdichtungsventils Luft aus dem Dampfraum des Kraftstofftanks und der Drucksensor detektiert, dass das Sollvakuum erreicht ist.
In einem zweiten Beispiel besteht eine große Verschlechterung in dem Kraftstofftank. Wenn die Vakuumpumpe Luft aus dem Dampfraum des Kraftstofftanks saugt, um das Sollvakuum zu erreichen, tritt Luft aus der Atmosphäre durch die Verschlechterung in den Dampfraum des Kraftstofftanks ein. Infolgedessen detektiert der Drucksensor, dass das Sollvakuum nicht erreicht worden ist (z. B. gibt ein gemessener Kraftstofftankdruck keinen Druck unter einem Schwellendruck an). Falls das Balgdichtungsventil geschlossen ist, strömt Luft weiterhin unvermindert durch die Verschlechterung in den Kraftstofftank und der Drucksensor detektiert, dass das Sollvakuum nicht erreicht ist.
Somit kann eine große Verschlechterung in dem Balg von einer großen Verschlechterung in dem Kraftstofftank durch Messen eines ersten Drucks des Kraftstofftanks bei offenem Balgdichtungsventil und eines zweiten Drucks des Kraftstofftanks bei geschlossenem Balgdichtungsventil und Bestimmen, ob der erste Druck gleich dem zweiten Druck ist, unterschieden werden. Falls der erste Druck und der zweite Druck gleich sind, befindet sich die große Verschlechterung in dem Kraftstofftank. Falls alternativ der erste Druck ein Überdruck ist und der zweite Druck ein Unterdruck ist (z. B. das Sollvakuum), befindet sich die große Verschlechterung in dem Balg.
Zurück bei 704 gilt, falls bei 704 bestimmt wird, dass das Sollvakuum bei offenem Betankungsventil und Balgdichtungsventil erreicht ist, kann gefolgert werden, dass weder in dem Kraftstofftank noch in dem Balg eine große Verschlechterung besteht. Es kann jedoch eine kleine Verschlechterung entweder in dem Kraftstofftank oder dem Balg bestehen. Deshalb beinhaltet das Verfahren 700 zusätzliche Schritte, um zu bestimmen, ob eine kleine Verschlechterung vorliegt, und um ferner zwischen einer kleinen Verschlechterung in dem Kraftstofftank oder einer kleinen Verschlechterung in dem Balg zu unterscheiden.
Falls bei 704 bestimmt wird, dass das Sollvakuum bei offenem Betankungsventil und Balgdichtungsventil erreicht ist, geht das Verfahren 700 zu 716 über. Bei 716 beinhaltet das Verfahren 700 Schließen des Betankungsventils und des Balgdichtungsventils, wodurch der Kraftstofftank (z. B. bei dem Sollvakuum) und der Balg abgedichtet werden, sodass Luft weder in den Kraftstofftank noch in den Balg eintreten kann. Bei 718 beinhaltet das Verfahren 700 Messen eines Tankinnendrucks über den Drucksensor. Wenn der Kraftstofftank abgedichtet ist, kann eine Druckzunahme (z. B. von dem Sollvakuum) im Laufe der Zeit eine kleine Verschlechterung in dem Kraftstofftank oder Balg angeben.
Zum Beispiel würde eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg zu einer Strömung von Luft von dem Balg zu dem Dampfraum führen, um eine Druckdifferenz zwischen dem Balg und dem Kraftstofftank auszugleichen. Die Strömung von Luft kann zu einer Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks im Laufe der Zeit führen, was durch den Tankinnendrucksensor detektiert werden kann. Alternativ kann, falls keine Verschlechterungsbedingung in dem Balg besteht, eine Strömung von Luft von dem Balg zu dem Dampfraum nicht durch den Tankinnendrucksensor detektiert werden. Eine Verschlechterung in dem Kraftstofftank kann jedoch zu einer Strömung von Luft aus der Atmosphäre in den Kraftstofftank führen, die auch in Form einer Zunahme des Drucks des Tanks durch den Tankinnendrucksensor detektiert werden kann. Deshalb kann es, falls eine Verschlechterungsbedingung infolge einer Zunahme des Drucks des Tanks im Laufe der Zeit bestimmt wird, nicht möglich sein, zu bestimmen, ob die Verschlechterungsbedingung in dem Balg oder in dem Kraftstofftank besteht. Um zwischen einer Verschlechterungsbedingung in dem Balg und einer Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank zu unterscheiden, kann eine Luftentweichungsanalyse durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob Luft aus dem Balg in den Kraftstofftank leckt.
Bei 720 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob das Sollvakuum nach dem Schließen des Betankungsventils und des Balgdichtungsventils aufrechterhalten ist. Wenn die Ventile geschlossen sind, sind der Druck innerhalb des Balgs und der Druck innerhalb des Kraftstofftanks gleich. Ferner kann ein Vorhandensein einer Verschlechterungsbedingung in dem Balg eine relative Druckdifferenz zwischen dem Balg und dem Kraftstofftank ändern, aber das Vorhandensein der Verschlechterungsbedingung ändert nicht den Druck innerhalb des Kraftstofftanks. Somit kann, falls das Sollvakuum nicht innerhalb des abgedichteten Kraftstofftanks aufrechterhalten ist, gefolgert werden, dass eine Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank besteht. Falls deshalb bei 720 ein Sollvakuum nicht aufrechterhalten ist, geht das Verfahren 700 zu 722 über, wo das Verfahren 700 Zurückgeben einer Angabe beinhaltet, dass eine Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank detektiert worden ist.
Alternativ kann, falls ein Sollvakuum bei 720 aufrechterhalten ist, dennoch eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg bestehen, wodurch Luft aus dem Balg in den Dampfraum des Kraftstofftanks strömt, ohne den Druck des Kraftstofftanks zu beeinflussen. Deshalb geht das Verfahren 700, falls das Sollvakuum bei 720 aufrechterhalten ist, zu 724 über. Bei 724 beinhaltet das Verfahren 700 Öffnen des Balgdichtungsventils, wodurch Luft aus der Atmosphäre in den Balg eintreten kann. Bei 726 beinhaltet das Verfahren 700 Bestimmen, ob das Sollvakuum aufrechterhalten worden ist. Falls das Sollvakuum bei 726 nicht aufrechterhalten ist, geht das Verfahren 700 zu 728 über. Bei 728 beinhaltet das Verfahren 700 Zurückgeben einer Angabe, dass eine kleine Verschlechterung in dem Balg detektiert ist. Alternativ kann, falls das Sollvakuum bei 726 aufrechterhalten ist, gefolgert werden, dass weder in dem Balg noch in dem Kraftstofftank Verschlechterungsbedingungen bestehen, und das Verfahren 700 geht zu 730 über. Bei 730 beinhaltet das Verfahren 700 Zurückgeben einer Angabe, dass keine Verschlechterungen detektiert sind, und das Verfahren 700 endet.
Auf diese Weise kann eine Routine zur Detektion von Verschlechterungen für einen drucklosen NIRCOS-Kraftstofftank eines Kraftstoffsystems, das einen Balg beinhaltet, bereitgestellt werden, wobei durch selektives Öffnen und Schließen eines Betankungsventils eines Kraftstofftanks und eines Balgdichtungsventils eines Kraftstofftanks, Induzieren eines Vakuums in dem Kraftstofftank und Bestimmen über wiederholte Messungen, ob das Vakuum über verschiedene Ventilkonfigurationen hinweg aufrechterhalten wird, eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg detektiert und von einer Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank unterschieden werden. Ferner besteht ein Vorteil der in dieser Schrift offenbarten Routine zur Detektion von Verschlechterungen darin, dass sich die Routine zur Detektion von Verschlechterungen abgesehen von einem neuen Niederdruckbalgdichtungsventil auf bestehende Komponenten des Kraftstoffsystems (Drucksensor, Entlüftungsventile, Einlassventile usw.) stützen kann, womit Kosten des Kraftstoffsystems verringert werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 8 ist ein Zeitdiagramm 800 gezeigt, das eine Abfolge von Handlungen veranschaulicht, die innerhalb einer Diagnoseprozedur durchgeführt werden, um eine große Verschlechterung in einem Balg von einer großen Verschlechterung in einem Kraftstofftank eines Kraftstoffsystems eines HEV-Fahrzeugs zu unterscheiden. Die Diagnoseprozedur kann die gleiche wie die vorstehend unter Bezugnahme auf die Schritte 702-714 des Verfahrens 700 beschriebene Prozedur oder dieser ähnlich sein. Der Balg und der Kraftstofftank des Kraftstoffsystems des Fahrzeugs können der gleiche wie der Balg 272 des Kraftstofftanks 220 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 und/oder der Balg 564 des Kraftstofftanks 550 aus 5B oder diesen ähnlich sein. Anweisungen zum Durchführen der in dem Verfahren 800 beschriebenen Handlungen können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 212 des Steuersystems 214 aus 2) auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Fahrzeugantriebssystems, wie etwa den vorstehend in Bezug auf das Fahrzeugantriebssystem 100 aus 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden.
Das Zeitdiagramm 800 zeigt Verläufe 802, 804, 806, 808, 810 und 812, die Zustände von Komponenten des Kraftstoffsystems im Laufe der Zeit veranschaulichen. Der Verlauf 802 gibt einen Zustand eines Betankungsventils des Kraftstoffsystems (z. B. des FTIV 252 des Kraftstoffsystems 218 aus 2) an, das sich in einer OFFEN-Position oder einer GESCHLOSSEN-Position befinden kann. Der Verlauf 804 gibt einen Zustand eines Balgdichtungsventils (z. B. des Balgdichtungsventils 285 des Kraftstoffsystems 218 aus 2) an, das sich in einer OFFEN-Position oder einer GESCHLOSSEN-Position befinden kann. Der Verlauf 806 gibt einen Zustand einer Vakuumpumpe an, die sich in einem AN-Zustand oder einem AUS-Zustand befinden kann. Die Verläufe 808, 810 und 812 zeigen Druckmessungen, die durch einen Tankinnendrucksensor im Laufe der Zeit ausgegeben werden (z. B. den Tankinnendrucksensor 273 des Kraftstoffsystems 218 aus 2), wobei der Verlauf 812 Druckmessungen zeigt, die durch den Tankinnendrucksensor in einem ersten Szenario ausgegeben werden (z. B. keine großen Verschlechterungen), der Verlauf 810 Druckmessungen zeigt, die durch den Tankinnendrucksensor in einem zweiten Szenario ausgegeben werden (z. B. eine große Tankverschlechterung), und der Verlauf 808 Druckmessungen zeigt, die durch den Tankinnendrucksensor in einem dritten Szenario ausgegeben werden (z. B. eine große Balgverschlechterung). Gemäß einem Beispiel fallen die in den Verläufen 808, 810 und 812 wiedergegebenen Druckmessungen in einen Druckbereich, wie er auf der vertikalen Achse angegeben ist, wobei der höchste wiedergegebene Druck ein Atmosphärendruck ist und der niedrigste wiedergegebene Druck ein Sollvakuum ist (z. B. das in den Verfahren 600 und 700 beschriebene Sollvakuum).
Die Verläufe 802, 804, 806, 808, 810 und 812 veranschaulichen Zustände der vorstehend erwähnten Komponenten des Kraftstoffsystems über drei Zeitdauern: eine erste Dauer von Zeitpunkt t0 bis Zeitpunkt t1; eine zweite Dauer von Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t2; und eine dritte Dauer von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t3.
Zu Zeitpunkt t0 befinden sich das Betankungsventil und das Balgdichtungsventil in einer OFFEN-Position (was z. B. Schritt 702 des Verfahrens 700 aus 7 entspricht). Die Vakuumpumpe befindet sich in einer AN-Position (z. B. aus Schritt 612 des Verfahrens 600 aus 6), wobei Luft durch die Vakuumpumpe aus dem Kraftstofftank gesaugt wird, wodurch ein Vakuum in dem Kraftstofftank (z. B. das Sollvakuum) induziert wird. Zu Zeitpunkt t0 ist der durch den Tankinnendrucksensor detektierte Druck für jedes von Szenario 1, 2 und 3 ein Atmosphärendruck.
Über die erste Dauer von t0 bis t1 zeigt der Verlauf 812 einen Druck, der von dem Atmosphärendruck auf das Sollvakuum abnimmt. In diesem Szenario (z. B. Szenario 1) wird das Sollvakuum zu t1 erreicht und infolgedessen kann gefolgert werden, dass weder in dem Kraftstofftank noch in dem Balg große Verschlechterungen bestehen. Im Gegensatz dazu zeigen die Verläufe 808 und 810 über die erste Dauer von t0 bis t1 einen Druck, der nicht von dem Atmosphärendruck auf das Sollvakuum abnimmt, wenn die Vakuumpumpe Luft aus dem Kraftstofftank saugt, was angibt, dass Luft über eine Verschlechterung in den Kraftstofftank eintritt. In diesen Szenarios (z. B. Szenario 2 und 3) wird das Sollvakuum nicht zu t1 erreicht und infolgedessen kann gefolgert werden, dass entweder in dem Kraftstofftank oder in dem Balg eine große Verschlechterung besteht.
Zu Zeitpunkt t1 wird das Balgdichtungsventil auf eine GESCHLOSSEN-Position eingestellt (was z. B. Schritt 716 des Verfahrens 700 aus 7 entspricht). Das Betankungsventil bleibt OFFEN und die Vakuumpumpe bleibt in einem AN-Zustand, in dem Luft durch die Vakuumpumpe aus dem Kraftstofftank gesaugt wird, wodurch ein Vakuum in dem Kraftstofftank induziert wird. Zu Zeitpunkt t1 ist der durch den Tankinnendrucksensor detektierte Druck in Szenario 2 und 3 der Atmosphärendruck.
Über die zweite Dauer von t1 bis t2 zeigt der Verlauf 808 einen Druck, der von dem Atmosphärendruck auf das Sollvakuum abnimmt. In diesem Szenario (z. B. Szenario 3) wird das Sollvakuum zu t2 erreicht und infolgedessen kann gefolgert werden, dass eine große Verschlechterung in dem Balg besteht, da das Abdichten des Balgs über das geschlossene Balgdichtungsventil eine Wirkung der Verschlechterung beseitigt. Im Gegensatz dazu zeigt der Verlauf 810 über die zweite Dauer von t1 bis t2 einen Druck, der nicht von dem Atmosphärendruck auf das Sollvakuum abnimmt, wenn die Vakuumpumpe Luft aus dem Kraftstofftank saugt, was angibt, dass Luft nicht über den Balg, sondern über eine Verschlechterung in dem Kraftstofftank in den Kraftstofftank eintritt. Da das Sollvakuum nach dem Schließen des Balgdichtungsventils (was z. B. die Wirkung einer Verschlechterung in dem Balg beseitigt) nicht erreicht ist, kann infolgedessen gefolgert werden, dass eine große Verschlechterung in dem Kraftstofftank besteht. Über die dritte Dauer von t2 bis t3 bleiben die Druckmessungen, die in Szenario 1, 2 und 3 durch den Tankinnendrucksensor vorgenommen werden, von t2 bis t3 unverändert und die Diagnoseprozedur zum Unterscheiden zwischen einer großen Verschlechterung in dem Kraftstofftank oder einer großen Verschlechterung in dem Balg endet.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 9 ist ein Zeitdiagramm 900 gezeigt, das eine Abfolge von Handlungen veranschaulicht, die innerhalb einer Diagnoseprozedur durchgeführt werden, um eine kleine Verschlechterung in einem Balg von einer kleinen Verschlechterung in einem Kraftstofftank eines Kraftstoffsystems eines HEV-Fahrzeugs zu unterscheiden. Die Diagnoseprozedur kann die gleiche wie die vorstehend unter Bezugnahme auf die Schritte 716-730 des Verfahrens 700 beschriebene Prozedur oder dieser ähnlich sein. Der Balg und der Kraftstofftank des Kraftstoffsystems des Fahrzeugs können der gleiche wie der Balg 272 des Kraftstofftanks 220 des Kraftstoffsystems 218 aus 2 und/oder der Balg 564 des Kraftstofftanks 550 aus 5B oder diesen ähnlich sein. Anweisungen zum Durchführen der in dem Verfahren 900 beschriebenen Handlungen können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 212 des Steuersystems 214 aus 2) auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Fahrzeugantriebssystems, wie etwa den vorstehend in Bezug auf das Fahrzeugantriebssystem 100 aus 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden.
Ähnlich wie das Zeitdiagramm 800, zeigt das Zeitdiagramm 900 Verläufe 902, 904, 906, 908, 910 und 912, die Zustände von Komponenten des Kraftstoffsystems im Laufe der Zeit veranschaulichen. Der Verlauf 902 gibt einen Zustand eines Betankungsventils des Kraftstoffsystems (z. B. des FTIV des Kraftstoffsystems 218 aus 2) an, das sich in einer OFFEN-Position oder einer GESCHLOSSEN-Position befinden kann. Der Verlauf 904 gibt einen Zustand eines Balgdichtungsventils (z. B. des Balgdichtungsventils 285 des Kraftstoffsystems 218 aus 2) an, das sich in einer OFFEN-Position oder einer GESCHLOSSEN-Position befinden kann. Der Verlauf 906 gibt einen Zustand einer Vakuumpumpe an, die sich in einem AN-Zustand oder einem AUS-Zustand befinden kann. Die Verläufe 908, 910 und 912 zeigen Druckmessungen, die durch einen Tankinnendrucksensor im Laufe der Zeit ausgegeben werden (z. B. den Tankinnendrucksensor 273 des Kraftstoffsystems 218 aus 2), wobei der Verlauf 912 Druckmessungen zeigt, die durch den Tankinnendrucksensor in einem vierten Szenario ausgegeben werden (z. B. keine Verschlechterungen), der Verlauf 910 Druckmessungen zeigt, die durch den Tankinnendrucksensor in einem fünften Szenario ausgegeben werden (z. B. eine kleine Tankverschlechterung), und der Verlauf 908 Druckmessungen zeigt, die durch den Tankinnendrucksensor in einem sechsten Szenario ausgegeben werden (z. B. eine kleine Balgverschlechterung). Gemäß einem Beispiel fallen die in den Verläufen 908, 910 und 912 wiedergegebenen Druckmessungen in einen Druckbereich, wie er auf der vertikalen Achse angegeben ist, wobei der höchste wiedergegebene Druck der Atmosphärendruck ist und der niedrigste wiedergegebene Druck ein Sollvakuum ist (z. B. das in den Verfahren 600 und 700 beschriebene Sollvakuum).
Die Verläufe 902, 904, 906, 908, 910 und 912 veranschaulichen Zustände der vorstehend erwähnten Komponenten des Kraftstoffsystems über drei Zeitdauern: eine erste Dauer von Zeitpunkt t0 bis Zeitpunkt t1; eine zweite Dauer von Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t2; und eine dritte Dauer von Zeitpunkt t2 bis Zeitpunkt t3. Somit treten die Verläufe 902-912 über den gleichen Zeitraum auf, der für die Verläufe 802-812 aus 8 gezeigt ist.
Wie vorstehend in Bezug auf 8 beschrieben, befinden sich zu Zeitpunkt t0 das Betankungsventil und das Balgdichtungsventil in einer OFFEN-Position (was z. B. Schritt 702 des Verfahrens 700 aus 7 entspricht). Die Vakuumpumpe befindet sich in einer AN-Position (z. B. aus Schritt 612 des Verfahrens 600 aus 6), wobei Luft durch die Vakuumpumpe aus dem Kraftstofftank gesaugt wird, wodurch ein Vakuum in dem Kraftstofftank (z. B. das Sollvakuum) induziert wird. Zu Zeitpunkt t0 ist der durch den Tankinnendrucksensor detektierte Druck für jedes von Szenario 4, 5 und 6 ein Atmosphärendruck.
Im Gegensatz zu Szenario 1, 2 und 3 aus 8 zeigen die Verläufe 912, 910 und 908 über die erste Dauer von t0 bis t1 alle einen Druck, der von dem Atmosphärendruck auf das Sollvakuum abnimmt. Somit wird für Szenario 4, 5 und 6 bis Zeitpunkt t1 bestimmt, dass weder in dem Kraftstofftank noch in dem Balg große Verschlechterungen vorhanden sind, da in Szenario 4, 5 und 6 zu t1 ein Sollvakuum erreicht ist. Um zu bestimmen, ob eine kleine Verschlechterung entweder in dem Balg oder in dem Kraftstofftank besteht, wird zu t1 das Betankungsventil auf eine GESCHLOSSEN-Position eingestellt und das Balgdichtungsventil auf eine GESCHLOSSEN-Position eingestellt, wodurch der Kraftstofftank gegenüber der Atmosphäre abgedichtet wird. Zu Zeitpunkt t1 ist der Druck in dem Kraftstofftank für jedes von Szenario 4, 5 und 6 das Sollvakuum und die Vakuumpumpe wird auf eine AUS-Position eingestellt.
Über die zweite Dauer von t1 bis t2 zeigt der Verlauf 910 eine allmähliche Druckzunahme von dem Sollvakuum auf den Atmosphärendruck. In diesem Szenario (z. B. Szenario 5) ist das Sollvakuum zu t2 nicht aufrechterhalten und infolgedessen kann gefolgert werden, dass eine kleine Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank vorhanden ist, da, wenn der Kraftstofftank und der Balg gegenüber der Atmosphäre abgedichtet sind, der Druck innerhalb des Kraftstofftanks nicht durch eine Verschlechterung in dem Balg beeinflusst würde. Im Gegensatz dazu zeigen die Verläufe 908 und 912 über die zweite Dauer von t1 bis t2 einen Druck, der nicht im Laufe der Zeit von dem Sollvakuum auf den Atmosphärendruck zunimmt. Da jedoch der Balg und der Kraftstofftank gegenüber der Atmosphäre abgedichtet sind, kann eine Verschlechterung in dem Balg dennoch vorhanden sein und nicht detektiert werden.
Um zu bestimmen, ob eine Verschlechterungsbedingung in dem Balg vorhanden ist, wird zu t2 das Balgdichtungsventil geöffnet, wodurch ermöglicht wird, dass Luft in den Balg eintritt. Über die dritte Dauer von t2 bis t3 gibt der Verlauf 912 an, dass die Druckmessungen, die in Szenario 4 durch den Tankinnendrucksensor vorgenommen werden, von t2 bis t3 unverändert bleiben, was angibt, dass das Ermöglichen, dass Luft in den Balg eintritt, keine Wirkung auf den Druck innerhalb des Kraftstofftanks aufweist, wodurch gefolgert werden kann, dass weder in dem Kraftstofftank noch in dem Balg Verschlechterungen bestehen. Alternativ zeigt der Verlauf 908 eine allmähliche Zunahme des Drucks von dem Sollvakuum auf den Atmosphärendruck über die dritte Dauer von t2 bis t3, was angibt, dass Luft durch das Balgventil und durch eine Verschlechterung in dem Balg in den Kraftstofftank strömt. Deshalb kann in Szenario 6 gefolgert werden, dass eine kleine Verschlechterungsbedingung in dem Balg vorhanden ist.
Somit kann durch Einstellen des Betankungsventils auf eine GESCHLOSSEN-Position und Messen des Drucks des Kraftstofftanks mit abwechselnd OFFENEM und GESCHLOSSENEM Balgdichtungsventil eine Diagnoseprozedur bestimmen, ob eine Verschlechterung in dem Kraftstoffsystem auf ein Entweichen von Luft aus dem Balg in den Kraftstofftank oder ein Entweichen von Luft aus der Atmosphäre in den Kraftstofftank zurückzuführen ist, und infolgedessen kann eine Verschlechterung in dem Balg von einer Verschlechterung in dem Kraftstofftank unterschieden werden.
Auf diese Weise wird für ein Kraftstoffsystem eines PHEV, das einen Kraftstofftank mit einer Vorrichtung mit variablem Volumen beinhaltet, ein Verfahren zur Detektion von Verschlechterungen bereitgestellt, wodurch eine Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen sowohl detektiert als auch von einer Verschlechterung in dem Kraftstofftank unterschieden werden kann. Infolgedessen kann eine Freisetzung von Verdunstungsemissionen aus der Vorrichtung mit variablem Volumen in die Atmosphäre während eines Druckaufbaus aufgrund von täglichen Temperaturschwankungen vermieden werden und die Einhaltung von Emissionsvorschriften kann sichergestellt werden. Ein zusätzlicher Vorteil des in dieser Schrift offenbarten Verfahrens zur Detektion von Verschlechterungen besteht darin, dass durch Ausfindigmachen eines leckenden Balgs ein kostspieliger Austausch eines Kraftstofftanks aufgrund einer Verschlechterungsbedingung vermieden werden kann. Ferner stützt sich das Verfahren zur Detektion von Verschlechterungen mit Ausnahme eines neuen Niederdruckbalgdichtungsventils auf bestehende Komponenten des Kraftstoffsystems, wodurch Umsetzungskosten reduziert werden.
2 und 4 zeigen beispielhafte Konfigurationen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls sie als einander direkt berührend oder direkt aneinandergekoppelt gezeigt sind, können derartige Elemente in mindestens einem Beispiel jeweils als einander direkt berührend oder direkt aneinandergekoppelt bezeichnet werden. Gleichermaßen können Elemente, die zusammenhängend oder benachbart zueinander gezeigt sind, mindestens in einem Beispiel zusammenhängen bzw. benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in einem flächenteilenden Kontakt zueinander liegen, als in flächenteilendem Kontakt bezeichnet werden. Als ein anderes Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen nur ein Zwischenraum befindet und keine anderen Komponenten, in mindestens einem Beispiel derart bezeichnet werden. In einem anderen Beispiel können Elemente, die über/unter, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander derart bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in mindestens einem Beispiel als „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements als „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie in dieser Schrift verwendet, kann sich Oberseite/Unterseite, obere/untere, über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. Demnach sind in einem Beispiel Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein anderes Beispiel können Formen der Elemente, die in den Figuren abgebildet sind, als diese Formen (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder dergleichen) aufweisend bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die einander schneidend gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel als einander schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Noch ferner kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements gezeigt ist oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel derart bezeichnet werden.
Der technische Effekt der in dieser Schrift beschriebenen Routine zur Detektion von Verschlechterungen besteht darin, dass eine Verschlechterungsbedingung in einer Vorrichtung mit variablem Volumen eines Kraftstoffsystems eines HEV-Fahrzeugs von einer Verschlechterungsbedingung in einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems des HEV-Fahrzeugs unterschieden werden kann. Ferner kann sich die Routine zur Detektion von Verschlechterungen auf bestehende Elemente des Kraftstoffsystems stützen, wodurch Kosten des Kraftstoffsystems reduziert werden.
Ein Beispiel stellt ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug mit einem Ventil und einem Kraftstofftank, der eine Vorrichtung mit variablem Volumen intern zu dem Tank aufweist, bereit, beinhaltend Betreiben des Kraftstofftanks über einen Tageszyklus; Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen auf Grundlage eines Kraftstofftankdrucks bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Ventilbedingungen; und Angeben der differenzierten Verschlechterung. In einem ersten Beispiel für das Verfahren beinhaltet Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen Erzeugen eines Vakuums in einem Kraftstofftank; Schließen eines an eine Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; Messen eines Drucks des Kraftstofftanks, nachdem das Ventil geschlossen ist; und als Reaktion auf eine Änderung des Kraftstofftankdrucks Unterscheiden zwischen einer ersten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer ersten Verschlechterung in dem Kraftstofftank. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet Unterscheiden zwischen einer ersten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer ersten Verschlechterung in dem Kraftstofftank als Reaktion auf eine Abnahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer ersten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen; und als Reaktion auf ein Aufrechterhalten des Drucks in dem Kraftstofftank Angeben einer ersten Verschlechterung in dem Kraftstofftank. In einem dritten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhaltet, beinhaltet Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen Erzeugen eines Vakuums in einem Kraftstofftank; Schließen eines Betankungsventils des Kraftstofftanks; Schließen des an eine Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; Messen eines Drucks des Kraftstofftanks, nachdem das Betankungsventil und das an die Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelte Ventil geschlossen sind; und als Reaktion auf eine Änderung des Kraftstofftankdrucks Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank, wobei die zweite Verschlechterung kleiner als die erste Verschlechterung ist. In einem vierten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, beinhaltet Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank als Reaktion auf eine Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank. In einem fünften Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank als Reaktion auf eine Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank. In einem sechsten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank ferner Öffnen des an die Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; und als Reaktion auf eine Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen. In einem siebten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, wird der Kraftstofftankdruck über einen Drucksensor innerhalb des Kraftstofftanks gemessen. In einem achten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis siebten Beispiels beinhaltet, verbindet das Betankungsventil den Kraftstofftank mit einer Dampfleitung eines Verdunstungsemissionssteuersystems. In einem neunten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis achten Beispiels beinhaltet, wird der Kraftstofftankdruck über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer gemessen, der an der Dampfleitung angeordnet ist. In einem zehnten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis neunten Beispiels beinhaltet, ist die Vorrichtung mit variablem Volumen ein Balg. In einem elften Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis zehnten Beispiels beinhaltet, ist der Balg intern gegen den Kraftstofftank abgedichtet. In einem zwölften Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis elften Beispiels beinhaltet, wird eine Verschlechterung in dem Kraftstofftank von einer Verschlechterung in einem Ende des Balgs unterschieden. In einem dreizehnten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis zwölften Beispiels beinhaltet, wird eine Verschlechterung in dem Kraftstofftank von einer Verschlechterung in einer Seite des Balgs unterschieden.
Ein Beispiel stellt ein Verfahren für ein Fahrzeug mit einem Ventil und einem Kraftstofftank, der eine Vorrichtung mit variablem Volumen intern zu dem Tank aufweist, bereit, beinhaltend Bestimmen einer Verschlechterung der Vorrichtung mit variablem Volumen auf Grundlage eines Kraftstofftankdrucks bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Ventilbedingungen; und Angeben der Verschlechterung.
Ein Beispiel stellt ein System für ein Fahrzeug bereit, beinhaltend einen Kraftstofftank, der einen Balg intern zu dem Tank aufweist; ein extern zu dem Tank an den Balg gekoppeltes Ventil; einen Drucksensor des Kraftstofftanks; und eine Steuerung, die Anweisungen in nichttransitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Schließen des an den Balg gekoppelten Ventils; Messen eines ersten Kraftstofftankdrucks, nachdem das Ventil geschlossen ist; Bestimmen einer ersten Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank auf Grundlage des gemessenen ersten Kraftstofftankdrucks; Öffnen des an den Balg gekoppelten Ventils; Messen eines zweiten Kraftstofftankdrucks, nachdem das Ventil offen ist; und Bestimmen einer zweiten Verschlechterungsbedingung in dem Balg auf Grundlage des gemessenen zweiten Kraftstofftankdrucks. In einem ersten Beispiel für das System ist der Kraftstofftank ein NIRCOS-Kraftstofftank. In einem zweiten Beispiel für das System, das optional das erste Beispiel beinhaltet, verbindet das an den Balg gekoppelte Ventil den Kraftstofftank mit der Atmosphäre. In einem dritten Beispiel für das System, das optional eines oder beide des ersten und zweiten Beispiels beinhaltet, wird ein Kraftstofffüllstand des Kraftstofftanks über einen Kraftstofffüllstandsensor gemessen, und Durchführen des Verfahrens ist dadurch bedingt, dass der Kraftstofffüllstand des Kraftstofftanks unter einem Schwellenfüllstand liegt. In einem vierten Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere von jedem des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, wird eine Dauer gemessen, und Durchführen des Verfahrens ist dadurch bedingt, dass die Dauer eine Schwellendauer überschreitet. In einem fünften Beispiel für das System, das optional jedes des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, ist das Fahrzeug ein HEV.
Es ist zu anzumerken, dass die in dieser Schrift eingeschlossenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen auf einem nichttransitorischen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Verbrennungsmotorhardware ausgeführt werden. Die spezifischen in dieser Schrift beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der in dieser Schrift beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können in Abhängigkeit der konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der auf nichttransitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
Es versteht sich, dass die in dieser Schrift offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewendet werden. Darüber hinaus sollen die Ausdrücke „erste(r/s)“, „zweite(r/s)“, „dritte(r/s)“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, keine Reihenfolge, Position, Menge oder Bedeutung bezeichnen, sondern werden lediglich als Bezeichnungen zur Unterscheidung eines Elements von einem anderen verwendet. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die in dieser Schrift offenbart sind.
Wie in dieser Schrift verwendet, ist der Ausdruck „ungefähr“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs bedeutend auszulegen, es sei denn, es ist etwas anderes vorgegeben.
Die folgenden Patentansprüche heben gewisse Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente einschließen 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 einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6681789 [0002]
US 3693825 [0002]
JP 3790017 [0002]

Claims

Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug mit einem Ventil und einem Kraftstofftank, der eine Vorrichtung mit variablem Volumen intern zu dem Tank aufweist, umfassend: Betreiben des Kraftstofftanks über einen Tageszyklus; und Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen auf Grundlage eines Kraftstofftankdrucks bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Ventilbedingungen; und Angeben der differenzierten Verschlechterung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen Folgendes beinhaltet: Erzeugen eines Vakuums in einem Kraftstofftank; Schließen eines an eine Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; Messen eines Drucks des Kraftstofftanks, nachdem das Ventil geschlossen ist; als Reaktion auf eine Änderung des Kraftstofftankdrucks Unterscheiden zwischen einer ersten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer ersten Verschlechterung in dem Kraftstofftank.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Unterscheiden zwischen einer ersten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer ersten Verschlechterung in dem Kraftstofftank Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf eine Abnahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer ersten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen; und als Reaktion auf ein Aufrechterhalten des Drucks in dem Kraftstofftank Angeben einer ersten Verschlechterung in dem Kraftstofftank.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Differenzieren zwischen einer Verschlechterung des Kraftstofftanks und der Vorrichtung mit variablem Volumen Folgendes beinhaltet: Erzeugen eines Vakuums in einem Kraftstofftank; Schließen eines Betankungsventils des Kraftstofftanks; Schließen des an eine Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; Messen eines Drucks des Kraftstofftanks, nachdem das Betankungsventil und das an die Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelte Ventil geschlossen sind; als Reaktion auf eine Änderung des Kraftstofftankdrucks Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank, wobei die zweite Verschlechterung kleiner als die erste Verschlechterung ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank Folgendes beinhaltet: als Reaktion auf eine Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei Unterscheiden zwischen einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen und einer zweiten Verschlechterung in dem Kraftstofftank ferner Folgendes beinhaltet: Öffnen des an die Vorrichtung mit variablem Volumen gekoppelten Ventils; als Reaktion auf eine Zunahme des Drucks des Kraftstofftanks Angeben einer zweiten Verschlechterung in der Vorrichtung mit variablem Volumen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kraftstofftankdruck über einen Drucksensor innerhalb des Kraftstofftanks gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Betankungsventil den Kraftstofftank mit einer Dampfleitung eines Verdunstungsemissionssteuersystems verbindet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Kraftstofftankdruck über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer gemessen wird, der an der Dampfleitung angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung mit variablem Volumen ein Balg ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Balg intern gegen den Kraftstofftank abgedichtet ist.
System für ein Fahrzeug, umfassend: einen Kraftstofftank, der einen Balg intern zu dem Tank aufweist; ein extern zu dem Tank an den Balg gekoppeltes Ventil; einen Drucksensor des Kraftstofftanks; eine Steuerung, die Anweisungen in nichttransitorischem Speicher speichert, die bei Ausführung die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Schließen des an den Balg gekoppelten Ventils; Messen eines ersten Kraftstofftankdrucks, nachdem das Ventil geschlossen ist; Bestimmen einer ersten Verschlechterungsbedingung in dem Kraftstofftank auf Grundlage des gemessenen ersten Kraftstofftankdrucks; Öffnen des an den Balg gekoppelten Ventils; Messen eines zweiten Kraftstofftankdrucks, nachdem das Ventil offen ist; Bestimmen einer zweiten Verschlechterungsbedingung in dem Balg auf Grundlage des gemessenen zweiten Kraftstofftankdrucks.
System nach Anspruch 12, wobei das Fahrzeug ein HEV ist und der Kraftstofftank ein NIRCOS-Kraftstofftank ist.
System nach Anspruch 12, wobei das an den Balg gekoppelte Ventil den Kraftstofftank mit der Atmosphäre verbindet.
System nach Anspruch 12, wobei ein Kraftstofffüllstand des Kraftstofftanks über einen Kraftstofffüllstandsensor gemessen wird und Durchführen des Verfahrens dadurch bedingt ist, dass der Kraftstofffüllstand des Kraftstofftanks unter einem Schwellenfüllstand liegt.