DE102022124270A1

DE102022124270A1 - Bordeigene betankungsdampfrückgewinnung für schwerlastanwendungen

Info

Publication number: DE102022124270A1
Application number: DE102022124270.6A
Authority: DE
Inventors: Aed Dudar; Scott Bohr; Donald Ignasiak; Chuck Bartus
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2023-03-30
Also published as: US11493001B1; CN115875163A

Abstract

Verfahren und Systeme für ein Verdunstungsemissionssteuersystem zur bordeigenen Betankungsdampfrückgewinnung eines Schwerlastfahrzeugs werden bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Einstellen einer Strömung zwischen mindestens zwei Kanistern während eines Kanisterspülens beinhalten, wobei die mindestens zwei Kanister in einer parallelen Beladungs- und Entladungsströmungsrichtung angeordnet sind, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister zu erhöhen. Die Strömung kann unter Verwendung eines ersten Ventils, das an den ersten Kanister gekoppelt ist, eines zweiten Ventils, das an den zweiten Kanister gekoppelt ist, und so weiter für eine Anzahl n von Kanistern und eine Anzahl n von Ventilen und eines Ausgleichsventils eingestellt werden, das verwendet wird, um die mindestens zwei Kanister selektiv an einen Kraftstofftank zu koppeln.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für ein Verdunstungsemissionssteuersystem eines Fahrzeugs.
Allgemeiner Stand der Technik
Fahrzeugkraftstoffsysteme beinhalten Verdunstungsemissionssteuersysteme (evaporative emission control system - EVAP), die dazu ausgestaltet sind, die Freisetzung von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre zu reduzieren. Zum Beispiel können verdunstete Kohlenwasserstoffe (hydrocarbons - HC) aus einem Kraftstofftank in einem Kraftstoffdampfkanister gespeichert werden, der mit einem Adsorptionsmittel gefüllt ist, das die Dämpfe adsorbiert und speichert. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn der Verbrennungsmotor in Betrieb ist, ermöglicht das Verdunstungsemissionssteuersystem, dass die Dämpfe zur Verwendung als Kraftstoff in den Verbrennungsmotoransaugkrümmer gespült werden. Kraftstoffdämpfe können als Betankungs-, Betriebsverlust-, Heißabstellungs- und Tagestemperaturdämpfe erzeugt werden. In einem Hybridfahrzeug handelt es sich bei den in dem Kanister gespeicherten Kraftstoffdämpfen hauptsächlich um Betankungsdämpfe. Zwei herkömmliche Verfahren werden häufig zur Rückgewinnung von Betankungsdämpfen verwendet: bordeigene Betankungsdampfrückgewinnung (onboard refueling vapor recovery - ORVR) und bordexterne Betankungsdampfrückgewinnung (offboard refueling vapor recovery - Non-ORVR). Beispiele für herkömmliche Fahrzeuge, die Non-ORVR verwenden, können Schwerlastfahrzeuge beinhalten, die über 8500 Pfund wiegen. In einem Non-ORVR-Fahrzeug können Betankungsdämpfe durch die Infrastruktur einer Tankstelle, wie etwa einen Tankstellenrückgewinnungstank, zurückgewonnen werden. Die Tankstelleninfrastruktur kann Zapfpistolen mit Manschetten beinhalten, die zur bordexternen Rückgewinnung um den Einfüllstutzen herum abdichten. Einige Tankstelleninfrastrukturen beinhalten jedoch möglicherweise keine Zapfpistolen, die für die bordexterne Rückgewinnung konfiguriert sind. In diesem Fall können Kraftstoffdämpfe in die Atmosphäre entweichen. Bei Schwerlastfahrzeugen mit großen Kraftstofftanks, z. B. H2-Wohnmobilanwendungen mit 80-Gallonen-Kraftstofftanks, können entweichende Kraftstoffdämpfe zu negativen Effekten von Fahrzeugemissionen beitragen.
Eine Option zum Abschwächen negativer Effekte von Fahrzeugemissionen ist die bordeigene Betankungsdampfrückgewinnung (ORVR), bei welcher der Kanister so bemessen ist, dass er Betankungs-, Betriebsverlust-, Heißabstellungs- und Tagestemperaturdämpfe adsorbiert. Die Kanistergröße kann durch eine Menge von Betankungsdämpfen bestimmt werden, die durch das Fahrzeug ausgegeben wird, da Betankungsdämpfe den größten Teil der Dämpfe der vorstehend erwähnten Dämpfe ausmachen. Kanister für Fahrzeuge, die ORVR verwenden, sind größer als Kanister für Fahrzeuge, die Non-ORVR verwenden, und zwar aufgrund der Kraftstoffdampfrückgewinnung durch Tankstelleninfrastruktur bei Fahrzeugen mit bordexterner Rückgewinnung, anstatt auf die Rückgewinnung über bordeigene Kanister zurückzugreifen.
Die Nachfrage nach Schwerlastfahrzeugen mit ORVR erhöht sich. Zum Beispiel aktualisiert die US-Umweltschutzbehörde Bestimmungen für unvollständige Schwerlastprogramme, beinhaltend die Cleaner Trucks Initiative, um zu fordern, dass unvollständige Schwerlastfahrzeuge bis zum Modelljahr 2026 ORVR verwenden. Die herkömmliche EVAP-Systemhardware bei unvollständigen Schwerlastfahrzeugen kann nicht für die Verwendung der ORVR ausgestattet sein. Zum Beispiel kann eine Größe eines Kanisters proportional zu einer Größe eines Kraftstofftanks sein, sodass Fahrzeuge mit einem großen Kraftstofftank einen großen Kanister zum Verarbeiten von Kraftstoffdämpfen beinhalten. Das Integrieren eines großen Kanisters kann jedoch während des Betankens des Fahrzeugs eine Herausforderung darstellen. Zum Beispiel können große Kanister eine Einengung der Dampfströmung in dem Kanister erhöhen, wodurch die Robustheit der Betankungsqualität aufgrund eines Systemrückdrucks aus dem Kanister reduziert wird, wenn Kraftstoffdämpfe durch das Betanken in den Kanister geladen werden. Ein Rückdruck von 10 in H2O kann die Betankungspumpe an der Tankstelleninfrastruktur abschalten. Kanister können zudem eine inhärente Einengung durch die darin eingebetteten Kohlenstoffpellets aufweisen, die zum Einfangen von Kraftstoffdämpfen verwendet werden.
Versuche, diese Herausforderung anzugehen, beinhalten das Verwenden kleinerer Kanister, die in Reihe oder parallel angeordnet sind, um die Betankungsdampfkapazität zu erreichen, die für große Kraftstofftanks benötigt wird, während die Kanistereinengung reduziert wird. Dieses System kann jedoch durch eine gewünschte Grundfläche und die Kosten des EVAP sowie die inhärente Kanistereinengung begrenzt sein. Wenn zum Beispiel Kanister in Betracht gezogen werden, die mit einer gleichen Volumenkapazität gefertigt sind, z. B. symmetrische Kanister, kann die Einengung jedes Kanisters inhärent um ungefähr 10 % variabel sein. Falls, wenn mehrere Kanister verwendet werden, die Strömung während des Spülens einen weniger eingeengten Kanister (z. B. weniger beladen) bevorzugt, dann kann ein stärker eingeengter Kanister (z. B. höher beladen) möglicherweise nicht so effizient gespült werden wie der weniger eingeengte Kanister, wodurch die Verdunstungsemissionen erhöht werden können und eine Nutzungsdauer der mehreren Kanister reduziert werden kann. Daher ist ein Verfahren zum selektiven Einstellen der Luftströmung, die in ein System mit mehreren Kanistern eintritt, gewünscht, um eine Kanistereinengung zu reduzieren und sicherzustellen, dass einzelne Kanister effizient gespült werden.
Ein beispielhafter Ansatz wird von Reddy in U.S. 8495988B2 gezeigt. Darin ist ein Dreiwegeventil zwischen zwei Kanistern in Reihe angeordnet, um zu versuchen, eine Strömung zwischen den zwei Kanistern während des Kanisterspülens für die ORVR auszugleichen. Zusätzlich beinhaltet einer der zwei Kanister ein elektrisch erhitzbares Substrat, das thermisch an das Kraftstoffadsorptionsmittelmaterial gekoppelt ist, und ein Entlüftungsventil, um den Kanister mit atmosphärischer Luft zu verbinden. In diesem Beispiel wird Kraftstoffdampf zuerst zu dem Kanister mit dem erhitzbaren Substrat und dann zu dem Kanister ohne das Substrat geleitet. Auf diese Weise kann der Kanister mit dem Substrat eine höhere Kraftstoffdampfbeladung aushalten als der Kanister ohne das Substrat. Das System kann jedoch kein Verfahren zum selektiven Leiten der Strömung zu einem der zwei Kanister (z. B. dem Substratkanister oder dem Nicht-Substratkanister) beinhalten, während der andere der zwei Kanister isoliert wird.
Ein weiterer beispielhafter Ansatz beinhaltet das parallele Anordnen von Kanistern, um eine Einengung zu reduzieren, die in einem einzelnen großen Kanister oder in kleineren Kanistern, die in Reihe positioniert sind, auftreten kann. Durch das parallele Anordnen der Kanister anstatt in Reihe können Kraftstoffdampf und Luft durch einen der zwei Kanister anstatt durch einen ersten Kanister und dann durch einen zweiten Kanister strömen. Auf diese Weise kann die gesamte Luft-/Kraftstoffdampfströmung auf die parallelen Kanister aufgeteilt werden. Aufgrund von Einengungen der einzelnen Kanister kann die Strömung durch jeden der Kanister jedoch nicht gleich sein, da ein stärker eingeengter Kanister weniger verfügbares Volumen und/oder weniger Substrat zum Fangen der Kraftstoffdämpfe aufweisen kann, die zurück in das EVAP-System strömen oder an die Atmosphäre freigesetzt werden können.
Kurzdarstellung
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren zum Spülen von mindestens zwei Kanistern, die in einer parallelen Beladungsströmungsrichtung und Entladungsströmungsrichtung angeordnet sind, durch Einstellen einer Strömung von Kraftstoffdämpfen zwischen den mindestens zwei Kanistern angegangen werden, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister der mindestens zwei Kanister während des Spülens der mindestens zwei Kanister zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern ausgeglichen werden, sodass jeder der mindestens zwei Kanister mit einer gleichen Menge von Kraftstoffdampf beladen ist, die einer Einengung/Beladung jedes Kanisters entspricht, wodurch es den mindestens zwei Kanistern ermöglicht wird, Kraftstoffdämpfe effizient einzufangen und zu spülen.
Als ein Beispiel kann die Strömung unter Verwendung eines Ausgleichsventils eingestellt werden, das an einer gegabelten Beladungsleitung stromaufwärts eines ersten Kanisters und eines zweiten Kanisters der mindestens zwei Kanister beinhaltet ist, wobei ein erstes Kanisterentlüftungsventil den ersten Kanister über eine Entlüftungsleitung an die Atmosphäre koppelt und ein zweites Kanisterentlüftungsventil den zweiten Kanister über die Entlüftungsleitung an die Atmosphäre koppelt. Das erste und das zweite Kanisterentlüftungsventil können unabhängig betätigt werden, um den jeweiligen Kanister zu isolieren, und können zusammen mit dem Ausgleichsventil verwendet werden, um die Luftströmung durch jeden des ersten und des zweiten Kanisters während des Spülens einzustellen. Der erste Kanister und der zweite Kanister können über eine Spülleitung, die mit einem Kanisterspülventil konfiguriert ist, in Richtung eines Verbrennungsmotors gespült werden.
In einem zweiten Beispiel kann die Strömung unter Verwendung eines Ausgleichsventils eingestellt werden, das an einer einzelnen Beladungsleitung (z. B. mit einer Anzahl n von Verzweigungen, zum Beispiel drei Verzweigungen mit n=3) stromaufwärts einer Anzahl n von Kanistern und einer Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen beinhaltet ist, wobei jeder der Anzahl n von Kanistern mit einem Kanisterentlüftungsventil konfiguriert ist, sodass ein System mit einer Anzahl n von Kanistern eine Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen aufweist. Jede der Anzahl n von Verzweigungen der Beladungsleitung kann mindestens einen der Anzahl n von Kanistern an einen einzelnen Kraftstofftank koppeln. Das Ausgleichsventil kann n Positionen aufweisen, die verwendet werden können, um mindestens einen der Anzahl n von Kanistern an den Kraftstofftank zu koppeln. Jedes der Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen kann den jeweiligen Kanister der Anzahl n von Kanistern über eine einzelne Entlüftungsleitung an die Atmosphäre koppeln. Jedes der Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen kann unabhängig betätigt werden, um den jeweiligen Kanister zu isolieren, und zusammen mit dem Ausgleichsventil verwendet werden, um die Luftströmung durch jeden der Anzahl n von Kanistern während des Spülens einzustellen. Die Anzahl n von Kanistern kann über mindestens eine Spülleitung, die mit mindestens einem Kanisterspülventil konfiguriert ist, in Richtung eines Verbrennungsmotors gespült werden.
Auf diese Weise kann die Strömung eingestellt werden, um die Strömung durch den stärker eingeengten Kanister der mindestens zwei Kanister zu erhöhen, sodass die Kanister in Bezug auf die Einengung jedes Kanisters effizient gespült werden. Das parallele Anordnen der Kanister reduziert den Rückdruck, der mit einem einzelnen großen Kanister assoziiert ist, und die Verwendung des Ausgleichsventils sowie eines Kanisterentlüftungsventils für jeden der mindestens zwei Kanister zum Einstellen der Strömung ermöglicht ein selektives und dynamisches Einstellen der Strömung während der gesamten Lebensdauer eines Fahrzeugs, das sich im Zeitverlauf an Änderungen der Kanistereinengungen anpassen kann.
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 wird. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche definiert ist, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen begrenzt, die beliebige vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 zeigt ein übergeordnetes Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem veranschaulicht.
2 zeigt ein beispielhaftes Verbrennungsmotorsystem, Kraftstoffsystem und Verdunstungsemissionssteuer(EVAP)-System, die in dem beispielhaften Fahrzeugsystem aus 1 beinhaltet sind.
3 zeigt ein erstes beispielhaftes EVAP-System, das ein Beispiel für das EVAP-System aus 2 sein kann.
4 zeigt ein zweites beispielhaftes EVAP, das ein Beispiel für das EVAP-System aus 2 sein kann.
5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Einstellen einer Strömung durch duale parallele Kanister, wie sie in dem ersten und dem zweiten EVAP-System aus den 3-4 beinhaltet sein können.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Messen einer Kanistereinengung für einen einzelnen Kanister der dualen parallelen Kanister.
7A zeigt eine Kanisterentlüftungsventil(canister vent valve - CVV)-Position und eine Ausgleichsventil(balance valve - VBV)-Position während der Messung einer ersten Kanistereinengung gemäß dem Verfahren aus 6.
7B zeigt eine Kanisterentlüftungsventil(CVV)-Position und eine Ausgleichsventil(VBV)-Position während der Messung einer zweiten Kanistereinengung gemäß dem Verfahren aus 6.
8 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Lernen von Arbeitszyklen von CVVs.
9 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Kanisterspülen.
10 zeigt eine beispielhafte Kanisterspülsequenz gemäß dem Verfahren aus 9.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur bordeigenen Betankungsdampfrückgewinnung (ORVR) in Schwerlastfahrzeugen. Ein Verdunstungsemissionssteuer(EVAP)-System, das für die ORVR konfiguriert ist, beinhaltet einen Kraftstofftank, der an mindestens zwei Kanister über einen einzelnen Durchlass mit einer Anzahl von Verzweigungen gleich einer Anzahl von Kanistern fluidgekoppelt ist, wobei ein Ausgleichsventil stromaufwärts eines Verzweigungspunkts des Durchlasses relativ zu einer Richtung der Kraftstoffdampfströmung angeordnet ist. Zusätzlich sind die mindestens zwei Kanister jeweils an ein Kanisterentlüftungsventil einer Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen gekoppelt, die betätigt werden können, um den jeweiligen Kanister von der Atmosphäre zu isolieren, wobei die Anzahl der Kanisterentlüftungsventile gleich der Anzahl der Kanister ist. Das Verfahren für die ORVR unter Verwendung dieses Systems beinhaltet Spülen der mindestens zwei Kanister, die in einer parallelen Beladungs- und Entladungsströmungsrichtung angeordnet sind, durch Einstellen einer Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister der mindestens zwei zweiten Kanister zu erhöhen.
Fahrzeugantriebssysteme für ein Hybridelektrofahrzeug, für das ein Beispiel in 1 gezeigt ist, kann einen Kraftstoff verbrennenden Verbrennungsmotor und einen Elektromotor beinhalten. Der Verbrennungsmotor kann an ein Kraftstoffsystem und ein Verdunstungsemissionssteuersystem gekoppelt sein, wie in 2 gezeigt, das Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zurückgewinnen kann, wie etwa Kraftstoffdämpfe, die während eines Betankens erzeugt werden, und die eingefangenen Kraftstoffdämpfe in einem Kraftstoffdampfkanister speichern und dann die eingefangenen Kraftstoffdämpfe in ein Verbrennungsmotoransaugsystem spülen kann, um als Kraftstoff verwendet zu werden. 3 zeigt ein beispielhaftes Verdunstungsemissionssteuersystem, wie es in 2 beinhaltet sein kann, das mit zwei Kraftstoffdampfkanistern konfiguriert ist, die in der parallelen Beladungs- und Entladungsströmungsrichtung angeordnet sind, wobei jeder der Kanister mit einem Kanisterentlüftungsventil konfiguriert ist, um den jeweiligen Kanister selektiv von der Atmosphäre zu isolieren. Das Verdunstungsemissionssteuersystem aus 3 kann mit mehr als einem Kraftstoffdampfkanister konfiguriert sein, wobei jeder ein Kanisterentlüftungsventil aufweist. Das Verdunstungsemissionssteuersystem aus 3 beinhaltet zudem ein Ausgleichsventil an einer Beladungsleitung, das verwendet werden kann, um einen oder beide der Kanister selektiv an den Kraftstofftank zu koppeln. Bei einer Konfiguration mit zwei Kanistern kann das Ausgleichsventil ein Dreiwege-Ausgleichsventil sein, bei einer Konfiguration mit einer Anzahl n von Kanistern kann das Ausgleichsventil ein n-Wege-Ausgleichsventil sein. 4 zeigt das beispielhafte Verdunstungsemissionssteuersystem aus 3 ohne das Ausgleichsventil und mit Pfeilen, die Strömungswege angeben, die während des Kanisterspülens auftreten können, wenn das Ausgleichsventil nicht beinhaltet ist. Die 5-6 und 8-9 zeigen beispielhafte Verfahren, durch welche die Strömung während des Kanisterspülens eingestellt werden kann, um die Strömung durch einen höher beladenen Kanister der zwei in 3 gezeigten Kanister zu erhöhen, was Messen einer Einengung/Beladung jedes Kanisters und Lernen eines Arbeitszyklus für jedes der zwei Kanisterentlüftungsventile beinhaltet. Die Verfahren aus den 5-6 und 8-9 können auf ein Verdunstungsemissionssteuersystem angewendet werden, das mit einer Anzahl von n Kanistern und einer Anzahl von n Kanisterentlüftungsventilen konfiguriert ist. 10 zeigt eine beispielhafte Kanisterspülsequenz gemäß dem Verfahren aus 9, beinhaltend beispielhafte Positionen der zwei Kanisterentlüftungsventile, des Ausgleichsventils, des Kanisterspülventils und den Druck des ersten und des zweiten Kanisters. Die 7A-B zeigen beispielhafte Positionen der zwei Kanisterentlüftungsventile und des Ausgleichsventils sowie die Strömungsrichtung während Messungen der Kanistereinengung.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoff verbrennenden Verbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht begrenzendes 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 Verbrennungsmotorausgabe zu produzieren, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorausgabe zu produzieren. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als ein 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 (d. h. auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff im 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 Vorgang kann als Nutzbremsung des Fahrzeugs bezeichnet werden. Somit kann der Elektromotor 120 in einigen Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann jedoch stattdessen ein Generator 160 das 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 den 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 weiterer 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, in der sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist anzumerken, dass der Elektromotor 120 in einigen Ausführungsformen 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 Ausführungsformen kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Fahrzeugantriebssystem vom Reihentyp konfiguriert sein, bei dem der Verbrennungsmotor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Verbrennungsmotor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 mit Leistung zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 110 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch den Pfeil 116 angegeben, welcher wiederum eines oder mehrere von dem Elektromotor 120, wie durch den Pfeil 114 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben, mit elektrischer Energie versorgen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Verbrennungsmotor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Verbrennungsmotorausgabe 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 Kraftstofftanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, beinhaltend unter anderem: Benzin-, Diesel- und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als ein 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, wobei diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische an den Verbrennungsmotor 110 abgegeben werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische können dem Verbrennungsmotor 110 zugeführt werden, wobei sie in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden können, um eine Verbrennungsmotorausgabe zu produzieren. Die Verbrennungsmotorausgabe 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 aufzuladen.
In einigen Ausführungsformen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (außer dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, beinhaltend Kabinenheizung und Klimaanlage, Verbrennungsmotorstart, Scheinwerfern, Video- und Audiosystemen der Kabine usw. Als ein nicht begrenzendes 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. Das Steuersystem 190 kann 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 an eines oder mehrere von dem Verbrennungsmotor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer von einem Fahrzeugführer 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 außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (HEV) konfiguriert sein, wobei der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Aufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 von der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem zum Antreiben des Fahrzeugs betrieben wird, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt sein. Das Steuersystem 190 kann die Menge von elektrischer Energie, die in der Energiespeichervorrichtung gespeichert ist und als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, identifizieren und/oder steuern.
In anderen Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie in der Energiespeichervorrichtung 150 drahtlos von der Stromquelle 180 empfangen werden kann. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz von der Leistungsquelle 180 empfangen. Daher versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Aufladen der Energiespeichervorrichtung 150 aus einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann, wie etwa aus Solar- oder Windenergie. 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 von einer Kraftstoffquelle empfangen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 betankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 empfangen wird, wie durch den Pfeil 172 angegeben. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, den von der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 empfangenen Kraftstoff zu speichern, bis er dem Verbrennungsmotor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Ausführungsformen 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 Fahrzeugführer Nachrichten angezeigt werden. Das Fahrzeugarmaturenbrett 196 kann zudem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Fahrzeugführereingabe, wie etwa Tasten, Touchscreens, Spracheingabe/- erkennung usw., beinhalten. Zum Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 eine Betankungstaste 197 beinhalten, die durch einen Fahrzeugführer manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um das Betanken einzuleiten. Zum Beispiel kann, wie nachstehend detaillierter beschrieben, als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer die Betankungstaste 197 betätigt, ein Druck in einem Kraftstofftank in dem Fahrzeug herabgesetzt werden, sodass das Betanken durchgeführt werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Fahrzeugarmaturenbrett 196 Audionachrichten ohne Anzeige an den Fahrzeugführer kommunizieren. Ferner kann der bzw. können die Sensor(en) 199 einen Vertikalbeschleunigungsmesser beinhalten, um die 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 Darstellung eines Fahrzeugsystems 206. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Verbrennungsmotorsystem 208, das an ein Verdunstungsemissionssteuersystem 251 und ein Kraftstoffsystem 218 gekoppelt ist. Das Emissionssteuersystem 251 beinhaltet einen Kraftstoffdampfbehälter, wie etwa einen Kraftstoffdampfkanister 222, der verwendet werden kann, um Kraftstoffdämpfe einzufangen und zu speichern. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeugsystem sein, wie etwa das Fahrzeugantriebssystem 100 aus 1.
Das Verbrennungsmotorsystem 208 kann einen Verbrennungsmotor 210 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. In einem Beispiel ist der Verbrennungsmotor 210 eine Ausführungsform des Verbrennungsmotors 110 aus 1. Der Verbrennungsmotor 210 beinhaltet einen Verbrennungsmotoreinlass 223 und einen Verbrennungsmotorauslass 225. Der Verbrennungsmotoreinlass 223 beinhaltet eine Drossel 262, die über einen Ansaugdurchlass 242 an den Verbrennungsmotoransaugkrümmer 244 fluidgekoppelt ist. Der Verbrennungsmotorauslass 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgasdurchlass 235 führt, der Abgas in die Atmosphäre führt. Der Verbrennungsmotorauslass 225 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen 270 beinhalten, die an 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 beinhaltet sein können, wie etwa eine Vielfalt von Ventilen und Sensoren.
Ein Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpensystem 221 gekoppelt ist. In einem Beispiel beinhaltet der Kraftstofftank 220 den Kraftstofftank 144 aus 1. Das Kraftstoffpumpensystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten, der an die Einspritzvorrichtungen des Verbrennungsmotors 210, wie etwa eine gezeigte beispielhafte Einspritzvorrichtung 266, abgegeben wird. Während 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 Typen von Kraftstoffsystemen handeln kann.
In dem Kraftstoffsystem 218 erzeugte Dämpfe können über eine Dampfrückgewinnungsleitung 231 zu dem Verdunstungsemissionssteuersystem 251 geführt werden, das den Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, bevor sie in den Verbrennungsmotoreinlass 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 Isolieren 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.
Ferner können in einigen Beispielen ein oder mehrere Kraftstofftankentlüftungsventile in den Rohrleitungen 271, 273 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 273 ein Füllbegrenzungsentlüftungsventil (fill limit venting valve - FLVV) 285 beinhalten und kann die Rohrleitung 275 ein Stufenentlüftungsventil (GVV) 283 beinhalten. Ferner kann die Rückgewinnungsleitung 231 in einigen Beispielen an ein Betankungssystem 219 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Betankungssystem 219 einen Tankdeckel 205 zum Abdichten des Kraftstoffeinfüllsystems gegen die Atmosphäre beinhalten. Das Betankungssystem 219 ist über ein Kraftstoffeinfüllrohr 211 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt.
Ferner kann das Betankungssystem 219 eine Betankungsverriegelung 245 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann es sich bei der Betankungsverriegelung 245 um einen Tankdeckelverriegelungsmechanismus handeln. Der Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann dazu konfiguriert sein, den Tankdeckel 205 in einer geschlossenen Position automatisch 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 220 größer als ein Schwellenwert ist. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung, z. B. eine durch einen Fahrzeugführer eingeleitete Anforderung über eine Betätigung einer Betankungstaste an einer Fahrzeuginstrumententafel (wie etwa der Betankungstaste 197 am Fahrzeugarmaturenbrett 196 aus 1), kann der Druck in dem Kraftstofftank herabgesetzt werden und kann der Tankdeckel entriegelt werden, nachdem der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank unter einen Schwellenwert gefallen ist. In dieser Schrift kann das Entriegeln der Betankungsverriegelung 245 ein Entriegeln des Tankdeckels 205 beinhalten. Ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann ein Riegel oder eine Kupplung sein, der bzw. die im eingerasteten Zustand das Entfernen des Tankdeckels verhindert. Der Riegel oder die Kupplung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder kann mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In einigen Ausführungsformen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Einfüllrohrventil sein, das an einer Mündung des Kraftstoffeinfüllrohrs 211 angeordnet ist. In derartigen Ausführungsformen verhindert die Betankungsverriegelung 245 unter Umständen nicht das Entfernen des Tankdeckels 205. Stattdessen kann die Betankungsverriegelung 245 das Einführen einer Betankungspumpe in das Kraftstoffeinfüllrohr 211 verhindern. Das Einfüllrohrventil kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder kann mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In einigen Ausführungsformen kann die Betankungsverriegelung 245 eine Tankklappenverriegelung sein, wie etwa ein Riegel oder eine Kupplung, der bzw. die eine Tankklappe verriegelt, die in einem Karosserieblech des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Tankklappenverriegelung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder kann mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
In Ausführungsformen, 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 sich ein Kraftstofftankdruck unter einen Druckschwellenwert verringert. In Ausführungsformen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines mechanischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 über einen Druckgradienten entriegelt werden, zum Beispiel, wenn sich ein Kraftstofftankdruck auf Atmosphärendruck verringert. Das Emissionssteuersystem 251 kann einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222 beinhalten (in dieser Schrift zudem einfach als Kanister bezeichnet), die mit einem geeigneten Adsorptionsmittel gefüllt sind, wobei die Kanister dazu konfiguriert sind, während Kraftstofftankauffüllungsvorgängen erzeugte Kraftstoffdämpfe (beinhaltend verdunstete Kohlenwasserstoffe) und Dämpfe durch „Betriebsverluste“ (das heißt Kraftstoff, der während des Fahrzeugbetriebs verdunstet) vorübergehend zu fangen. In einem Beispiel handelt es sich bei dem verwendeten Adsorptionsmittel um Aktivkohle. Das Emissionssteuersystem 251 kann ferner einen Kanisterentlüftungsweg oder eine Entlüftungsleitung 227 beinhalten, der/die Gase aus dem Kraftstoffdampfkanister 222 heraus in die Atmosphäre führen kann, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder gefangen werden. Wenn das Emissionssteuersystem 251 mehr als einen Kanister 222 beinhaltet, können die Kanister in Reihe oder parallel angeordnet sein. Wenn die Kanister in Reihe angeordnet sind, können Gase zu einem ersten Kanister des mehr als einen Kanisters, dann von dem ersten Kanister zu einem zweiten Kanister des mehr als einen Kanisters und so weiter für zusätzliche Kanister des einen oder der mehreren Kanister geführt werden. Wenn zwei Kanister parallel angeordnet sind, kann ein Gesamtvolumen von Gasen, das durch den mehr als einen Kanister geführt wird, zu dem ersten Kanister oder dem zweiten Kanister geführt werden oder kann das Gesamtvolumen von Gasen in zwei Volumina aufgeteilt werden, wobei ein erstes Volumen der zwei Volumina durch den ersten Kanister geführt wird und ein zweites Volumen der zwei Volumina durch den zweiten Kanister geführt wird. Das parallele Anordnen des mehr als einen Kanisters kann gegenüber dem Anordnen des mehr als einen Kanisters in Reihe bevorzugt sein, da bei parallelen Kanistern Einengungen (z. B. Rückdruck) von dem ersten und dem zweiten Kanister getrennt werden können, sodass eine erste Einengung des ersten Kanisters eine Strömungsrate des zweiten Volumens, das durch den zweiten Kanister geführt wird, der eine zweite, unterschiedliche Einengung aufweisen kann, nicht beeinflussen kann und so weiter für zusätzliche Kanister des einen oder der mehreren Kanister. Das Führen der Strömung von Kraftstoffdämpfen durch parallele Kanister und Kanistereinengungen wird in den 3-9 ausführlicher beschrieben.
Die Entlüftungsleitung 227 kann zudem ermöglichen, dass Frischluft über das Entlüftungsventil 229 in den Kanister 222 angesaugt wird, wenn die gespeicherten Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über eine Spülleitung 228 und ein Spülventil 261 in den Verbrennungsmotoreinlass 223 gespült werden. Zum Beispiel kann das Spülventil 261 normalerweise geschlossen sein, aber bei gewissen Bedingungen (wie etwa gewissen Bedingungen bei laufendem Verbrennungsmotor) geöffnet werden, sodass das Vakuum aus dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 244 zum Spülen an den Kraftstoffdampfkanister angelegt wird. In einigen Beispielen kann die Entlüftungsleitung 227 ein optionales Luftfilter 259 beinhalten, das stromaufwärts des Kanisters 222 darin angeordnet ist. Das Strömen von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre kann durch ein Kanisterentlüftungsventil 229 reguliert werden.
Detektionsroutinen für unerwünschte Verdunstungsemissionen können intermittierend durch die Steuerung 212 am Kraftstoffsystem 218 durchgeführt werden, um zu bestätigen, dass das Kraftstoffsystem nicht beeinträchtigt ist. Daher können Detektionsroutinen für unerwünschte Verdunstungsemissionen unter Verwendung von natürlichem Vakuum mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor (engine-off natural vacuum - EONV), das aufgrund einer Änderung der Temperatur und des Drucks an dem Kraftstofftank im Anschluss an eine Verbrennungsmotorabschaltung und/oder mit zugeführtem Vakuum aus einer Vakuumpumpe erzeugt wird, durchgeführt werden, während der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist (Leckagetest bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor). Alternativ können Detektionsroutinen für unerwünschte Verdunstungsemissionen durchgeführt werden, während der Verbrennungsmotor läuft, indem eine Vakuumpumpe betrieben wird und/oder das Vakuum in dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer verwendet wird. Tests auf unerwünschte Verdunstungsemissionen können durch ein Verdunstungsleckageprüfmodul (evaporative leak check module - ELCM) 295 durchgeführt werden, das kommunikativ an die Steuerung 212 gekoppelt ist. Das ELCM 295 kann in der Entlüftungsleitung 227 zwischen dem Kanister 222 und dem Entlüftungsventil 229 gekoppelt sein. Das ELCM 295 kann eine Vakuumpumpe beinhalten, die dazu konfiguriert ist, bei einer ersten Ausbildung einen Unterdruck an das Kraftstoffsystem anzulegen, wie etwa, wenn ein Leckagetest vorgenommen wird. Das ELCM 295 kann ferner eine Referenzöffnung und einen Drucksensor 296 beinhalten. Nach dem Anlegen des Vakuums an das Kraftstoffsystem kann eine Veränderung des Drucks an der Referenzöffnung (z. B. eine absolute Veränderung oder eine Veränderungsrate) überwacht und mit einem Schwellenwert verglichen werden. Auf Grundlage des Vergleichs können unerwünschte Verdunstungsemissionen aus dem Kraftstoffsystem identifiziert werden. Die ELCM-Vakuumpumpe kann eine umkehrbare Vakuumpumpe sein und somit dazu konfiguriert sein, einen Überdruck an dem Kraftstoffsystem anzulegen, wenn eine Überbrückungsschaltung umgekehrt wird, wodurch die Pumpe in eine zweite Ausbildung gebracht wird.
Der Kanister 222 ist als Kanister mit mehreren Anschlüssen konfiguriert. In dem dargestellten Beispiel weist der Kanister 222 drei Anschlüsse auf, wie in 3 ausführlicher beschrieben. Diese beinhalten einen ersten Beladungsanschluss 213, der an eine Rohrleitung 276 gekoppelt ist, durch die Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 220 in dem Kanister 222 empfangen werden. Anders ausgedrückt können über den Beladungsanschluss 213 Kraftstoffdämpfe empfangen werden, die in dem Kanister 222 absorbiert werden sollen. Der Kanister 222 beinhaltet ferner einen zweiten Spülanschluss 215, der an die Spülleitung 228 gekoppelt ist, durch die in dem Kanister 222 gespeicherte Kraftstoffdämpfe zur Verbrennung an den Verbrennungsmotoreinlass freigesetzt werden können. Anders ausgedrückt werden Kraftstoffdämpfe, die aus dem Kanister 222 desorbiert werden, über den Spülanschluss 215 zum Verbrennungsmotoreinlass gespült. Der Kanister 222 beinhaltet ferner einen dritten Spülanschluss 217, der an eine Entlüftungsleitung 227 gekoppelt ist, durch die eine Luftströmung in dem Kanister 222 empfangen wird. Die Umgebungsluft kann in dem Kanister empfangen werden, um durch das Adsorptionsmittel zu strömen und Kraftstoffdämpfe an den Verbrennungsmotoreinlass freizusetzen. Alternativ kann Kraftstoffdämpfe enthaltende Luft, die über den Beladungsanschluss 213 in dem Kanister empfangen wurde, in die Atmosphäre entlüftet werden, nachdem die Kraftstoffdämpfe in den Kanister 222 adsorbiert wurden.
Der Kanister 222 kann einen ersten Puffer 224 beinhalten, der den Beladungsanschluss 213 umgibt. Wie der Kanister 222 kann auch der Puffer 224 ein Adsorptionsmittel beinhalten. Das Volumen des Puffers 224 kann kleiner sein als das Volumen des Kanisters 222 (z. B. ein Bruchteil davon). Das Adsorptionsmittel in dem Puffer 224 kann das gleiche wie das Adsorptionsmittel in dem Kanister sein oder kann sich davon unterscheiden (z. B. können beide Kohle beinhalten). Der Puffer 224 kann so in dem Kanister 222 positioniert sein, dass während einer Beladung des Kanisters durch den Beladungsanschluss 213 zunächst Kraftstofftankdämpfe in den Puffer adsorbiert werden und dann, wenn der Puffer gesättigt ist, weitere Kraftstofftankdämpfe in den Hauptkörper des Kanisters adsorbiert werden. Demgegenüber können beim Spülen des Kanisters 222 mit Luft, die durch die Entlüftungsleitung 227 angesaugt wird, zunächst Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister desorbiert werden (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Demgegenüber können beim Spülen des Kanisters 222 mit Luft, die durch die Entlüftungsleitung 227 angesaugt wird, zunächst Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister desorbiert werden (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Anders ausgedrückt sind das Beladen und Entladen des Puffers 224 nicht linear zum Beladen und Entladen des Kanisters. Daher besteht der Effekt des Kanisterpuffers darin, beliebige Kraftstoffdampfspitzen, die vom Kraftstofftank zum Kanister strömen, zu dämpfen, wodurch die Möglichkeit, dass beliebige Kraftstoffdampfspitzen in den Verbrennungsmotor gelangen oder durch ein Auspuffrohr freigesetzt werden, reduziert wird.
Der Kraftstofftank 220 ist über eine erste Rohrleitung 276 an den Kanister 222 fluidgekoppelt, wobei die erste Rohrleitung von einem Kraftstofftank-Absperrventil (fuel tank isolation valve - FTIV) 252 divergiert, das die Strömung von Kraftstofftankdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 und aus der Dampfrückgewinnungsleitung 231 in den Kanister 222 steuert. In dem dargestellten Beispiel ist das FTIV 252 als Mehrwege-Elektromagnetventil konfiguriert, insbesondere als Dreiwegeventil. Durch das Einstellen einer Position des FTIV 252 kann die Kraftstoffdampfströmung aus dem Kraftstofftank 220 zum Kanister 222 variiert werden. Das FTIV 252 kann in eine erste offene Position betätigt werden, die den Kraftstofftank 220 über die Rohrleitung 276 an den Kanister 222 koppelt. In einem Beispiel, in dem das Emissionssteuersystem 251 mehr als einen parallel angeordneten Kanister 222 beinhaltet, kann das Einstellen der Position des FTIV 252 in eine erste Position die Kraftstoffdampfströmung aus dem Kraftstofftank 220 zu einem ersten Kanister leiten, kann das Einstellen in eine zweite Position die Kraftstoffdampfströmung aus dem Kraftstofftank 220 zu einem zweiten Kanister leiten und kann das Einstellen in eine dritte Position die Kraftstoffdampfströmung aus dem Kraftstofftank 220 zu sowohl dem ersten als auch dem zweiten Kanister leiten. Das FTIV kann zudem in eine vierte geschlossene Position betätigt werden.
Zum Beispiel kann das FTIV 252 in eine geschlossene Position betätigt werden, die den Kraftstofftank 220 gegen den Kanister 222 abdichtet, wenn das Emissionssteuersystem 251 einen Kanister 222 beinhaltet, wobei keine Kraftstoffdämpfe durch die Rohrleitung 276 strömen. In dem Beispiel, in dem das Emissionssteuersystem 251 mehr als einen parallel angeordneten Kanister 222 beinhaltet, dichtet die geschlossene Position den Kraftstofftank 220 sowohl gegen den ersten als auch den zweiten Kanister ab, wobei keine Kraftstoffdämpfe durch beide einer ersten oder einer zweiten Kanisterrohrleitung strömen, die von der ersten Rohrleitung 276 abzweigen können, um den Kraftstofftank 220 an den ersten bzw. den zweiten Kanister zu koppeln. Die Steuerung 212 kann eine FTIV-Position auf Grundlage von Kraftstoffsystembedingungen befehlen, beinhaltend eine Fahrzeugführeranforderung zum Betanken, einen Kraftstofftankdruck und eine Kanisterbeladung. In einem zweiten Beispiel ist eine 0,03-Zoll-Öffnung anstelle des FTIV 252 beinhaltet, um die Dampfströmung zu dem Kanister einzuengen.
In Konfigurationen, in denen das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) ist, kann der Kraftstofftank 220 als ein abgedichteter Kraftstofftank ausgestaltet sein, der Druckschwankungen, die typischerweise während des normalen Fahrzeugbetriebs auftreten, und Tagestemperaturzyklen standhalten kann (z. B. als Stahlkraftstofftank). Zusätzlich kann die Größe des Kanisters 222 reduziert werden, um die reduzierten Motorbetriebszeiten in einem Hybridfahrzeug zu berücksichtigen. Aus dem gleichen Grund können HEVs jedoch zudem begrenzte Möglichkeiten für Spülvorgänge des Kraftstoffdampfkanisters aufweisen. Daher verhindert die Verwendung eines abgedichteten Kraftstofftanks mit einem geschlossenen FTIV (auch als nicht integriertes System nur mit Betankungskanister (Non-Integrated Refueling Canister Only System - NIRCOS) bezeichnet), dass Tages- und Betriebsverlustdämpfe den Kraftstoffdampfkanister 222 beladen, und begrenzt das Beladen des Kraftstoffdampfkanister nur über Betankungsdämpfe. Das FTIV 252 kann als Reaktion auf eine Betankungsanforderung selektiv geöffnet werden, um den Druck des Kraftstofftanks 220 herabzusetzen, bevor Kraftstoff über das Kraftstoffeinfüllrohr 211 in dem Kraftstofftank empfangen werden kann. Insbesondere, wenn das Emissionssteuersystem 251 einen Kanister 222 beinhaltet, kann das FTIV 252 in die erste offene Position betätigt werden, um den Druck des Kraftstofftanks über die erste Rohrleitung 276 und den Kanisterbeladungsanschluss 213 zu dem Kanister herabzusetzen.
In einigen Ausführungsformen (nicht gezeigt) kann ein Drucksteuerventil (pressure control valve - PCV) in einer Rohrleitung konfiguriert sein, die den Kraftstofftank 220 parallel zu der Rohrleitung 276 an den Kanister 222 koppelt. Wenn es beinhaltet ist, kann das PCV durch das Antriebsstrangsteuermodul (z. B. die Steuerung 212) unter Verwendung eines Impulsbreitenmodulationszyklus gesteuert werden, um einen beliebigen in dem Kraftstofftank erzeugten übermäßigen Druck abzulassen, wie etwa bei laufendem Verbrennungsmotor. Zusätzlich oder optional kann das PCV impulsbreitenmoduliert werden, um übermäßigen Druck aus dem Kraftstofftank zu entlüften, wenn das Fahrzeug im Elektrofahrzeugmodus betrieben wird, beispielsweise im Falle eines Hybridelektrofahrzeugs.
Wenn es für das Emissionssteuersystem 251 mit einem Kanister 222 in eine zweite (offene) Position überführt wurde, ermöglicht das FTIV 252 das Entlüften von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 an den Kanister 222. Die zweite offene Position kann eine vollständig offene Position sein und die erste offene Position kann eine teilweise offene Position sein, z. B. halb offen.
Für das Emissionssteuersystem 251 mit mindestens einem Kanister 222, das mehr als einen parallel angeordneten Kanister 222 beinhaltet, können Kraftstoffdämpfe in dem Kanister 222 gespeichert werden, während von den Kraftstoffdämpfen befreite Luft über das Kanisterentlüftungsventil 229 in die Atmosphäre austritt. Die gespeicherten Kraftstoffdämpfe in dem Kanister 222 können über das Spülventil 261 zum Verbrennungsmotoreinlass 223 gespült werden, wenn die Verbrennungsmotorbedingungen dies zulassen. Die Betankungsverriegelung 245 kann erst dann entriegelt werden, damit ein Tankdeckel geöffnet werden kann, nachdem der Druck des Kraftstofftanks ausreichend herabgesetzt wurde, wie etwa unter den zweiten Schwellendruck.
Das Fahrzeugsystem 206 kann ferner ein Steuersystem 214 (wie etwa das Steuersystem 190 aus 1) beinhalten. Der Darstellung nach empfängt das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben sind) und sendet es Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür in dieser Schrift verschiedene Beispiele beschrieben sind). Als ein Beispiel können die Sensoren 216 einen stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung platzierten Abgassensor 237, einen Abgastemperatur- oder -drucksensor 233, einen Kraftstofftankdruckwandler (fuel tank pressure transducer - FTPT) oder -drucksensor 291, einen Kanisterbeladungssensor 243 und einen ELCM-Drucksensor 296 beinhalten. Daher stellt der Drucksensor 291 eine Schätzung des Kraftstoffsystemdrucks bereit. In einem Beispiel ist der Kraftstoffsystemdruck ein Kraftstofftankdruck, z. B. in dem Kraftstofftank 220. 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 Kraftstoffeinspritzvorrichtung 266, die Drossel 262, das FTIV 252, die Betankungsverriegelung 245, das Kanisterentlüftungsventil 229 und das Spülventil 261 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/der einer oder mehreren Routinen entspricht, auslösen. Die Steuerung 212 empfängt Signale von den unterschiedlichen Sensoren aus den 1-2 und setzt die unterschiedlichen Aktoren aus den 1-2 ein, um den Verbrennungsmotorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die auf einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerung als Reaktion auf eine Betankungsanforderung eines Fahrzeugführers eine Sensoreingabe des Kraftstofftankdrucksensors 291 abrufen und diese mit einem Schwellenwert vergleichen. Wenn der Druck höher als der Schwellenwert ist, kann die Steuerung ein Signal senden, welches das FTIV 252 in eine Position befiehlt, welche die Herabsetzung des Drucks des Kraftstofftanks beschleunigt. Dabei kann die Steuerung 212 auf Grundlage der Kanisterbeladung, wie über den Sensor 243 geschätzt, und/oder auf Grundlage einer geschätzten Zeit für die Herabsetzung des Drucks des Kraftstofftanks die Position des FTIV 252 so einstellen, dass der Druck der Kraftstoffdämpfe in Richtung des Beladungsanschlusses 213 des Kanisters 222 herabgesetzt wird. Sobald der Druck des Kraftstofftanks ausreichend herabgesetzt wurde, wie auf Grundlage der Ausgabe des Kraftstofftankdrucksensors abgeleitet, kann die Steuerung ein Signal senden, das ein Öffnen oder Lösen der Betankungsverriegelung 245 befiehlt, sodass Kraftstoff über das Kraftstoffeinfüllrohr 211 in dem Kraftstofftank 220 empfangen werden kann.
Wenn das EVAP-System aus 2, beinhaltend das Emissionssteuersystem 251 und das Kraftstoffsystem 218, in einem Schwerlastfahrzeug mit einem großen Kraftstofftank, wie vorstehend beschrieben, beinhaltet wäre, könnte der Kanister zu klein sein, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank effektiv einzufangen, z. B. kann der Kanister ein Volumen aufweisen, das kleiner als ein Volumen des Kraftstofftanks ist. Obwohl das EVAP-System aus 2 Kraftstoffdämpfe durch den Kraftstofftank über die Dampfrückgewinnungsleitung 231 und das Kraftstoffeinfüllrohr 211 zurückführen kann, kann ein Großteil der Kraftstoffdämpfe über das Betankungssystem 219 in die Atmosphäre abgegeben werden, wenn der Kanister klein ist. In diesem Beispiel kann das EVAP-System aus 2 ein Element eines Fahrzeugs mit bordexterner Betankungsdampfrückgewinnung (Non-ORVR) sein.
Ein EVAP-System eines Fahrzeugs, das zur bordeigenen Betankungsdampfrückgewinnung (ORVR) konfiguriert ist, kann ähnliche Elemente wie die in 2 beschriebenen beinhalten, wie etwa das Verbrennungsmotorsystem 208, ein EVAP-System und ein Kraftstoffsystem. In dem Beispiel von Schwerlastfahrzeugen mit großen (z. B. 80 Gallonen) Kraftstofftanks können das EVAP-System und das Kraftstoffsystem jedoch modifiziert sein, damit die ORVR Kraftstoffdämpfe des großen Kraftstofftanks effizient einfangen kann, und die eingefangenen Dämpfe können durch den Verbrennungsmotor als Kraftstoff verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vielzahl (z. B. mindestens zwei) von symmetrischen (z. B. gleiche Volumenkapazität) Kraftstoffdampfkanistern parallel entlang einer Beladungs- und Entladungsströmungsrichtung angeordnet sein, sodass ein Gesamtvolumen von Kraftstoffdämpfen gleichmäßig aufgeteilt sein kann und durch die Vielzahl von Kanistern eingefangen werden kann. Die symmetrischen Kanister können jedoch inhärente Einengungen durch Adsorptionsmittelelemente in jedem Kanister aufweisen, die veranlassen können, dass die symmetrischen Kanister unterschiedliche Einengungsniveaus aufweisen. Weniger Kraftstoffdampf und/oder Luft kann durch einen stärker eingeengten (z. B. höher beladenen) Kanister im Vergleich zu einem weniger eingeengten (z. B. weniger beladenen) Kanister strömen. Somit kann ein Verfahren zum Einstellen einer Strömung des Kraftstoffdampfs und/oder der Luft zwischen mindestens zwei Kanistern während des Kanisterspülens, wobei die mindestens zwei Kanister parallel angeordnet sind, zu einer gleichmäßigen Beladung der mindestens zwei Kanister relativ zur jeweiligen Kanistereinengung führen. Anders ausgedrückt kann, wenn ein erster Kanister der mindestens zwei Kanister eine höhere Beladung aufweist als ein zweiter Kanister der mindestens zwei Kanister, die Strömung durch den ersten Kanister erhöht und durch den zweiten Kanister verringert werden. Alternativ kann, wenn der zweite Kanister eine höhere Beladung aufweist als der erste Kanister, die Strömung durch den ersten Kanister verringert und durch den zweiten Kanister erhöht werden. In einer Konfiguration mit zwei Kanistern kann die Strömung unter Verwendung eines Ausgleichsventils eingestellt werden, das verwendet wird, um einen oder beide der Kanister an den Kraftstofftank zu koppeln, sowie eines ersten Kanisterentlüftungsventils, das an den ersten Kanister gekoppelt ist, und eines zweiten Kanisterentlüftungsventils, das an den zweiten Kanister gekoppelt ist, wobei jedes von dem ersten und dem zweiten Kanisterentlüftungsventil unabhängig betätigt werden kann, um den jeweiligen Kanister selektiv von der Atmosphäre und/oder der Spülrückströmung zu isolieren. In einer Konfiguration mit einer Anzahl n von Kanistern (z. B. n=3) kann die Strömung unter Verwendung eines Ausgleichsventils eingestellt werden, das verwendet wird, um mindestens einen der Anzahl n von Kanistern an den Kraftstofftank zu koppeln, sowie einer Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen, wobei jeder der Anzahl n von Kanistern mit einem Kanisterentlüftungsventil konfiguriert ist, wobei jedes der Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen unabhängig betätigt werden kann, um den jeweiligen Kanister selektiv von der Atmosphäre und/oder der Spülrückströmung zu isolieren.
3 zeigt ein erstes beispielhaftes EVAP-System 300, das zwei parallele Kraftstoffdampfkanister, ein Ausgleichsventil, Kanisterentlüftungsventile und ein optionales Ablasskanisterelement beinhaltet. Das EVAP-System 300 kann ein nicht begrenzendes Beispiel für das EVAP-System 251 und das Kraftstoffsystem 218 aus 2 sein. Zum Beispiel kann das EVAP-System 300 mit einer Anzahl n von Kraftstoffdampfkanistern und entsprechenden Elementen konfiguriert sein, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Das EVAP-System 300 kann an einen Ansaugkrümmer, wie etwa den Ansaugkrümmer 244 aus 2 gekoppelt sind, über ein Kanisterspülventil (canister purge valve - CPV) 302 gekoppelt sein, das mit dem Spülventil 261 aus 2 vergleichbar ist. Das CPV 302 kann an einer Spülleitung 304 positioniert sein, wobei die Spülleitung 304 jeden von einem ersten Kraftstoffdampfkanister 306 und einem zweiten Kraftstoffdampfkanister 308 über das CPV 302 an den Ansaugkrümmer koppelt. In einem Beispiel sind der erste und der zweite Kanister 306, 308 symmetrisch und können jeweils eine Volumenkapazität von 2,8 1 mit einem Ablass von 29x100 mm aufweisen. In einem anderen Beispiel kann ein BAX 1500 als jeder von dem ersten und dem zweiten Kanister mit einer Butankapazität von 15,3 g/dl (100 ml) umgesetzt sein, wenn pro 100 % Butan bei 250 ml/min bei 25 °C gemessen wird. Der erste und der zweite Kanister 306, 308 sind in dem EVAP-System 300 in einer parallelen Beladungsströmungsrichtung und Entladungsströmungsrichtung angeordnet. Zum Beispiel ist die Spülleitung 304 an einem ersten Knoten 310 gegabelt und sind der erste und der zweite Kanister 306, 308 an jedem Ende der Gabelung positioniert. Zum Beispiel ist eine erste Spülverzweigung 312 an einem ersten Spülanschluss 314 an den ersten Kanister 306 gekoppelt.
Eine zweite Spülverzweigung 316 ist an einem zweiten Spülanschluss 318 an den zweiten Kanister 308 gekoppelt. Die erste und die zweite Spülverzweigung 312 bzw. 316 verlaufen parallel entlang der Beladungs- und Entladungsströmungsrichtung. Der erste und der zweite Kanister 306, 308 sind ferner an eine Entlüftungsleitung 324 gekoppelt, wobei die Entlüftungsleitung 324 an einem zweiten Knoten 326 gegabelt ist. Eine erste Entlüftungsverzweigung 328 ist an einem ersten Entlüftungsanschluss 330 an den ersten Kanister 306 gekoppelt und eine zweite Entlüftungsverzweigung 332 ist an einem zweiten Entlüftungsanschluss 334 an den zweiten Kanister 308 gekoppelt. Die erste und die zweite Entlüftungsverzweigung 328, 332 weisen jeweils ein Ventil auf, das daran positioniert ist, um die Luftströmung zu dem jeweiligen Kanister zu steuern und diesen selektiv zu isolieren. Zum Beispiel ist ein erstes Kanisterentlüftungsventil (CVV) 336 an der ersten Entlüftungsverzweigung 328 positioniert und ist ein zweites CVV 338 an der zweiten Entlüftungsverzweigung 332 positioniert. Ein Abschnitt der Entlüftungsleitung 324 stromaufwärts der Gabelung in Bezug auf die durch den Pfeil 340 dargestellte Strömung kann in einem Beispiel das EVAP-System 300 an die Atmosphäre entlüften. In einem anderen Beispiel kann das EVAP-System 300 mit einem Ablasskanisterelement (z. B. 35x100 mm) 342 und einem dritten CVV 344 konfiguriert sein, wobei, wenn das dritte CVV 344 offen ist, das EVAP-System 300 an die Atmosphäre entlüftet. In der Konfiguration mit dem Ablasskanisterelement 342 kann eine Steuerung (wie etwa die Steuerung 212 aus 2) das dritte CVV 344 während der Leckagedetektion, zum Beispiel während eines SHED-Emissionstests, in eine geschlossene Position betätigen. Wenn das EVAP-System 300 das Ablasskanisterelement 342 nicht beinhaltet, können das erste und das zweite CVV 336 bzw. 338 während der Leckagedetektion in den geschlossenen Zustand befohlen werden.
Der erste und der zweite Kanister 306, 308 sind ferner über eine Beladungsleitung 348 selektiv an einen Kraftstofftank 346 gekoppelt. Der Kraftstofftank 346 beinhaltet einen Kraftstofftankdrucksensor (fuel tank pressure sensor - FTPT) 350, um einen Druck des Kraftstofftanks und des mindestens einen Kanisters des ersten Kanisters und des zweiten Kanisters, die an den Kraftstofftank gekoppelt sind, zu messen. Die Beladungsleitung 348 ist an einem dritten Knoten 347 gegabelt und weist ein Ausgleichsventil 352 auf, das an dem dritten Knoten 347 relativ zu einer Richtung der Kraftstoffdampfströmung angeordnet ist, wie durch den Pfeil 354 gezeigt. Eine erste Beladungsverzweigung 356 der Beladungsleitung 348 koppelt den ersten Kanister 306 an einem ersten Beladungsanschluss 360 an den Kraftstofftank 346 und eine zweite Beladungsverzweigung 358 der Beladungsleitung 348 koppelt den zweiten Kanister 308 an einem zweiten Beladungsanschluss 362 an den Kraftstofftank 346. Der erste und der zweite Kanister 306, 308 sind unter Verwendung des Ausgleichsventils 352 selektiv an den Kraftstofftank 346 gekoppelt. Das Ausgleichsventil 352 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-VBV sein. Das Dreiwege-VBV 352 kann ähnlich wie das FTIV 252 aus 2 verwendet werden, um die Strömung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister, die parallel sind, zu leiten, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Der erste und der zweite Kanister 306, 308 können, wie vorstehend beschrieben, parallel in dem EVAP-System 300 angeordnet sein, was ermöglichen kann, dass eine gleiche Menge von Luft durch jede der ersten und der zweiten Entlüftungsverzweigung 328, 332 strömt und eine gleiche Menge von Kraftstoffdampf durch jede der ersten und der zweiten Spülverzweigung 312, 316 und der ersten und der zweiten Beladungsverzweigung 356, 358 strömt. Verzweigungen und Regionen der Spülleitung 304, der Entlüftungsleitung 324 und der Beladungsleitung 348 können so bemessen sein, dass eine Gesamtlänge der Spülleitung 304, der Entlüftungsleitung 324 und der Beladungsleitung 348 in Bezug auf Durchmesser und Länge ähnlich ist. Wie vorstehend beschrieben, können Kraftstoffdampfkanister jedoch so eingeengt werden, dass symmetrische Kanister, zum Beispiel Kanister mit der gleichen Beladungskapazität, wie es bei dem ersten und dem zweiten Kanister 306, 308 der Fall ist, unterschiedliche resultierende Kapazitäten aufweisen können. Um jeden des ersten und des zweiten Kanisters 306, 308 gleichen Kraftstoffdampfbeladungen während des Kanisterspülens auszusetzen, wird die Strömung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister 306, 308 eingestellt, um die Strömung durch einen höher beladenen (z. B. stärker eingeengten) Kanister zu erhöhen. Die Strömung kann durch Betätigung von Ventilen in dem EVAP-System 300, beinhaltend das erste CVV 336, das zweite CVV 338 und das VBV 352, eingestellt werden. Jedes des ersten und des zweiten CVV 336, 338 ist durch ein Fahrzeugsteuersystem betätigbar, wie etwa das Steuersystem 190 aus 1 und das Steuersystem 214 aus 2. Bei Betätigung kann das erste CVV 336 zwischen einer ersten Position oder einer zweiten Position eingestellt werden. Bei Betätigung kann das zweite CVV 338 zwischen einer dritten Position oder einer vierten Position eingestellt werden. In einem Beispiel sind die erste und die dritte Position eine offene Position (z. B. eingeschaltet) und sind die zweite und die vierte Position eine geschlossene Position (z. B. ausgeschaltet). In der offenen Position kann jedes CVV einen jeweiligen Kanister an die Entlüftungsleitung 324 koppeln. In der geschlossenen Position kann das CVV den jeweiligen Kanister von der Entlüftungsleitung 324 isolieren. Das erste und das zweite CVV 336, 338 können unabhängig betätigt werden, sodass das erste CVV 336 in die erste oder die zweite Position eingestellt werden kann, wenn sich das zweite CVV 338 in der dritten oder der vierten Position befindet. Auf ähnliche Weise kann das zweite CVV 338 in die dritte oder die vierte Position eingestellt werden, wenn sich das erste CVV 336 in der ersten oder der zweiten Position befindet. Wenn sich das erste CVV 336 oder das zweite CVV 338 in der geschlossenen Position (z. B. der zweiten bzw. vierten Position) befindet, kann der jeweilige Kanister von der Entlüftungsleitung 324 isoliert sein.
Das Dreiwege-VBV 352 kann verwendet werden, um die Strömung von Kraftstoffdampf durch die Beladungsleitung 348 einzustellen, indem der erste Kanister 306 an den Kraftstofftank 346 gekoppelt ist, wenn sich das VBV 352 in einer ersten Position befindet, der zweite Kanister 308 an den Kraftstofftank 346 gekoppelt ist, wenn sich das VBV 352 in einer zweiten Position befindet, und sowohl der erste als auch der zweite Kanister 306, 308 an den Kraftstofftank 346 gekoppelt sind, wenn sich das VBV 352 in einer dritten Position befindet. Die dritte Position, in der sowohl der erste Kanister 306 als auch der zweite Kanister 308 mit dem Kraftstofftank 346 in Kommunikation stehen, kann die Standardposition des VBV 352 sein. Durch das Isolieren des ersten oder des zweiten Kanisters 306, 308 von dem Kraftstofftank 346, wenn sich das VBV 352 in der zweiten bzw. der ersten Position befindet, wird der isolierte Kanister gegen eine Rückströmung von Kraftstoffdampf in den jeweiligen Beladungsanschluss blockiert (z. B. den ersten Beladungsanschluss 360 des ersten Kanisters 306 oder den zweiten Beladungsanschluss 362 des zweiten Kanisters 308).
Wenn das Einschalten des VBV 352 zum Beispiel durch die Steuerung befohlen wird, kann das VBV 352 in einem Beispiel den Strömungsweg über mechanische Mittel, wie etwa Federn, steuern. Das Befehlen des Einschaltens des VBV 352 kann zudem als Entriegeln des VBV betrachtet werden, sodass der mechanische Mechanismus des VBV 352 in der Lage ist, sich zu bewegen und sich in eine der ersten, der zweiten und der dritten Position zu öffnen. Bei einem Weg mit höherer Strömung (z. B. einem größeren Druckabfall zwischen dem Kraftstofftank 346 und dem jeweiligen Kanister des ersten oder des zweiten Kanisters) kann sich das VBV, wenn es als federbelastetes Ventil konfiguriert ist, in eine Position der ersten, der zweiten und der dritten Position öffnen, die zu einem geringeren Druckabfall führt. Wenn zum Beispiel der Druck des ersten Kanisters höher als der Druck des zweiten Kanisters ist, befindet sich das VBV in der zweiten Position, in welcher der zweite Kanister 308 an den Kraftstofftank 346 gekoppelt ist. Wenn das VBV 352 ausgeschaltet ist, kann das VBV in der vorliegenden Position (z. B. der ersten, der zweiten oder der dritten Position, wie vorstehend beschrieben) verriegelt sein, sodass sich das VBV nicht in eine andere Position der ersten, der zweiten und der dritten Position einstellen kann.
Das Blockieren der Rückströmung von Kraftstoffdampf in den isolierten Kanister des ersten und des zweiten Kanisters 306, 308 kann die ungleiche Beladung des ersten und des zweiten Kanisters mit Kraftstoffdämpfen reduzieren. Die ungleiche Beladung mit Kraftstoffdämpfen kann dazu führen, dass in einem Beispiel, in dem das VBV weggelassen ist, ein unverhältnismäßig höheres Kraftstoffdampfniveau in den isolierten Kanister geladen wird, was dazu führen kann, dass einer des ersten und des zweiten Kanisters stärker eingeengt ist (z. B. eine höhere Beladung aufweist) als der andere. Weitere Beispiele für Probleme, die auftreten können, wenn das VBV 352 in dem Verdunstungsemissionssteuersystem weggelassen ist, sind in 4 dargestellt.
4 zeigt ein zweites beispielhaftes EVAP-System 400, das zwei parallele Kraftstoffdampfkanister und Kanisterentlüftungsventile beinhaltet, wobei ein Ausgleichsventil, wie etwa das VBV 352 aus 3, weggelassen ist. Das EVAP-System 400 kann ähnliche Elemente wie das EVAP-System 300 aus 3 beinhalten, die in 4 ähnlich gekennzeichnet sind und der Kürze halber nicht erneut vorgestellt werden.
In dem EVAP-System 400 ist die Entlüftungsleitung 324 an einen Staubkasten 402 gekoppelt, der Partikel aus der Atmosphärenluft filtern kann, die in das EVAP-System 400 in einer durch den durchgezogenen Pfeil 406 angegebenen Richtung angesaugt wird. In dem Beispiel aus 4 ist das erste CVV 336 geschlossen und ist das zweite CVV 338 offen, wodurch der erste Kanister 306 von der Entlüftungsleitung 324 und damit von der Atmosphäre isoliert ist und der zweite Kanister 308 an die Entlüftungsleitung 324 gekoppelt ist. Die Positionierung (z. B. offen oder geschlossen) des ersten und des zweiten CVVs 336, 338 kann ein Beispiel für das EVAP-System 400 während des Kanisterspülens und des Messens der Einengung des zweiten Kanisters 308 sein, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Luft, die aus der Atmosphäre durch den Staubkasten 402 angesaugt wird, strömt durch die Entlüftungsleitung 324 und entlang der zweiten Entlüftungsverzweigung 332, wie durch die durchgezogenen Pfeile 406 angegeben. Luft strömt über den zweiten Entlüftungsanschluss 334 in den zweiten Kanister 308 und ein Gemisch aus Luft und Kraftstoffdämpfen (z. B. durch den Kanister gefangenen Kraftstoffdämpfen) strömt über den zweiten Beladungsanschluss 362 und den zweiten Spülanschluss 318 aus dem zweiten Kanister 308 heraus. Luft strömt durch den zweiten Spülanschluss 318 über die zweite Spülverzweigung 316 zu der Spülleitung 304, wie durch die durchgezogenen Pfeile 406 gezeigt. Auf diese Weise wird durch den zweiten Kanister 308 gefangener Kraftstoffdampf aus dem zweiten Kanister 308 zu einem Verbrennungsmotorsystem, wie etwa dem Verbrennungsmotorsystem 208 aus 2, gespült. Luft und Kraftstoffdampf strömen aus dem zweiten Kanister 308 heraus durch den zweiten Beladungsanschluss 362, wie durch die gestrichelten Pfeile 408 gezeigt. Das Luft-Kraftstoffdampf-Gemisch strömt über die zweite Beladungsverzweigung 358 zu der Beladungsleitung 348, weiter zu der ersten Beladungsverzweigung 356 und strömt über den ersten Beladungsanschluss 360 in den ersten Kanister 306. Da sich das erste CVV 336 in der geschlossenen Position befindet, wodurch die Strömung zur Atmosphäre über die Entlüftungsleitung 324 blockiert ist, strömt das Luft-Kraftstoffdampf Gemisch aus dem ersten Kanister 306 über den ersten Spülanschluss 314 zu der ersten Spülverzweigung 312 und zu dem Verbrennungsmotorsystem. Durch den ersten Kanister 306 gefangene Kraftstoffdämpfe können jedoch nicht gespült werden, wenn das Luft-Kraftstoffdampf Gemisch aus dem zweiten Kanister 308 durch den ersten Kanister 306 strömt. In einem Beispiel kann Kraftstoffdampf aus dem Luft-Kraftstoffdampf-Gemisch, das aus dem zweiten Kanister 308 gespült wurde, in dem ersten Kanister 306 gefangen werden, wodurch dich der erste Kanister 306 weiter einengt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann die Einbeziehung des Dreiwege-VBV 352 eine Rückströmung während des Kanisterspülens und der Einengungsströmungsmessung verhindern. In der ersten Position koppelt das VBV 352 den ersten Kanister 306 an den Kraftstofftank 346, wodurch die Rückströmung zum zweiten Kanister 308 blockiert wird. In der zweiten Position koppelt das VBV 352 den zweiten Kanister 308 an den Kraftstofftank 346, wodurch die Rückströmung zum ersten Kanister 306 blockiert wird.
In einer Konfiguration mit n Kraftstoffdampfkanistern (z. B. ist n größer als 2) kann das EVAP-System 300 für jeden Kanister ein CVV beinhalten, das jeden der Anzahl n von Kanistern über eine Entlüftungsleitung selektiv an die Atmosphäre koppelt, wobei die Entlüftungsleitung verzweigt ist, sodass jede der Anzahl n von Verzweigungen der Entlüftungsleitung mit einem einzelnen Kanister der n Kanister mit einem einzelnen daran positionierten CVV verbunden ist und die Anzahl n von Verzweigungen an einem einzelnen Verzweigungspunkt zusammenlaufen kann, um die Strömung aus jedem der Anzahl n von Kanistern an die Atmosphäre zu kombinieren. Auf diese Weise weist ein EVAP-System mit einer Anzahl n von Kanistern eine Anzahl n von CVVs und eine Anzahl n von Verzweigungen der verzweigten Entlüftungsleitung auf, wobei die Anzahl der Kanister, die Anzahl der CVVs und die Anzahl der Entlüftungsleitungsverzweigungen gleich sind.
Zusätzlich kann das Ausgleichsventil, das zum Einstellen der Strömung verwendet wird, als ein n-Wege-Ausgleichsventil mit n+1 Positionen konfiguriert sein (z. B., wenn n=3, kann das n-Wege-Ausgleichsventil vier Positionen aufweisen). Zum Beispiel ist in einer Konfiguration mit drei Kanistern jeder Kanister an ein Kanisterentlüftungsventil gekoppelt, das an einer Verzweigung einer Entlüftungsleitung positioniert ist, um den jeweiligen Kanister selektiv an die Atmosphäre zu koppeln, und zwar für insgesamt drei CVVs. Das VBV kann als ein Vierwege-Ausgleichsventil konfiguriert sein, um in einer ersten Position einen ersten Kanister selektiv an den Kraftstofftank, in einer zweiten Position einen zweiten Kanister an den Kraftstofftank oder in einer dritten Position einen dritten Kanister an den Kraftstofftank zu koppeln. Eine Standardposition (z. B. eine vierte Position) des Vierwege-Ausgleichsventils koppelt alle der drei Kanister an den Kraftstofftank. Für unterschiedliche Werte von n kann das n-Wege-Ausgleichsventil auf ähnliche Weise dazu konfiguriert sein, einen der Anzahl n von Kanistern für jede von n Positionen des Ausgleichsventils an den Kraftstofftank zu koppeln und alle der Anzahl n von Kanistern an den Kraftstofftank zu koppeln Tank, wenn es sich in einer Standardposition befindet.
Eine zweite Spülleitung mit einem daran positionierten zweiten CPV kann in dem EVAP-System 300 beinhaltet sein, wenn es mit n Kraftstoffdampfkanistern konfiguriert ist, um mindestens einen der Anzahl n von Kanistern selektiv an den Ansaugkrümmer zu koppeln. Der Kanisterspülvorgang des EVAP-Systems, das mit n Kanistern konfiguriert ist, kann wie vorstehend in 3 beschrieben und wie ausführlicher in den 5-6, 8-9 beschrieben durchgeführt werden.
Bei einem EVAP, das mit zwei Kanistern konfiguriert ist, wie etwa dem EVAP 300, ist während des Kanisterspülens die Einstellung des ersten CVV und des zweiten CVV und die Betätigung des VBV zum Einstellen der Strömung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister von einer Einengung oder Beladung des ersten und des zweiten Kanisters abhängig. Wie vorstehend beschrieben, können der erste und der zweite Kanister symmetrisch sein, das heißt, der erste und der zweite Kanister können mit der gleichen Volumenkapazität zum Fangen und Spülen von Kraftstoffdämpfen hergestellt sein. Kraftstoffdampfkanister weisen zudem inhärente Einengungen auf, die zwischen Kanistern der gleichen Kapazität variieren können. Zum Beispiel können Kohlenstoffpellets in den Kanistern, die zum Fangen von Kraftstoffdämpfen verwendet werden, die Strömung in einem Kanister im Vergleich zu einem anderen Kanister stärker einengen, was daraus resultieren kann, dass die Kohlenstoffpellets mehr Kraftstoffdämpfe gefangen haben. Da sich die Kanistereinengung im Zeitverlauf ändern kann, beinhaltet das Einstellen der Strömung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister das regelmäßige Bestimmen der Einengung des ersten und des zweiten Kanisters auf Grundlage des Drucks der Spülleitung, wenn der erste oder der zweite Kanister von dem anderen des ersten oder des zweiten Kanisters isoliert ist. Das Einstellen der Strömung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister auf Grundlage von Kanistereinengungen beinhaltet ferner das Verwenden des ersten CVV, des zweiten CVV und des VBV, um die Strömung durch den ersten und/oder den zweiten Kanister zu leiten. Sobald die Einengung des ersten und des zweiten Kanisters bestimmt wurde, können ein erster Arbeitszyklus des ersten CVV und ein zweiter Arbeitszyklus des zweiten CVV gelernt werden, um eine Zeitspanne zu bestimmen, für die sich jedes des ersten und des zweiten CVV während des Kanisterspülens in der offenen Position zu befinden hat. Wie sich die Kanistereinengung im Zeitverlauf ändern kann, so können sich die Arbeitszyklen von CVVs ändern, die verwendet werden, um die Strömung einzustellen, um die Strömung durch einen höher beladenen/stärker eingeengten Kanister zu erhöhen. In einem Beispiel beinhalten das regelmäßige Bestimmen der Kanistereinengung und das Lernen von CVV-Arbeitszyklen Wiederholen von Verfahren, die in den 5-6, 8 ausführlicher beschrieben sind, nach jeweils einer Menge von gefahrenen Meilen. Sobald Kanistereinengungen gemessen und Arbeitszyklen gelernt wurden, kann das Kanisterspülen eingeleitet werden, um durch die Kanister gefangene Kraftstoffdämpfe zum Verbrennungsmotor zu spülen, wie in 9 beschrieben.
5 zeigt ein beispielhaftes übergeordnetes Verfahren 500 auf zum Einstellen der Strömung durch duale parallele Kanister auf Grundlage der Kanisterbeladung unter Verwendung von zwei CVVs und einem VBV, wie z. B. in 3 gezeigt, sodass die Strömung durch einen Kanister mit einer höheren Beladung erhöht wird. Das Verfahren 500 kann während des Verbrennungsmotornennbetriebs auf ein EVAP-System angewendet werden und kann während des Fahrens ausgeführt werden. Zum Beispiel kann das Verfahren 500 umgesetzt werden, während das Fahrzeug fährt, um die Kanistereinengung zu lernen, da Bedingungen während des Fahrzeugleerlaufs die Kanisterbeladung des ersten Kanisters und des zweiten Kanisters ungenau darstellen können. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 500 und der übrigen in dieser Schrift beinhalteten Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen ausgeführt werden, die von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Sensoren, empfangen werden. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Das Verfahren 500 und die übrigen in dieser Schrift beinhalteten Verfahren können auf das EVAP-System 300 aus 3 angewendet werden. Das Verfahren 500 und das übrige in dieser Schrift beinhaltete Verfahren können zudem auf das EVAP-System 300 angewendet werden, das mit einer Anzahl n von Kanistern und entsprechenden Elementen, wie etwa Kanisterentlüftungsventilen, konfiguriert ist, wie vorstehend beschrieben.
Bei 502 beinhaltet das Verfahren 500 Messen von Kanistereinengungen, was Messen einer ersten Einengung eines ersten Kanisters und einer zweiten Einengung eines zweiten Kanisters der dualen parallelen Kanister beinhaltet. Weitere Details bezüglich des Messens von Kanistereinengungen sind in 6 beschrieben. Das Verfahren 500 geht zu 504 über. Bei 504 beinhaltet das Verfahren 500 Lernen von CVV-Arbeitszyklen, beinhaltend Lernen eines ersten Arbeitszyklus für ein erstes CVV der zwei CVVs, wobei das erste CVV die Strömung zu dem ersten Kanister steuert, und eines zweiten Arbeitszyklus für ein zweites CVV der zwei CVVs, wobei das zweite CVV die Strömung zu dem zweiten Kanister steuert. Weitere Details bezüglich des Lernens von CVV-Arbeitszyklen sind in 8 beschrieben. Bei 506 beinhaltet das Verfahren 500 Betreiben des ersten CVV, des zweiten CVV und des VBV, um die Strömung durch die Kanister während des Kanisterspülens einzustellen. Dies kann zyklisches Betreiben des ersten und des zweiten CVV auf Grundlage der bei 504 gelernten CVV-Arbeitszyklen beinhalten. Zusätzlich kann sich das VBV entweder in der ersten, der zweiten oder der dritten Position befinden, wie vorstehend beschrieben, um die Strömung während des Kanisterspülens zu leiten. Weitere Details bezüglich des Kanisterspülens sind in 9 beschrieben.
Bei 508 beinhaltet das Verfahren 500 Bestimmen, ob das Fahrzeug 5000 Meilen gefahren ist. Wenn bei 508 5000 Meilen gefahren wurden, kehrt das Verfahren 500 zu 502 zurück, wo das Verfahren 500 das Messen von Kanistereinengungen für den ersten und den zweiten Kanister beinhaltet, da sich die Einengung des ersten Kanisters und die Einengung des zweiten Kanisters seit der letzten Messung von Kanistereinengungen verändert haben können, zum Beispiel aufgrund von Ansammlungen von Kraftstoffdämpfen in den Kanistern während des Verbrennungsmotorbetriebs.
Wenn bei 508 keine 5000 Meilen gefahren wurden, geht das Verfahren 500 zu 510 über. Bei 510 beinhaltet das Verfahren 500 Beibehalten der Betriebsbedingungen. Bei 512 beinhaltet das Verfahren 500 Bestimmen, ob die Bedingungen zum Austreten aus dem Verfahren 500 erfüllt sind. Bedingungen zum Austreten aus dem Verfahren 500 können in einem Beispiel einen stabilisierten Kraftstofftankdruck bei einer stationären Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten. Bedingungen zum Austreten aus dem Verfahrens 500 können ferner Rauschen durch Kraftstoffschwappen in einem FTPT-Signal, wie etwa dem FTPT aus 3, reduzieren. Wenn bei 512 bestimmt wird, dass Bedingungen zum Austreten aus dem Verfahren 500 erfüllt sind, endet das Verfahren 500. Wenn bei 512 bestimmt wird, dass die Bedingungen zum Austreten aus dem Verfahren 500 nicht erfüllt sind, kehrt das Verfahren 500 zu 508 zurück, wo das Verfahren 500 das Bestimmen beinhaltet, ob 5000 Meilen gefahren wurden. Das Verfahren 500 kann die Wege von 502-512 durchlaufen und die Einengung des ersten und des zweiten Kanisters nach jeweils 5000 Meilen messen, die während der Lebensdauer des Fahrzeugs gefahren werden.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Messen der Kanistereinengung für einen einzelnen Kanister. Wie vorstehend kurz beschrieben, kann die Einengung des ersten und des zweiten Kanisters in Abhängigkeit von einer Beladung jedes des ersten und des zweiten Kanisters unterschiedlich sein. Das Verfahren 600 kann sowohl für den ersten als auch für den zweiten Kanister wiederholt werden.
Das Verfahren 600 beginnt bei 602, wo das Verfahren 600 Schätzen und/oder Messen von Verbrennungsmotor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen beinhaltet. Fahrzeugbetriebsbedingungen können auf Grundlage einer oder mehrerer Ausgaben verschiedener Sensoren des Fahrzeugs, wie etwa der vorstehend unter Bezugnahme auf die 1-3 beschriebenen Sensoren, geschätzt werden. Die Fahrzeugbetriebsbedingungen können Verbrennungsmotordrehzahl und -last, Fahrzeuggeschwindigkeit, Getriebeöltemperatur, Abgasströmungsrate, Luftmassenströmungsrate, Kühlmitteltemperatur, Kühlmittelströmungsrate, Verbrennungsmotoröldrücke, Betriebsmodi eines oder mehrerer Einlassventile und/oder Auslassventile, Elektromotordrehzahl, Batterieladung, Verbrennungsmotordrehmomentausgabe, Fahrzeugraddrehmoment usw. beinhalten. In einem Beispiel ist das Fahrzeug ein Hybridelektrofahrzeug und kann das Schätzen und/oder Messen von Fahrzeugbetriebsbedingungen ferner Bestimmen eines Zustands eines Kraftstoffsystems des Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftstofffüllstands in dem Kraftstofftank, Bestimmen eines Zustands eines oder mehrerer Ventile des Kraftstoffsystems (z. B. eines Kanisterentlüftungsventils, eines Kraftstofftankeinlassvetils, eines Kanisterspülventils usw.) und Bestimmen einer Verbrennungsmotorbetriebstemperatur beinhalten. Wenn zum Beispiel das Verbrennungsmotorkühlmittel wärmer als 140 °F ist, kann bestimmt werden, dass der Verbrennungsmotor die Verbrennungsmotorbetriebstemperatur aufweist, und kann das Verfahren 600 fortgesetzt werden.
Bei 604 beinhaltet das Verfahren 600 Bestimmen, ob Bedingungen zum Durchführen einer Kanistereinengungsmessung erfüllt sind. In einem Beispiel beinhalten die Bedingungen Bestimmen, ob das Fahrzeug seit einer vorherigen Kanistereinengungsmessung 5000 Meilen gefahren ist, wie in 5 beschrieben. In einem anderen Beispiel können, wenn das Fahrzeug unter staubigen Bedingungen oder auf unebenem Gelände gefahren wird, Fahrmeilen für staubige Bedingungen oder auf unebenem Gelände entstehen und können die Bedingungen für die Kanistereinengungsmessung nach weniger Fahrmeilen erfüllt sein, zum Beispiel nach 2500 Meilen, wenn das Fahrzeug zu 100 % unter staubigen Fahrbedingungen gefahren wird.
Wenn die Bedingungen für die Kanistereinengungsmessung nicht erfüllt sind, beinhaltet das Verfahren 600 bei 606 Beibehalten des aktuellen Fahrzeugbetriebs und wird die Kanistereinengung nicht gemessen. Das Verfahren 600 kehrt zum Start zurück.
Wenn die Bedingungen für die Kanistereinengungsmessung bei 604 erfüllt sind, beinhaltet das Verfahren 600 bei 608 Befehlen des Öffnens eines ersten Ventils und des Schließens eines zweiten Ventils. Wenn die Einengung des ersten Kanisters gemessen wird, handelt es sich bei dem ersten Ventil um das erste CVV und bei dem zweiten Ventil um das zweite CVV. Auf diese Weise kann Luft durch das erste CVV in den ersten Kanister strömen und ist die Luftströmung zu dem zweiten Kanister durch das geschlossene zweite CVV blockiert, wie in 7A gezeigt, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Wenn die Einengung des zweiten Kanisters gemessen wird, handelt es sich bei dem ersten Ventil um das zweite CVV und bei dem zweiten Ventil um das erste CVV. Auf diese Weise kann Luft durch das zweite CVV in den zweiten Kanister strömen und ist die Luftströmung zu dem ersten Kanister durch das geschlossene erste CVV blockiert, wie in 7B gezeigt, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Bei 610 beinhaltet das Verfahren 600 Befehlen des Einschaltens des VBV, um zwischen dem Kanister, der gemessen wird, und einem Kraftstofftank zu kommunizieren. Das Einschalten des VBV kann Entriegeln eines mechanischen Mechanismus beinhalten, wodurch es dem VBV ermöglicht wird, sich zwischen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Position auf Grundlage von Druckdifferenzen in jedem der Wege zu dem ersten und/oder dem zweiten Kanister einzustellen. Wenn zum Beispiel die Einengung des ersten Kanisters gemessen wird, befindet sich das VBV in der ersten Position, um den ersten Kanister an den Kraftstofftank zu koppeln, wodurch die Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und dem zweiten Kanister blockiert wird, um eine Rückströmung zum zweiten Kanister zu verhindern, wie in 7A gezeigt. Wenn die Einengung des zweiten Kanisters gemessen wird, befindet sich das VBV in der zweiten Position, um den zweiten Kanister an den Kraftstofftank zu koppeln, wodurch die Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und dem ersten Kanister blockiert wird, um eine Rückströmung zum ersten Kanister zu verhindern, wie in 7B gezeigt. Wenn entweder der erste oder der zweite Kanister an den Kraftstofftank gekoppelt ist, kann der Druck in einer Beladungsleitung durch einen FTPT-Sensor gemessen werden. Bei 612 beinhaltet das Verfahren 600 Einleiten des Kanisterspülens für den isolierten Kanister. Das Einleiten des Kanisterspülens kann Öffnen eines CPV beinhalten, um ein Vakuum eines Ansaugkrümmers an den isolierten Kanister zu kommunizieren. In Beispielen, in denen das EVAP-System ein Ablasskanisterelement und ein drittes CVV beinhaltet, wird das Öffnen des dritten CVV befohlen. Wenn der erste Kanister durch das Öffnen des ersten CVV, das Schließen des zweiten CVV und das Leiten der Kommunikation zwischen dem ersten Kanister und dem Kraftstofftank isoliert ist, wobei sich das VBV in der ersten Position befindet, kann das Einleiten des Kanisterspülens eine Luftströmung aus der Atmosphäre durch eine Entlüftungsleitung und in den ersten Kanister ziehen. Zusätzlich können Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank durch die Beladungsleitung in den ersten Kanister gezogen werden. Luft und Kraftstoffdämpfe können aus dem ersten Kanister in eine Spülleitung und zu einem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors strömen. Wenn der zweite Kanister durch das Öffnen des zweiten CVV, das Schließen des ersten CVV und das Leiten der Kommunikation zwischen dem zweiten Kanister und dem Kraftstofftank isoliert ist, wobei sich das VBV in der zweiten Position befindet, kann das Einleiten des Kanisterspülens eine Luftströmung aus der Atmosphäre durch die Entlüftungsleitung und in den zweiten Kanister ziehen. Zusätzlich können Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank durch die Beladungsleitung in den zweiten Kanister gezogen werden. Luft und Kraftstoffdämpfe können aus dem zweiten Kanister in die Spülleitung und zu dem Ansaugkrümmer strömen.
Bei 614 beinhaltet das Verfahren 600 Aufzeichnen eines Drucks an einem Drucksensor, der in der Beladungsleitung positioniert ist, zum Beispiel dem FTPT 350 aus 3. Zum Messen der Einengung des ersten Kanisters kann der Druck in der Spülleitung als Pr1 aufgezeichnet werden. Zum Messen der Einengung des zweiten Kanisters kann der Druck in der Spülleitung als Pr2 aufgezeichnet werden. Das Verfahren 600 endet.
Wenn das Verfahren 600 auf ein EVAP-System mit einer Anzahl n von Kanistern, einer Anzahl n von CVVs und einem n-Wege-VBV (z. B. n=3, n-Wege-VBV mit n+1 Positionen) angewendet wird, kann die Einengung von jedem der Anzahl n von Kanistern auf ähnliche Weise wie das Messen der Einengung von zwei Kanistern gemessen werden. Zum Beispiel beinhaltet das Verfahren 600 bei 608 Schließen aller CVVs der Anzahl n von CVVs mit Ausnahme eines CVV eines Kanisters der Anzahl n von Kanisters, der zu messen ist. Bei 610 beinhaltet das Verfahren 600 Befehlen des Einschaltens des VBV, um zwischen dem Kanister, der zu messen ist, und dem Kraftstofftank zu kommunizieren. Bei 612 beinhaltet das Verfahren 600 Einleiten eines Kanisterspülens für den isolierten Kanister und bei 614 beinhaltet das Verfahren 600 Aufzeichnen des Drucks des isolierten Kanisters an dem Drucksensor der Beladungsleitung. Das Verfahren 600 kann wiederholt werden, um die Einengung jedes der Anzahl n von Kanistern zu messen.
Auf diese Weise wird die Kanistereinengung für die mindestens zwei Kanister gemessen. Positionen (z. B. offen/geschlossen) des ersten und des zweiten CVV sowie des VBV (z. B. erste, zweite oder dritte Position) für die Messungen der Einengung des ersten und des zweiten Kanisters gemäß dem Verfahren 600 sind in den 7A-B gezeigt. Zum Beispiel ist das EVAP-System 300 aus 3 in einer ersten Konfiguration 700 in 7A und in einer zweiten Konfiguration 702 in 7B gezeigt. Elemente des EVAP-Systems 300 sind in 7A-7B ähnlich gekennzeichnet und werden der Kürze halber nicht erneut vorgestellt. Durchgezogene Linien und Pfeile in beiden 7A-B zeigen die Strömung durch das EVAP-System 300.
Die erste Konfiguration 700 aus 7A kann zur Einengungsmessung des ersten Kanisters 306 verwendet werden, wobei das erste CVV 336 offen ist, das zweite CVV 338 geschlossen ist, das CPV 302 offen ist und das dritte CVV 344 offen ist. Das VBV 352 befindet sich in der ersten Position, die den Kraftstofftank 346 an den ersten Kanister 306 koppelt. Luft strömt aus der Atmosphäre durch die Entlüftungsleitung 324, über das Ablasskanisterelement 342 und das dritte CVV 344 ein, wenn es in der ersten Konfiguration 700 beinhaltet ist. Die Luftströmung setzt sich dann durch das offene erste CVV 336, durch die erste Entlüftungsverzweigung 328 und in den ersten Kanister 306 fort. Zusätzlich strömen Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 346 über die Beladungsleitung 348 in den ersten Kanister 306, vorbei am VBV 352 in der ersten Position. Luft und Kraftstoffdämpfe in dem ersten Kanister 306 strömen über die erste Spülverzweigung 312 aus dem ersten Kanister zu dem Ansaugkrümmer.
In 7B, welche die EVAP-Systemkonfiguration zeigt, die zur Einengungsmessung des zweiten Kanisters verwendet wird, ist das zweite CVV 338 offen, ist das erste CVV 336 geschlossen, ist das CPV 302 offen und ist das dritte CVV 344 offen. Das VBV 352 befindet sich in der zweiten Position, die den Kraftstofftank 346 an den zweiten Kanister 308 koppelt. Luft strömt aus der Atmosphäre durch die Entlüftungsleitung 324, über das Ablasskanisterelement 342 und das dritte CVV 344 ein, wenn es in der zweiten Konfiguration 702 beinhaltet ist. Die Luftströmung setzt sich dann durch das offene zweite CVV 338, durch die zweite Entlüftungsverzweigung 332 und in den zweiten Kanister 308 fort. Zusätzlich strömen Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 346 über die Beladungsleitung 348 in den zweiten Kanister 308, vorbei am VBV 352 in der zweiten Position. Luft und Kraftstoffdämpfe in dem zweiten Kanister 308 strömen über die zweite Spülverzweigung 316 aus dem zweiten Kanister zu dem Ansaugkrümmer.
Sobald die Einengung des ersten und des zweiten Kanisters unter Verwendung des Verfahrens 600 gemessen wurden, werden der Druck Pr1, der ein Einengungsniveau des ersten Kanisters angibt, und der Druck Pr2, das ein Einengungsniveau des zweiten Kanisters angibt, verwendet, um CVV-Arbeitszyklen für das erste und das zweite CVV zu lernen. Pr1 und Pr2 werden verglichen, um zu bestimmen, welcher Kanister des ersten und des zweiten Kanisters stärker eingeengt ist/eine größere Beladung aufweist oder ob der erste und der zweite Kanister gleichermaßen eingeengt sind. Ein Arbeitszyklus wird für das CVV des weniger eingeengten Kanisters gelernt. Der Arbeitszyklus kann eine Dauer sein, für die ein Ventil (z. B. das erste oder das zweite CVV) offen ist, um zu ermöglichen, dass sich ein erster Druck an einen zweiten Druck angleicht, zum Beispiel, wie lange das zweite CVV offen ist, damit sich Pr2 an Pr1 angleicht. Gelernte Arbeitszyklen können dann während des Kanisterspülens verwendet werden, um die Strömung zwischen dem ersten Kanister und dem zweiten Kanister einzustellen, um die Strömung durch den höher beladenen/stärker eingeengten Kanister zu erhöhen, indem das Ventil des weniger eingeengten Kanisters vor dem Ende einer Dauer des Kanisterspülens geschlossen wird, z. B. unter Verwendung eines kürzeren Arbeitszyklus an dem CVV des weniger eingeengten Kanisters.
8 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 800 zum Lernen eines ersten Arbeitszyklus und eines zweiten Arbeitszyklus für das erste bzw. das zweite CVV. Das Lernen des ersten und des zweiten Arbeitszyklus kann Bestimmen einer ersten Dauer des ersten Arbeitszyklus und einer zweiten Dauer des zweiten Arbeitszyklus und Speichern der ersten und der zweiten Dauer als den ersten bzw. den zweiten Arbeitszyklus auf einem Speicher einer Steuerung beinhalten. Der gelernte erste und der gelernte zweite Arbeitszyklus können während des Kanisterspülens verwendet werden, wie in 9 ausführlicher beschrieben.
Das Verfahren 800 kann das Lernen des ersten und des zweiten Arbeitszyklus unter Verwendung des Drucks Pr1, der die Einengung des ersten Kanisters angibt, und des Drucks Pr2, der die Einengung des zweiten Kanisters angibt, beinhalten, wie unter Verwendung des Verfahrens 600 gemessen.
Das Verfahren 800 beginnt bei 802. Bei 802 wird Pr1 mit Pr2 verglichen, um zu bestimmen, ob Pr1 größer als Pr2 ist. Zum Beispiel kann Pr1 größer als Pr2 sein, wenn der während der Einengungsmessung des ersten Kanisters aufgezeichnete Druck größer als der während der Einengungsmessung des zweiten Kanisters aufgezeichnete Druck ist. Wenn bei 802 bestimmt wird, dass Pr1 größer als Pr2 ist, ist der erste Kanister stärker eingeengt als der zweite Kanister (z. B. weist er eine größere Beladung auf). Anders ausgedrückt führt eine größere Einengung zu einem größeren Druckabfall und führt keine Einengung zu keinem Druckabfall.
Bei 806 beinhaltet das Verfahren 800 das Befehlen des Schließens des ersten CVV, wodurch die Aufnahme von Luft aus der Atmosphäre durch den ersten Kanister blockiert wird. Das Einschalten des VBV wird aufgrund eines höheren Druckabfalls zwischen dem Kraftstofftank und dem zweiten Kanister als zwischen dem Kraftstofftank und dem ersten Kanister befohlen und es wird in die zweite Position eingestellt, wodurch der Kraftstofftank an den zweiten Kanister gekoppelt wird, wie in 3 beschrieben. Bei 808 beinhaltet das Verfahren 800 Öffnen des zweiten CVV für eine zweite Dauer, um die Drücke Pr1 und Pr2 anzugleichen. Zusätzlich wird das CPV geöffnet, um das EVAP-System an den Verbrennungsmotoransaugkrümmer zu koppeln, und in dem EVAP-System, welches das Ablasskanisterelement und das dritte CVV beinhaltet, wird das dritte CVV geöffnet, um das EVAP-System an die Atmosphäre zu koppeln. In einem Beispiel erhöht das Öffnen des zweiten CVV und das Verwenden des VBV zum Leiten der Luft- und Kraftstoffdampfströmung zu dem zweiten Kanister den Druck Pr2, bis sich Pr2 an Pr1 angleicht, dann wird das zweite CVV geschlossen. Pr2 kann durch einen Drucksensor gemessen werden, der an der Beladungsleitung positioniert ist (z. B. den Drucksensor 350 aus 3). Die zweite Dauer wird als der zweite Arbeitszyklus für das zweite CVV bei 810 aufgezeichnet und das Verfahren 800 endet. Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf 802, Pr1 nicht größer als Pr2 ist, geht das Verfahren 800 zu 812 über. Bei 812 wird daraus, dass Pr1 nicht größer als Pr2 ist, abgeleitet, dass der erste Kanister nicht stärker eingeengt ist als der zweite Kanister. Infolge der Ableitung, dass der erste Kanister nicht stärker eingeengt ist als der zweite Kanister, geht das Verfahren 800 zu 814 über. Bei 814 beinhaltet das Verfahren 800 Bestimmen, ob Pr1 kleiner als Pr2 ist. Wenn Pr1 kleiner als Pr2 ist, ist der zweite Kanister stärker eingeengt als der erste Kanister. Wenn Pr1 kleiner als Pr2 ist, geht das Verfahren 800 zu 818 über. Bei 818 beinhaltet das Verfahren 800 das Befehlen des Schließens des zweiten CVV, wodurch die Aufnahme von Luft aus der Atmosphäre durch den zweiten Kanister blockiert wird. Das Einschalten des VBV wird befohlen, wie in 3 beschrieben, wodurch das VBV aufgrund eines höheren Druckabfalls zwischen dem Kraftstofftank und dem ersten Kanister als zwischen dem Kraftstofftank und dem zweiten Kanister in die erste Position eingestellt wird, wodurch der Kraftstofftank an den ersten Kanister gekoppelt wird. Bei 820 wird das erste CVV für eine erste Dauer geöffnet, um Pr2 an Pr1 anzugleichen. Zusätzlich wird das CPV geöffnet, um das EVAP-System an den Verbrennungsmotoransaugkrümmer zu koppeln, und in dem EVAP-System, welches das Ablasskanisterelement und das dritte CVV beinhaltet, wird das dritte CVV geöffnet, um das EVAP-System an die Atmosphäre zu koppeln. In einem Beispiel erhöht das Öffnen des ersten CVV und das Verwenden des VBV zum Leiten der Luft- und Kraftstoffdampfströmung zu dem ersten Kanister den Druck Pr1, bis sich Pr2 an Pr1 angleicht, und das erste CVV wird geschlossen. Pr1 kann durch den Drucksensor gemessen werden, der an der Beladungsleitung positioniert ist. Die erste Dauer wird als der erste Arbeitszyklus für das erste CVV bei 810 aufgezeichnet und das Verfahren 800 endet.
Als ein Beispiel kann Pr1 größer als Pr2 sein. Wenn das EVAP-System nicht eingeengt ist, liegen Pr1 und Pr2 im Bereich von -2 bis -6 in H₂O und wenn mindestens ein Kanister des EVAP-Systems eingeengt ist, können Pr1 und Pr2 kleiner als -6 in H₂O sein. Infolgedessen, dass Pr1 größer als Pr2 ist, kann abgeleitet werden, dass der erste Kanister stärker eingeengt ist als der zweite Kanister. Alternativ kann in einem anderen Beispiel Pr1 kleiner als Pr2 sein. Infolgedessen, dass Pr1 nicht größer als Pr2 ist, kann abgeleitet werden, dass der zweite Kanister stärker eingeengt ist als der erste Kanister. Auf diese Weise kann eine Differenz zwischen Pr1 und Pr2 verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine größere Einengung in dem ersten Kanister oder dem zweiten Kanister vorhanden ist.
Wenn Pr1 größer als Pr2 ist, beinhaltet das Lernen des zweiten Arbeitszyklus Schließen des ersten CVV und Befehlen des Einschaltens des VBV, sodass das VBV eine Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und dem zweiten Kanister ermöglichen kann. Das zweite CVV ist offen, das CPV ist offen und das dritte CVV ist offen, wenn es beinhaltet ist. Auf diese Weise kann das Vakuum aus dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors Luft und Kraftstoffdampf durch den zweiten Kanister ziehen. Der Druck des zweiten Kanisters (z. B. Pr2) erhöht sich, bis sich Pr2 an Pr1 angleicht (der Wert von Pr1 ist so, wie durch das Verfahren 600 bestimmt). Eine Dauer, für die das zweite CVV offen ist, damit sich Pr2 an Pr1 angleicht, wird als der zweite Arbeitszyklus aufgezeichnet. In einem Beispiel beträgt der zweite Arbeitszyklus 10 Hz.
Wenn Pr1 nicht größer als Pr2 ist, beinhaltet das Lernen des ersten Arbeitszyklus Schließen des zweiten CVV und Befehlen des Einschaltens des VBV, sodass das VBV eine Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und dem ersten Kanister ermöglichen kann. Das erste CVV ist offen, das CPV ist offen und das dritte CVV ist offen, wenn es beinhaltet ist. Auf diese Weise kann das Vakuum aus dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors Luft und Kraftstoffdampf durch den ersten Kanister ziehen. Der Druck des ersten Kanisters (z. B. Pr1) erhöht sich, bis sich Pr1 an Pr2 angleicht (der Wert von Pr2 ist so, wie durch das Verfahren 600 bestimmt). Die Dauer, für die das erste CVV offen ist, damit sich Pr1 an Pr2 angleicht, wird als der erste Arbeitszyklus aufgezeichnet. In einem Beispiel beträgt der erste Arbeitszyklus 10 Hz. Der erste Arbeitszyklus und der zweite Arbeitszyklus können unterschiedliche Dauern aufweisen.
Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf 814, Pr1 nicht kleiner als Pr2 ist, geht das Verfahren 800 zu 822 über. Bei 822 kann abgeleitet werden, dass Pr1 und Pr2 gleich sind, was bedeutet, dass der erste und der zweite Kanister gleichermaßen eingeengt sind. Infolge des Bestimmens, dass der erste Kanister und der zweite Kanister gleichermaßen eingeengt sind, werden der erste und der zweite Arbeitszyklus nicht gelernt, da das zyklische Betreiben (z. B. das Öffnen des CVV für die Dauer des gelernten Arbeitszyklus) des ersten und das zweite CVV nicht während des Kanisterspülens umgesetzt werden kann, wie in 9 ausführlicher beschrieben. Das Verfahren 800 endet.
Wenn das Verfahren 800 auf ein EVAP-System mit einer Anzahl n von Kanistern, einer Anzahl n von CVVs und einem n-Wege-VBV angewendet wird, kann eine Dauer eines jeweiligen Arbeitszyklus für jedes der Anzahl n von CVVs auf ähnliche Weise wie das Messen der Einengung von zwei Kanistern gemessen werden. Drücke, die unter Verwendung des Verfahrens 600 aufgezeichnet wurden, können zwischen der Anzahl n von Kanistern verglichen werden, um relative Kanistereinengungen zu bestimmen. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass ein Kanister der Anzahl n von Kanistern stärker eingeengt ist als mindestens zwei Kanister der Anzahl n von Kanistern, kann das Verfahren 800 angewendet werden, um den Druck der zwei weniger eingeengten Kanister an einen Druck des stärker eingeengten Kanisters anzugleichen. Bei 806 kann das Verfahren 800 das Befehlen des Schließens des CVV des stärker eingeengten Kanisters der Anzahl n von Kanistern und das Befehlen des Einschaltens des VBV beinhalten. Bei 808 kann das Verfahren 800 das Öffnen der CVVs der weniger eingeengten Kanister der Anzahl n von Kanistern beinhalten, um den Druck der weniger eingeengten Kanister an den Druck des stärker eingeengten Kanisters anzugleichen. Das VBV kann sich in einer Position befinden, die eine Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und den weniger eingeengten Kanistern ermöglicht. Bei 810 beinhaltet das Verfahren 800 das Aufzeichnen von Arbeitszyklusdauern für die CVVs der weniger eingeengten Kanister, wobei jedes CVV eine unterschiedliche Arbeitszyklusdauer aufweisen kann.
In einem anderen Beispiel kann das Verfahren 800 bei 808 das Öffnen des CVV eines weniger eingeengten Kanisters beinhalten, wenn zwei oder mehr Kanister der Anzahl n von Kanistern weniger eingeengt sind als der stärker eingeengte Kanister. Da die zwei oder mehr weniger eingeengten Kanister möglicherweise keine gleichen Einengungen aufweisen, können die Schritte 808-810 des Verfahrens 800 sequenziell auf die zwei oder mehr weniger eingeengten Kanister angewendet werden, um jeweilige CVV-Arbeitszyklen einzeln zu bestimmen. Auf diese Weise werden der erste Arbeitszyklus und der zweite Arbeitszyklus für das erste bzw. das zweite CVV unter Verwendung von Pr1 und Pr2 gelernt, wobei eine Einengung des ersten Kanisters mit einer Einengung des zweiten Kanisters verglichen wird. Gelernte Arbeitszyklen können während des Kanisterspülens verwendet werden, um die Strömung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister einzustellen, um die Strömung durch einen stärker eingeengten Kanister zu erhöhen, indem das Öffnen des CVV des weniger eingeengten Kanisters für die Dauer des jeweiligen Arbeitszyklus angewiesen wird, sodass die Strömung zwischen den Kanistern angeglichen wird, z. B. werden die Kanister einem gleichen Spülen relativ zu ihrer jeweiligen Menge an Einengung unterzogen.
9 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 900 zum Kanisterspülen für den ersten und den zweiten Kanister, wobei das erste und das zweite CVV des ersten bzw. des zweiten Kanisters für die Dauer des jeweiligen ersten oder zweiten Arbeitszyklus geöffnet werden können, wie im Verfahren 800 bestimmt. Welches des ersten oder des zweiten CVV für die jeweilige Arbeitszyklusdauer im Vergleich zu einer Dauer des Kanisterspülen zu öffnen ist, wird auf Grundlage der relativen Einengung des ersten und des zweiten Kanisters bestimmt. Das Öffnen des ersten und des zweiten CVV für unterschiedliche Dauern auf Grundlage der relativen Einengung des ersten und des zweiten Kanisters stellt die Strömung zwischen den Kanistern während des Kanisterspülens ein und erhöht die Strömung durch den stärker eingeengten Kanister. Das Verfahren 900 beginnt bei 902 durch Bestätigen, ob Pr1 größer als Pr2 ist. Wie in 6 beschrieben, gibt Pr1 die Einengung des ersten Kanisters an und gibt Pr2 die Einengung des zweiten Kanisters an. Wenn Pr1 größer als Pr2 ist, ist bei 904 der erste Kanister stärker eingeengt als der zweite Kanister und geht das Verfahren 900 dazu über, die Strömung während des Kanisterspülens einzustellen, indem die erste und die zweite CVV-Position eingestellt werden und das VBV eingeschaltet wird, sodass die erhöhte Strömung durch den ersten Kanister relativ zu dem zweiten Kanister geleitet werden kann. Das Kanisterspülen beinhaltet das Öffnen des CPV, um den ersten und den zweiten Kanister an den Ansaugkrümmer fluidzukoppeln, wodurch es ermöglicht wird, gespülte Kraftstoffdämpfe durch den Verbrennungsmotor als Kraftstoff zu verwenden. Bei 906 wird Öffnen des ersten CVV befohlen, um den ersten Kanister über die Entlüftungsleitung an die Atmosphäre zu koppeln. Das erste CVV bleibt für die Dauer des Kanisterspülens offen. Bei 908 wird Einschalten des VBV befohlen (z. B. wird der mechanische Mechanismus entriegelt), um zwischen dem zweiten Kanister und dem Kraftstofftank zu kommunizieren. Bei 910 wird das zweite CVV für die Dauer des zweiten Arbeitszyklus geöffnet. Das Öffnen des zweiten CVV für die Dauer des zweiten Arbeitszyklus ermöglicht, dass sich der Druck des zweiten Kanisters erhöht, um sich an den Druck des ersten Kanisters anzugleichen, wie durch das Verfahren 800 bestimmt. Wenn das erste CVV für die Dauer des Kanisterspülens offen ist und das zweite CVV für die Dauer des zweiten Arbeitszyklus offen ist, wobei die Dauer des zweiten Arbeitszyklus kürzer als die Dauer des Kanisterspülens ist, strömt Luft über die Entlüftungsleitung in den zweiten Kanister und den ersten Kanister. Nach der Dauer des zweiten Arbeitszyklus schließt sich das zweite CVV, wodurch der zweite Kanister isoliert wird.
Die Luftströmung kann dann ausschließlich zu dem ersten Kanister (z. B. dem stärker eingeengten Kanister) geleitet werden, um den ersten Kanister im Vergleich zu dem zweiten Kanister gleichermaßen zu spülen. Das Verfahren 900 endet. Eine beispielhafte Zeitachse von Kanisterspülereignissen ist in 10 gezeigt.
Wenn Pr1 bei 902 nicht größer als Pr2 ist, geht das Verfahren 900 zu 912 über, wo der erste Kanister als nicht stärker eingeengt als der zweite Kanister betrachtet wird. Wenn bei 914 das Verfahren 900 bestimmt, dass Pr1 kleiner als Pr2 ist, gilt der zweite Kanister bei 916 als stärker eingeengt als der erste Kanister und geht das Verfahren 900 dazu über, die Strömung während des Kanisterspülens einzustellen, indem die erste und die zweite CVV-Position eingestellt werden und das VBV eingeschaltet wird, sodass die erhöhte Strömung durch den zweiten Kanister relativ zu dem ersten Kanister geleitet werden kann. Das Kanisterspülen beinhaltet das Öffnen des CPV, um den ersten und den zweiten Kanister an den Ansaugkrümmer fluidzukoppeln, wodurch es ermöglicht wird, gespülte Kraftstoffdämpfe durch den Verbrennungsmotor als Kraftstoff zu verwenden. Das Verfahren 900 geht zu 918 über, wo Öffnen des zweiten CVV befohlen wird, um den zweiten Kanister über die Entlüftungsleitung an die Atmosphäre zu koppeln. Das zweite CVV bleibt für die Dauer des Kanisterspülens offen. Bei 920 wird Einschalten des VBV befohlen (z. B. wird der mechanische Mechanismus entriegelt), um zwischen dem ersten Kanister und dem Kraftstofftank zu kommunizieren. Bei 922 wird das erste CVV für die Dauer des ersten Arbeitszyklus geöffnet. Das Öffnen des ersten CVV für die Dauer des ersten Arbeitszyklus ermöglicht, dass sich der Druck des ersten Kanisters erhöht, um sich an den Druck des zweiten Kanisters anzugleichen, wie durch das Verfahren 800 bestimmt. Wenn das zweite CVV für die Dauer des Kanisterspülens offen ist und das erste CVV für die Dauer des ersten Arbeitszyklus offen ist, wobei die Dauer des ersten Arbeitszyklus kürzer als die Dauer des Kanisterspülens ist, strömt Luft über die Entlüftungsleitung in den ersten Kanister und den zweiten Kanister. Nach der Dauer des ersten Arbeitszyklus schließt sich das erste CVV, wodurch der erste Kanister isoliert wird. Die Luftströmung kann dann ausschließlich zu dem zweiten Kanister (z. B. dem stärker eingeengten Kanister) geleitet werden, um den zweiten Kanister im Vergleich zu dem ersten Kanister gleichermaßen zu spülen. Das Verfahren 900 endet.
Wenn bei 914 Pr1 nicht kleiner als Pr2 ist, gilt bei 924 Pr1 als gleich Pr2 und wird bei 926 bestätigt, dass der erste und der zweite Kanister gleichermaßen eingeengt sind. Bei 928 wird das Öffnen des ersten und des zweiten CVV für die Dauer des Kanisterspülens befohlen, sodass der erste bzw. der zweite Kanister über die Entlüftungsleitung an die Atmosphäre gekoppelt ist. Bei 930 wird Einschalten des VBV befohlen (z. B. wird der mechanische Mechanismus entriegelt), um sowohl den ersten als auch den zweiten Kanister an den Kraftstofftank zu koppeln. Sowohl das erste als auch das zweite CVV bleiben für die Dauer des Kanisterspülens offen. Das Verfahren 900 endet.
Wenn das Verfahren 900 auf ein EVAP-System mit einer Anzahl n von Kanistern, einer Anzahl n von CVVs und einem n-Wege-VBV angewendet wird, kann das Kanisterspülen der Anzahl n von Kanistern auf ähnliche Weise wie das Spülen der zwei Kanister durchgeführt werden. Zum Beispiel kann für einen Kanister, der durch Vergleichen der Drücke der Anzahl n von Kanistern (wie z. B. durch das Verfahren 600 bestimmt) als der am stärksten eingeengte der Anzahl n von Kanistern bestimmt wird, das Öffnen eines jeweiligen CVV befohlen werden und kann das Einschalten des VBV befohlen werden. Die CVVs der weniger eingeengten Kanister der Anzahl n von Kanistern können für eine Dauer eines jeweiligen Arbeitszyklus gemäß den durch das Verfahren 800 bestimmten Arbeitszyklen geöffnet werden. In einem Beispiel werden alle CVVs von weniger eingeengten Kanistern für die Dauer der jeweiligen Arbeitszyklen gleichzeitig geöffnet. In Abhängigkeit von einer Dauer der jeweiligen Arbeitszyklen können die CVVs der Anzahl n von CVVs für unterschiedliche Dauern offen sein. Das VBV kann sich in einer Position einer Anzahl n von Positionen befinden, um eine Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und den Kanistern der Anzahl n von Kanistern mit einem offenen CVV zu ermöglichen. Wenn sich ein CVV eines Kanisters schließt, kann das VBV die Positionen der Anzahl n von Positionen ändern, um die Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und den Kanistern der Anzahl n von Kanistern mit offenen CVVs beizubehalten.
10 zeigt eine beispielhafte Kanisterspülsequenz 1000 gemäß dem Verfahren aus 9, beinhaltend Positionen des ersten und des zweiten CVV und des CPV, eine Ein/Aus-Betätigung des VBV und eine Einengung des ersten und des zweiten Kanisters, wie durch Pr1 bzw. Pr2 dargestellt. Die Kanisterspülsequenz 1000 beinhaltet einen Verlauf 1010, der eine offene/geschlossene Position des ersten CVV entlang der y-Achse veranschaulicht. Ein Verlauf 1020 zeigt eine offene/geschlossene Position des zweiten CVV entlang der y-Achse und ein Verlauf 1030 zeigt das Befehlen des Ein- oder Ausschaltens des VBV entlang der y-Achse. Eine offene/geschlossene Position des CPV ist entlang der y-Achse von Verlauf 1040 gezeigt. Die Einengung des ersten Kanisters ist durch den Druck Pr1 in einem Verlauf 1050 entlang der y-Achse gezeigt, wobei hoher Druck eine hohe Einengung darstellt und geringer Druck eine geringe Einengung darstellt. Die Einengung des zweiten Kanisters ist durch den Druck Pr2 in einem Verlauf 1060 entlang der y-Achse gezeigt, wobei hoher Druck eine hohe Einengung darstellt und geringer Druck eine geringe Einengung darstellt. Zusätzlich beinhaltet der Verlauf 1060 einen Schwellenwert 1062, der den Druck Pr1 des Verlaufs 1050 darstellen kann. Für alle Verläufe 1010-1060 erhöht sich die Zeit entlang der x-Achse von einer linken Seit zu einer rechten Seite der Figur.
Die Sequenz 1000 zeigt spezifisch ein Kanisterspülen für ein EVAP-System, bei dem ein erster Kanister stärker eingeengt ist als ein zweiter Kanister und ein zweites CVV des zweiten Kanisters für die Dauer eines zweiten Arbeitszyklus geöffnet ist und ein erstes CVV für die Dauer des Kanisterspülens geöffnet ist, um eine Strömung durch den ersten und den zweiten Kanister einzustellen, um die Strömung durch den stärker eingeengten Kanister, in diesem Beispiel den ersten Kanister, zu erhöhen.
Vor t1 sind das erste CVV, das zweite CVV und das CPV geschlossen, wie in den Verläufen 1010, 1020 bzw. 1040 gezeigt. Das VBV ist ausgeschaltet, z. B. ist der mechanische Mechanismus verriegelt, wie in Verlauf 1030 gezeigt. Der Druck Pr1 ist hoch, wie durch den Verlauf 1050 gezeigt, und der Druck Pr2 ist geringer als der Druck Pr1, wie durch den Verlauf 1060 gezeigt, der unter dem Schwellenwert 1062 liegt. Da Pr2 kleiner als Pr1 ist, ist der erste Kanister stärker eingeengt als der zweite Kanister. Die Kanisterspülsequenz 1000 veranschaulicht daher eine Verzweigung aus 9, die bei 902 beginnt und nach 910 endet. Bei t1 wird das erste CVV geöffnet, wird das zweite CVV geöffnet, wird das CPV geöffnet und das Einschalten des VBV befohlen (z. B. wird der mechanische Mechanismus entriegelt). Der Mechanismus des VBV kann sich in die dritte Position einstellen (z. B. Koppeln des ersten und des zweiten Kanisters an den Kraftstofftank). Das Öffnen des ersten und des zweiten CVV koppelt den ersten bzw. den zweiten Kanister an die Atmosphäre. In dem beispielhaften EVAP-System 300 aus 3, welches ein Kanisterablasselement und ein drittes CVV beinhaltet, wird zudem das dritte CVV geöffnet. Da das Kanisterspülverfahren 900 aus 9 umgesetzt wird, während der Verbrennungsmotor betrieben wird, koppelt das Öffnen des CPV das EVAP-System an den Verbrennungsmotoransaugkrümmer und beginnt das Kanisterspülen. Der Druck Pr2 beginnt sich zu erhöhen und der Druck Pr1 bleibt hoch.
Bei t2 erreicht der Druck Pr2, wie durch den Verlauf 1060 gezeigt, den Schwellenwert 1062 und gleicht sich der Druck Pr2 dem Druck Pr1 an. Das Schließen des zweiten CVV wird befohlen, da die Dauer des zweiten Arbeitszyklus, wie gemäß dem Verfahren aus 8 bestimmt, eine Dauer ist, die benötigt wird, damit sich Pr2 an Pr1 angleicht. Das Schließen des zweiten CVV isoliert den zweiten Kanister von der Atmosphäre und von weiterem Spülen des zweiten Kanisters. Aufgrund der Druckänderung durch das Schließen des zweiten CVV kann sich der Mechanismus des VBV aus der dritten Position (z. B. Koppeln des zweiten und des ersten Kanisters an den Kraftstofftank) in die erste Position (z. B. Koppeln des ersten Kanisters an den Kraftstofftank) einstellen. Das Spülen des ersten Kanisters wird fortgesetzt, wobei das VBV eingeschaltet bleibt und das CPV offen bleibt.
Bei t3 können der erste und der zweite Kanister gespült werden und wird das Schließen des ersten CVV und des CPV befohlen. Das VBV kann eingeschaltet bleiben und der mechanische Mechanismus kann sich zwischen der ersten, zweiten und dritten Position einstellen, um Kraftstoffdampf während des Verbrennungsmotorbetriebs auf Grundlage von Kanisterdruckdifferenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Kanister zu verteilen. Der Druck des ersten Kanisters Pr1 und der Druck des zweiten Kanisters Pr2 sind ungefähr gleich. Das EVAP-System ist vom Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors und der Atmosphäre isoliert.
In einem anderen Beispiel, das in der Sequenz 1000 nicht gezeigt ist, kann das erste CVV zum Zeitpunkt t1 zu Beginn des Kanisterspülens geöffnet werden, während das zweite CVV bis zum Zeitpunkt t2 geschlossen bleiben kann. In diesem Beispiel wird das Öffnen des zweiten CVV zudem für die Dauer des zweiten Arbeitszyklus befohlen, während das erste CVV für die Dauer des Kanisterspülens geöffnet ist.
Auf diese Weise werden mindestens zwei Kanister, die in einer parallelen Beladungsströmungsrichtung und Entladungsströmungsrichtung angeordnet sind, durch das Einstellen der Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern gespült, um die Strömung durch den höher beladenen/stärker eingeengten Kanister während des Spülens zu erhöhen. Die Einengung der mindestens zwei Kanister wird wie im Verfahren 600 beschrieben und wie in den 7A bzw. 7B gezeigt gemessen. Das zyklische Betreiben von mindestens zwei CVVs, wobei jedes CVV an einen Kanister der mindestens zwei Kanister gekoppelt ist, wird gemäß dem Verfahren 800 gelernt. Das zyklische Betreiben von mindestens einem der mindestens zwei CVVs wird während des Kanisterspülens verwendet, wie in Verfahren 900 beschrieben, um das Spülen zwischen den mindestens zwei Kanistern anzugleichen, indem die Strömung so eingestellt wird, dass die Strömung zu dem stärker eingeengten Kanister erhöht wird. In einem Beispiel wird das zyklische Betreiben auf ähnliche Weise an dem mindestens einen der mindestens zwei CVVs während des Betankens durchgeführt, was ermöglichen kann, dass die mindestens zwei Kanister gleichmäßig beladen werden. Das parallele Anordnen der Kanister reduziert den Rückdruck, der mit einem einzelnen großen Kanister assoziiert ist, und die Verwendung des Ausgleichsventils sowie eines Kanisterentlüftungsventils, die mit jedem der Kanister assoziiert sind, zum Einstellen der Strömung ermöglicht das selektive und dynamische Einstellen der Strömung für jedes Kanisterspülereignis über eine gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs hinweg, da sich Kanistereinengungen im Zeitverlauf ändern können.
Der technische Effekt der Verwendung von ORVR in unvollständigen Schwerlastfahrzeugen besteht darin, dass Verdunstungsemissionen, wie etwa Kraftstoffdämpfe, durch das EVAP-System des Fahrzeugs zurückgewonnen und als Kraftstoff verwendet werden können, anstatt in die Atmosphäre abgegeben zu werden und möglicherweise zu schädlichen Effekten von Verdunstungsemissionen für die Umwelt und die Menschen beizutragen.
Die Offenbarung stellt ferner Unterstützung für ein Verfahren für ein Fahrzeug bereit, umfassend Spülen von mindestens zwei Kanistern, die entlang einer Beladungsströmungsrichtung und einer Entladungsströmungsrichtung parallel angeordnet sind, durch Einstellen einer Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister der mindestens zwei Kanister während des Spülens der mindestens zwei Kanister zu erhöhen. In einem ersten Beispiel für das Verfahren wird die Strömung über ein n-Wege-Druckausgleichsventil (VBV) eingestellt. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Einstellen der Strömung unter Verwendung des VBV Befehlen des Einschaltens des VBV und wobei ein erster Kanister der mindestens zwei Kanister an einen Kraftstofftank fluidgekoppelt ist, wenn sich das VBV in einer ersten Position befindet, ein zweiter Kanister der mindestens zwei Kanister an den Kraftstofftank fluidgekoppelt ist, wenn sich das VBV in einer zweiten Position befindet, und so weiter für eine Anzahl n von Kanistern und eine Anzahl n von VBV-Positionen und alle der mindestens zwei Kanister an den Kraftstofftank fluidgekoppelt sind, wenn sich das VBV in einer dritten Position befindet. In einem dritten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder beide des ersten und des zweiten Beispiels beinhaltet, wird die Strömung durch Einstellen relativer Öffnungsdauern eines ersten Kanisterentlüftungsventils (CVV) eines ersten Kanisters der mindestens zwei Kanister und eines zweiten CVV eines zweiten Kanisters der mindestens zwei Kanister und so weiter für eine Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen der Anzahl n von Kanistern eingestellt. In einem vierten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, basiert eine erste Öffnungsdauer des ersten CVV auf einer Beladung des ersten Kanisters, basiert eine zweite Öffnungsdauer des zweiten CVV auf einer Beladung des zweiten Kanisters und so weiter für eine Anzahl n von Dauern, die Anzahl n von CVVs und die Anzahl n von Kanistern und wobei eine dritte Öffnungsdauer eines beliebigen der mindestens zwei CVVs eine Dauer des Spülens des jeweiligen Kanisters der mindestens zwei Kanister ist. In einem fünften Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, beinhaltet das Einstellen der relativen Strömung unter Verwendung des VBV und der Anzahl n von CVVs für die Anzahl n von Kanistern ferner, wenn eine Beladung des ersten Kanisters größer als eine Beladung von mindestens einem Kanister der Anzahl n von Kanistern ist, Betätigen des Öffnens der CVVs von weniger eingeengten Kanistern für eine Öffnungsdauer jedes CVV auf Grundlage der Beladung des relativen Kanisters und Betätigen des Öffnens des ersten CVV für die dritte Öffnungsdauer, wobei die Öffnungsdauern von weniger eingeengten Kanistern kürzer als die dritte Öffnungsdauer sind, und das Einstellen der relativen Strömung ferner Befehlen des Einschaltens des VBV beinhaltet, um die Strömung zwischen den Kraftstofftank und die Kanister mit offenen CVVs zu leiten. In einem sechsten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, umfasst das Befehlen des Einschaltens des VBV, um die Strömung zu leiten, ferner, wenn sich ein CVV eines weniger eingeengten Kanisters schließt, Eingeschaltethalten des VBV und wobei eine Druckdifferenz zwischen den Kanistern eine Position des VBV einstellt, um eine Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und den Kanistern mit offenen CVVs zu ermöglichen. In einem siebten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, beinhaltet das Einstellen der relativen Strömung unter Verwendung des VBV und der Anzahl n von CVVs für die Anzahl n von Kanistern, wenn Kanisterbeladungen der Anzahl n von Kanistern gleich sind, Betätigen des Öffnens der Anzahl n von CVVs für die dritte Öffnungsdauer und Befehlen des Einschaltens des VBV, um die Strömung zu leiten, in der dritten Position für die dritte Öffnungsdauer. Die Offenbarung stellt zudem Unterstützung für ein System bereit, umfassend einen Kraftstofftank, der über einen einzelnen verzweigten Durchlass an mindestens zwei Kanister fluidgekoppelt ist, wobei ein Ausgleichsventil stromaufwärts eines Verzweigungspunkts des verzweigten Durchlasses relativ zu einer Richtung einer Kraftstoffdampfströmung angeordnet ist. In einem ersten Beispiel für das System sind die mindestens zwei Kanister parallel positioniert und befinden sich jeweils an einer Verzweigung des verzweigten Durchlasses stromabwärts des Ausgleichsventils. In einem zweiten Beispiel für das System, das optional das erste Beispiel beinhaltet, umfasst das System ferner ein erstes Kanisterentlüftungsventil (CVV), das den ersten Kanister an eine erste Verzweigung einer verzweigten Entlüftungsleitung koppelt, und ein zweites CVV, das den zweiten Kanister an eine zweite Verzweigung der verzweigten Entlüftungsleitung koppelt, wobei das erste und das zweite CVV stromabwärts des Verzweigungspunkts der verzweigten Entlüftungsleitung relativ zu der Richtung der Kraftstoffdampfströmung positioniert sind. In einem dritten Beispiel für das System, das optional eines oder beide des ersten und des zweiten Beispiels beinhaltet, umfasst das System ferner ein optionales Ablassventil, das an der verzweigten Entlüftungsleitung stromaufwärts eines Verzweigungspunkts relativ zu der Richtung der Kraftstoffdampfströmung positioniert ist und einen optionalen Ablasskanister an die Atmosphäre koppelt. In einem vierten Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis dritten Beispiels beinhaltet, sind Durchlässe des verzweigten Durchlasses und der verzweigten Entlüftungsleitung so bemessen, dass sie einen ähnlichen Durchmesser und eine ähnliche Länge aufweisen. In einem fünften Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis vierten Beispiels beinhaltet, umfasst das System ferner eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung während eines Kanisterspülens die Steuerung veranlassen zum Einstellen einer Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister der mindestens zwei Kanister durch Einstellen von Öffnungs- und Schließpositionen der mindestens zwei CVVs zu erhöhen und ein Ein- und Ausschalten eines n-Wege-Ausgleichsventils (VBV) zu steuern. In einem sechsten Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis fünften Beispiels beinhaltet, beinhaltet die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen, die auf einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung vor dem Kanisterspülen die Steuerung veranlassen zum Bestimmen einer Kanisterbeladung der mindestens zwei Kanister durch Isolieren eines der mindestens zwei Kanister von dem System und Messen eines Drucks in dem nicht isolierten Kanister der mindestens zwei Kanister. In einem siebten Beispiel für das System, das optional eines oder mehrere oder jedes des ersten bis sechsten Beispiels beinhaltet, beinhaltet die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen, die auf einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung vor dem Kanisterspülen die Steuerung veranlassen zum Lernen von Arbeitszyklen der mindestens zwei CVVs durch Isolieren eines der mindestens zwei Kanister von dem System und Messen einer Dauer dafür, dass sich ein Druck eines weniger beladenen Kanisters einem Druck des höher beladenen Kanisters der mindestens zwei Kanister angleicht.
Die Offenbarung stellt zudem Unterstützung für ein Verfahren für ein Verdunstungsemissionssteuersystem für ein Fahrzeug bereit, umfassend Messen einer Einengung von jedem von mindestens zwei Kraftstoffdampfkanistern, Bestimmen eines ersten Arbeitszyklus eines ersten Ventils, eines zweiten Arbeitszyklus eines zweiten Ventils, und so weiter für eine Anzahl n von Ventilen und zyklisches Betreiben des ersten Ventils, des zweiten Ventils oder eines beliebigen der Anzahl n von Ventilen auf Grundlage der bestimmten jeweiligen Arbeitszyklen während eines Kanisterspülens und Verwenden eines dritten n-Wege-Ausgleichsventils, um eine Strömung zwischen den mindestens zwei Kraftstoffdampfkanistern einzustellen, um eine Strömung durch einen stärker eingeengten Kanister der mindestens zwei Kraftstoffdampfkanister zu erhöhen. In einem ersten Beispiel für das Verfahren beinhaltet das Messen der Einengung jedes der mindestens zwei Kanister Koppeln eines der mindestens zwei Kanister an die Atmosphäre durch Öffnen des jeweiligen Ventils, Koppeln des einen der mindestens zwei Kanister an einen Kraftstofftank unter Verwendung des dritten Ventils, Isolieren des anderen der Anzahl n von Kanistern von der Atmosphäre und dem Kraftstofftank durch Schließen der jeweiligen Ventile der Anzahl n von Ventilen und Messen eines Drucks in einer Spülleitung, welche die mindestens zwei Kanister an einen Verbrennungsmotor koppelt. In einem zweiten Beispiel für das Verfahren, das optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Bestimmen der Arbeitszyklen Vergleichen der Einengung der mindestens zwei Kanister, Schließen des Ventils des stärker eingeengten Kanisters der mindestens zwei Kanister und zyklisches Betreiben des Ventils der weniger eingeengten Kanister der mindestens zwei Kanister, bis sich der Druck des weniger eingeengten Kanisters an den Druck des stärker eingeengten Kanisters der mindestens zwei Kanister angleicht. In einem dritten Beispiel für das Verfahren, das optional eines oder beide des ersten und des zweiten Beispiels beinhaltet, werden die Ventile der Anzahl n von Ventilen auf Grundlage der bestimmten Arbeitszyklen während eines Fahrzeugbetankens zyklisch betrieben, um die mindestens zwei Kanister gleichmäßig mit Kraftstoffdämpfen zu beladen.
Es ist zu beachten, dass die in dieser Schrift beinhalteten 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 nicht transitorischem Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem ausgeführt werden, das die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Verbrennungsmotorhardware beinhaltet. 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. Daher können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Sequenz 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 zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Ein(e) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der auf nicht transitorischem Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Verbrennungsmotorsteuersystem einzuprogrammieren 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 begrenzendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewendet werden. Darüber hinaus sollen die Ausdrücke „erstes“, „zweites“, „drittes“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, keine Reihenfolge, Position, Menge oder Bedeutung wiedergeben, sondern sie werden lediglich als Bezeichnungen zum Unterscheiden 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 „etwa“ als plus oder minus fünf Prozent des jeweiligen Bereichs aufgefasst, es sei denn, es wird 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 beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet betrachtet.

Claims

Verfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Spülen von mindestens zwei Kanistern, die entlang einer Beladungsströmungsrichtung und einer Entladungsströmungsrichtung parallel angeordnet sind, durch Einstellen einer Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister der mindestens zwei Kanister während des Spülens der mindestens zwei Kanister zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Strömung über ein n-Wege-Druckausgleichsventil (VBV) eingestellt wird und wobei das Einstellen der Strömung unter Verwendung des VBV Befehlen des Einschaltens des VBV beinhaltet und wobei ein erster Kanister der mindestens zwei Kanister an einen Kraftstofftank fluidgekoppelt ist, wenn sich das VBV in einer ersten Position befindet, ein zweiter Kanister der mindestens zwei Kanister an den Kraftstofftank fluidgekoppelt ist, wenn sich das VBV in einer zweiten Position befindet, und so weiter für eine Anzahl n von Kanistern und eine Anzahl n von VBV-Positionen und alle der mindestens zwei Kanister an den Kraftstofftank fluidgekoppelt sind, wenn sich das VBV in einer dritten Position befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Strömung durch Einstellen relativer Öffnungsdauern eines ersten Kanisterentlüftungsventils (CVV) eines ersten Kanisters der mindestens zwei Kanister und eines zweiten CVV eines zweiten Kanisters der mindestens zwei Kanister und so weiter für eine Anzahl n von Kanisterentlüftungsventilen der Anzahl n von Kanistern eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine erste Öffnungsdauer des ersten CVV auf einer Beladung des ersten Kanisters basiert, eine zweite Öffnungsdauer des zweiten CVV auf einer Beladung des zweiten Kanisters basiert und so weiter für eine Anzahl n von Dauern, die Anzahl n von CVVs und die Anzahl n von Kanistern und wobei eine dritte Öffnungsdauer eines beliebigen der mindestens zwei CVVs eine Dauer des Spülens des jeweiligen Kanisters der mindestens zwei Kanister ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen der relativen Strömung unter Verwendung des VBV und der Anzahl n von CVVs für die Anzahl n von Kanistern ferner, wenn eine Beladung des ersten Kanisters größer als eine Beladung von mindestens einem Kanister der Anzahl n von Kanistern ist, Betätigen des Öffnens der CVVs von weniger eingeengten Kanistern für eine Öffnungsdauer jedes CVV auf Grundlage der Beladung des relativen Kanisters und Betätigen des Öffnens des ersten CVV für die dritte Öffnungsdauer beinhaltet, wobei die Öffnungsdauern von weniger eingeengten Kanistern kürzer als die dritte Öffnungsdauer sind, und das Einstellen der relativen Strömung ferner Befehlen des Einschaltens des VBV beinhaltet, um die Strömung zwischen den Kraftstofftank und die Kanister mit offenen CVVs zu leiten.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Befehlen des Einschaltens des VBV, um die Strömung zu leiten, ferner, wenn sich ein CVV eines weniger eingeengten Kanisters schließt, Eingeschaltethalten des VBV umfasst und wobei eine Druckdifferenz zwischen den Kanistern eine Position des VBV einstellt, um eine Kommunikation zwischen dem Kraftstofftank und den Kanistern mit offenen CVVs zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Einstellen der relativen Strömung unter Verwendung des VBV und der Anzahl n von CVVs für die Anzahl n von Kanistern, wenn Kanisterbeladungen der Anzahl n von Kanistern gleich sind, Betätigen des Öffnens der Anzahl n von CVVs für die dritte Öffnungsdauer und Befehlen des Einschaltens des VBV, um die Strömung zu leiten, in der dritten Position für die dritte Öffnungsdauer beinhaltet.
System, umfassend: einen Kraftstofftank, der über einen einzelnen verzweigten Durchlass an mindestens zwei Kanister fluidgekoppelt ist, wobei ein Ausgleichsventil stromaufwärts eines Verzweigungspunkts des verzweigten Durchlasses relativ zu einer Richtung einer Kraftstoffdampfströmung angeordnet ist.
System nach Anspruch 8, wobei die mindestens zwei Kanister parallel positioniert sind und sich jeweils an einer Verzweigung des verzweigten Durchlasses stromabwärts des Ausgleichsventils befinden.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend ein erstes Kanisterentlüftungsventil (CVV), das den ersten Kanister an eine erste Verzweigung einer verzweigten Entlüftungsleitung koppelt, und ein zweites CVV, das den zweiten Kanister an eine zweite Verzweigung der verzweigten Entlüftungsleitung koppelt, wobei das erste und das zweite CVV stromabwärts des Verzweigungspunkts der verzweigten Entlüftungsleitung relativ zu der Richtung der Kraftstoffdampfströmung positioniert sind.
System nach Anspruch 10, ferner umfassend ein optionales Ablassventil, das an der verzweigten Entlüftungsleitung stromaufwärts eines Verzweigungspunkts relativ zu der Richtung der Kraftstoffdampfströmung positioniert ist und einen optionalen Ablasskanister an die Atmosphäre koppelt.
System nach Anspruch 10, wobei Durchlässe des verzweigten Durchlasses und der verzweigten Entlüftungsleitung so bemessen sind, dass sie einen ähnlichen Durchmesser und eine ähnliche Länge aufweisen.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung während eines Kanisterspülens die Steuerung veranlassen zum Einstellen einer Strömung zwischen den mindestens zwei Kanistern, um eine Strömung durch einen höher beladenen Kanister der mindestens zwei Kanister durch Einstellen von Öffnungs- und Schließpositionen der mindestens zwei CVVs zu erhöhen und ein Ein- und Ausschalten eines n-Wege-Ausgleichsventils (VBV) zu steuern.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung vor dem Kanisterspülen die Steuerung veranlassen zum Bestimmen einer Kanisterbeladung der mindestens zwei Kanister durch Isolieren eines der mindestens zwei Kanister von dem System und Messen eines Drucks in dem nicht isolierten Kanister der mindestens zwei Kanister.
System nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ferner computerlesbare Anweisungen beinhaltet, die auf einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und bei Ausführung vor dem Kanisterspülen die Steuerung veranlassen zum Lernen von Arbeitszyklen der mindestens zwei CVVs durch Isolieren eines der mindestens zwei Kanister von dem System und Messen einer Dauer dafür, dass sich ein Druck eines weniger beladenen Kanisters einem Druck des höher beladenen Kanisters der mindestens zwei Kanister angleicht.