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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung, die für die Kraftstoffzufuhr von Kraftfahrzeugmotoren
und dergleichen geeignet ist.
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Die Kraftstoffzufuhrvorrichtung,
die in Fahrzeugen wie Kraftfahrzeugen angebracht ist, wird dazu
verwendet, Kraftstoff, wie Benzin, der in einem Kraftstofftank gesammelt
wird, an einen Motorhauptkörper
(nachfolgend "Motorblock" genannt) durch eine
Kraftstoffpumpe zuzuführen.
Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung enthält eine Dampfablasseinrichtung zur
Abgabe von Kraftstoffdampf, der im Kraftstofftank erzeugt wird,
d.h. Verdampfungsabgabe an die Ansaugseite des Motors (siehe
JP-A 6-10777 ).
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Die Dampfablasseinrichtung weist
einen Auslasskanal für
die Verdampfungsabgabe auf, der sich vom Kraftstofftank bis zur
Ansaugleitung des Motors erstreckt. Der Auslasskanal ist mit einem
Kanister, in dem sich ein Adsorptionsmittel wie Aktivkohle befindet,
einem Auslasssteuer-/Regelventil, das die Verbindung und Sperre
des Auslasskanals zwischen dem Kanister und der Ansaugleitung ausführt, und
einem Lufteinlassventil, das Luft in den Kanister einlässt, wenn
das Auslassregelventil geöffnet
ist, versehen. Hier sind das Auslassregel- und das Lufteinlassventil
mit einer elektronischen Steuereinrichtung (ECU) zur Steuerung des
Motors verbunden.
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Die ECU steuert das Öffnen und
Schließen des
Auslassregel- und des Lufteinlassventils entsprechend der Motorfunktionsbedingungen,
um die Verdampfungsabgabe, die im Kraftstofftank erzeugt wird, zeitweise
im Kanister zu sammeln und zum geeigneten Zeitpunkt in die Ansaugleitung
abzugeben.
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Beim Auftreten einer Störung des
Auslassregel- oder Lufteinlassventils oder der Beschädigung des
Auslasskanals, kann die Verdampfungsabgabe an die Atmosphäre sogar
auftreten, wenn die Abgabe durch die ECU gestoppt wurde.
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Somit wurde beim Stand der Technik
der Abgaskanal mit einer Luftpumpe, einem Drucksensor und dergleichen
ausgestattet, um somit die Gasdichtigkeit zu diagnostizieren. Hier
wird die Luftpumpe mit dem Auslasskanal zwischen dem Kanister und
dem Auslassregelventil verbunden.
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Wenn die Gasdichtigkeit-Diagnose
des Auslasskanals durchgeführt
wird, sind das Auslassregel- und das Lufteinlassventil geschlossen,
um den Auslasskanal zwischen dem Kraftstofftank und dem Auslassregelventil
zu sperren. Dann wird die Luftpumpe dazu betrieben, um Luft dem
gesperrten Auslasskanal zuzuführen,
um den Druck darin zu erhöhen.
Bei Verwendung des Drucksensors prüft die ECU eine Druckabweichung
im Auslasskanal. Wenn der Druck in einer kurzen Zeitspanne stark
reduziert wird, wird festgelegt, dass eine Undichtigkeit im Auslasskanal auftritt
und somit wird diagnostiziert, dass die Vorrichtung versagt hat.
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Beim Stand der Technik benötigte die
Gasdichtigkeit-Diagnose
des Auslasskanals die Luftpumpe oder eine ähnliche Ausrüstung. Die
Kraftstoffzufuhrvorrichtung mit Auslassfunktion weist eine Anzahl
von Komponenten wie Kraftstofftank, Kraftstoffpumpe, Kanister, Auslassregelventil,
Lufteinlassventil und dergleichen auf.
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Somit verursacht das Hinzufügen der
Luftpumpe zur Gasdichtigkeit-Diagnose der Kraftstoffzufuhrvorrichtung
eine Gewichts- und Größenzunahme der
Vorrichtung, wobei die gesamte Gestaltung nicht nur eine Reduzierung
in Gewicht und Größe des Fahrzeuges
verhinderte, sondern auch die Herstellkosten der Kraftstoffzufuhrvorrichtung
erhöhte.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung zu schaffen, die zur Reduzierung
von Gewicht und Größe der gesamten
Vorrichtung beiträgt
und auch zur Senkung der Herstellkosten durch eine reduzierte Anzahl
der Komponenten.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt
durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche
1, 14, 15 bzw. 16. Die vorliegende Erfindung schafft insbesondere
eine Vorrichtung zur Kraftstoffzufuhr für einen Verbrennungsmotor,
die folgendes aufweist: einen Tank, der verdampften Kraftstoff sammelt;
eine Pumpe, die den gesammelten Kraftstoff und die Luft von außerhalb
des Tanks ansaugt und abgibt; eine erste Einrichtung, die zulässt, dass
der gesammelte Kraftstoff an den Motor abgegeben wird; eine zweite
Einrichtung, die zulässt,
dass die Außenluft
in den Tank angesaugt wird; und eine elektronische Steuereinrichtung
(ECU), die die Pumpe steuert.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende
Beschreibung der beigefügten
Zeichnung ersichtlich, wobei:
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform der Kraftstoffzufuhrvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Schaltplan, der die Verbindung zwischen einer schaltbaren Pumpe,
Kraftauslassventil, Luftansaugventil und dgl. in 1 zeigt;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Funktion der ersten Ausführungsform
darstellt;
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4 ist
ein Kenndatendiagramm, das den Betriebszustand des Motors, des Auslassregelventils,
des Lufteinlassventils, der Pumpe und den Druck im Kraftstofftank
darstellt;
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5 ist
ein Diagramm ähnlich 1, das eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
ein Diagramm ähnlich 2, das eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
ein Diagramm ähnlich 5, das eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 ist
eine vergrößerte Teilansicht,
die den Kraftstofftank, die schaltbare Pumpe, das Schaltventil und
dgl. wie in 7 darstellt;
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9 ist
ein Diagramm ähnlich 2, das die Verbindung zwischen
dem Kraftstofftank, schaltbarer Pumpe, Schaltventil und dgl. wie
in 7 darstellt;
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10 ist
ein Ablaufplan ähnlich 3, der die Funktionsweise
der vierten Ausführungsform
darstellt;
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11 ist
ein Diagramm ähnlich 4, das den Betriebszustand
des Motors, Auslassregelventil, Lufteinlassventil, ansaugseitiges
Schaltventil, auslassseitiges Schaltventil, Pumpe und den Druck
innerhalb des Kraftstofftanks darstellt;
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12 ist
ein Diagramm ähnlich 7, das eine fünfte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 ist
eine fragmentarisch vergrößerte Teilansicht,
die die schaltbare Pumpe und eine Ventileinheit aus 12 zeigt;
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14 ist
eine Querschnitts-Teilansicht, geschnitten entlang der Linie XIV-XIV
aus 13 und stellt die
Ventileinheit dar, geschaltet in Kraftstoffpumpen-Stellung;
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15 ist
eine Ansicht ähnlich 14, die die Ventileinheit
darstellt, die in Luftpumpen-Stellung geschaltet ist;
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16 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die die Ventileinheit darstellt,
wenn sie in Kraftstoffpumpen-Stellung geschaltet ist;
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17 ist
eine Ansicht ähnlich 16, die die Ventileinheit
darstellt, wenn sie in der Luftpumpen-Stellung geschaltet ist; und
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18 ist
eine Ansicht ähnlich 12, die eine sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In der Zeichnung wird eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung,
die die vorliegende Erfindung verwirklicht, im Detail beschrieben.
In den dargestellten Ausführungsformen
wird die Kraftstoffzufuhrvorrichtung für ein Fahrzeug wie ein Kraftfahrzeug
angewendet.
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Bezüglich der 1 bis 4 wird
eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bezüglich 1 wird die Struktur der ersten Ausführungsform
beschrieben.
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Ein Kraftstofftank 1, der
an einem Fahrzeug angebracht ist, enthält einen gasdicht verschlossenen
Behälter,
der aus einem geharzten Material (Kunststoff), metallischen Material
und dgl. gestaltet ist, um darin verdampften Kraftstoff wie Benzin
zu sammeln.
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Eine schaltbare Kraftstoff-/Luftpumpe
oder Pumpeneinrichtung 2, ist im Kraftstofftank 1 angeordnet
und weist eine elektrische Universalpumpe auf. Die schaltbare Pumpe 2 besitzt
zwei Umlauföffnungen 2A, 2B,
die als Einlass- und Auslassöffnung
dienen und später
beschrieben werden. Die schaltbare Pumpe 2 ist an der Innenseite
des Kraftstofftanks 1 an einer Stütze bzw. Tragarm 3 oder
dgl. angebracht und wird mit einer elektronischen Steuer-/Regeleinheit
(im Folgenden "ECU" genannt) verbunden,
die später
beschrieben werden wird.
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Die schaltbare Pumpe 2 ist
eine Kombination aus einer Kraftstoffpumpe zur Kraftstoffzufuhr
für einen
Motorhauptkörper
bzw. Motorblock, der später beschrieben
werden wird, und einer Luftpumpe, die für die Diagnose der Gasdichtigkeit
einer Dampfablasseinrichtung 9 oder dgl. verwendet wird,
wobei diese später
beschrieben werden wird, und die somit Kraftstoff und Luft ansaugen
und abgeben kann. Die schaltbare Pumpe 2 dreht sich in
normaler oder in umgekehrter Richtung entsprechend der Polarität und dgl.,
wobei ein Antriebssignal von der ECU 17 ausgesandt wird.
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Bezüglich 2, arbeitet die schaltbare Pumpe 2 als
eine Kraftstoffpumpe, wenn sie sich in Normalrichtung dreht, d.h.
während
der normalen Drehung dient die untere Umlauföffnung 2A als Kraftstoffeinlassöffnung und
die obere Umlauföffnung 2B als
Kraftstoffauslassöffnung.
Somit ist die Umlauföffnung 2A mit
einem Ansaugfilter 4 versehen, um Kraftstoff, der von der
schaltbaren Pumpe angesaugt wird, zu reinigen. Während der Normaldrehung saugt die
schaltbare Pumpe 2 Kraftstoff in den Kraftstofftank durch
die Umlauföffnung 2A an,
der durch die Umlauföffnung 2B an
eine Kraftstoffauslassleitung 5, die später beschrieben wird, abgegeben
wird, wie durch Pfeil A in 2 dargestellt.
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Wenn der Gasdichtigkeit-Diagnose-Ablauf, der
später
beschrieben werden wird, ausgeführt
wird, dreht sich die schaltbare Pumpe in umgekehrter Richtung, um
als Luftpumpe zu arbeiten, wobei die Umlauföffnung 2B als Lufteinlassöffnung und
die Umlauföffnung 2A als
Luftauslassöffnung
dient. Somit saugt die schaltbare Pumpe 2 Luft von außerhalb des
Kraftstofftanks 1 von einer Luftansaugleitung 7, die
später
beschrieben wird, durch die Umlauföffnung 2B an, um sie
in den Kraftstofftank 1 durch die Umlauföffnung 2A abzugeben,
wie durch Pfeil B in 2 dargestellt.
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Die Kraftstoffauslassleitung 5 ist
mit der Umlauföffnung 2B der
schaltbaren Pumpe 2 verbunden und ragt außerhalb
der Kraftstoffpumpe 1 über
die Stütze 3 und
dgl. heraus, wobei das hervorragende Ende mit einer ersten Kraftstoffzufuhrleitung 22,
die später
beschrieben wird, verbunden ist. Wenn die schaltbare Pumpe 2 als
Kraftstoffpumpe arbeitet, wird der abgegebene Kraftstoff den Einspritzventilen 24 des
Motorblocks 18 über
die Kraftstoffauslassleitung 5 und dgl. zugeführt.
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Ein Kraftstoffauslassventil 6,
das ein Rückschlagventil
aufweist, ist mit der Kraftstoffauslassleitung 5 versehen.
Während
der Normaldrehung der schaltbaren Pumpe 2, erlaubt das
Kraftstoffauslassventil 6, dass Kraftstoff zum Motorblock 18 durch
die Kraftstoffauslassleitung 5 abgegeben wird. Wenn die schaltbare
Pumpe 2 als Luftpumpe arbeitet, um Luft von der Luftansaugleitung 7 anzusaugen,
verhindert das Auslassventil 6 durch seine Ansaugaktion,
dass Kraftstoff vom Motorblock 18 in die Kraftstoffauslassleitung 5 angesaugt
wird oder zurückströmt.
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Die Luftansaugleitung 7 ist
mit der Umlauföffnung 2B zusammen
mit der Kraftstoffauslassleitung 5 verbunden und ragt außerhalb
vom Kraftstofftank 1 über
die Stütze 3 und
dgl. hervor, wobei das hervorragende Ende sich zu einem Außenbereich öffnet.
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Wenn die schaltbare Pumpe 2 als
Luftpumpe arbeitet, wird Luft von außerhalb des Kraftstofftanks 1 in
diesen über
die Luftansaugleitung 7 geführt. Dann kann, während ein
Auslasssteuer-/Regelventil 13 und ein Lufteinlassventil 15,
die später
beschrieben werden, geschlossen sind, die Gasdichtigkeit-Diagnose
am Kraftstofftank 1, an der Dampfablasseinrichtung 9 und
dgl. ausgeführt
werden.
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Ein Luftansaugventil 8,
dass ein Rückschlagventil
aufweist, ist mit einer Luftansaugleitung 7 versehen. Während der
Umkehrbewegung der schaltbaren Pumpe 2, lässt das
Luftansaugventil 8 zu, dass Luft von außerhalb des Kraftstofftanks 1 durch
die Luftansaugleitung 7 angesaugt wird. Wenn die schaltbare
Pumpe 2 als Kraftstoffpumpe arbeitet, um Kraftstoff über die
Kraftstoffauslassleitung 5 abzugeben, verhindert das Luftansaugventil 8,
dass abgegebener Kraftstoff durch die Luftansaugleitung 7 nach außen strömen kann.
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Die Dampfablasseinrichtung 9,
die zusammen mit dem Kraftstofftank 1 am Fahrzeug angebracht wird,
weist Leitungen 10, 12, 14, Kanister 11, der
später
beschrieben wird, Auslassregelventil 13, Lufteinlassventil 15 und
dgl. auf. Wenn der Motor unter vorbestimmten Bedingungen in Betrieb
ist, was später
beschrieben werden wird, führt
die Dampfablasseinrichtung 9 die Verbindung zwischen Kraftstofftank 1 und
einer Ansaugleitung 19 des Motorblocks 18 durch,
wobei die Verdampfungsabgabe, die im Kraftstofftank 1 erzeugt
wurde, durch den Kanister 11 in die Ansaugleitung 19 abgegeben
wird.
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Die tankseitige Leitung 10 ist
mit dem Kraftstofftank 1 verbunden, wobei das eine Ende
in einen Bereich des Kraftstofftanks 1 öffnet und das andere Ende mit
dem Kanister 11 verbunden ist.
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Der Kanister 11 weist ein
Adsorptionsmittel (nicht dargestellt) wie Aktivkohle, das im Kanister 11 angeordnet
ist, auf, und enthält
einen gasdicht geschlossenen Behälter.
Kanister 11 adsorbiert im Adsorptionsmittel die Verdampfungsabgabe,
die vom Kraftstofftank 1 durch die tankseitige Leitung 10 zur zeitweiligen
Ansammlung einströmt.
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Die motorseitige Leitung 12 dient
dazu, die Verdampfungsabgabe in die Ansaugleitung 19 fließen zu lassen,
wobei ein Ende mit dem Kanister 11 und das andere Ende
mit der Ansaugleitung 19 verbunden ist.
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Das Auslassregelventil 13 weist
ein Magnetventil auf, dass an der motorseitigen Leitung 12 angeordnet
ist, wobei eine Einlassöffnung
mit dem Kanister 11 und eine Auslassöffnung mit der Ansaugleitung 19 verbunden
ist. Auslassregelventil 13 wird durch die ECU 17 geöffnet und
geschlossen, um die Verbindung und die Sperre der motorseitigen
Leitung 12 durchzuführen.
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Wenn das Auslassregelventil 13 geöffnet wird,
wird der negative Druck (d.h. Ansaugunterdruck), der in der Ansaugleitung 19 während des
Motorbetriebes erzeugt wird, im Kanister 11 durch die motorseitige
Leitung 12, Auslasssteuerventil 13 und dgl. angelegt,
wobei Verdampfungsemission im Kraftstofftank 1 in die Ansaugleitung 19 durch
den Kanister 11 und dgl. angesaugt und abgegeben wird.
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Die Lufteinlassleitung 14 dient
dazu, Luft oder atmosphärischen
Druck in den Kanister 11 einzulassen, wobei ein Ende zur
Atmosphäre
hin öffnet und
ein anderes Ende mit dem Kanister 11 verbunden ist.
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Das Lufteinlassventil 15,
das ein Magnetventil aufweist, ist an der Lufteinlassleitung 14 angeordnet.
Lufteinlassventil 15 wird durch die ECU 17 geöffnet und
geschlossen, um die Verbindung und Sperre der Lufteinlassleitung 14 auszuführen. Wenn
das Auslassregelventil geöffnet
ist, um den motorseitigen Ansaug-Unterdruck im Kanister 11 aufzubringen, wird
das Lufteinlassventil 15 geöffnet, um Luft in den Kanister 11 durch
die Lufteinlassleitung 14 einzulassen.
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Wenn das Auslassregelventil 13 und
das Lufteinlassventil 15 geschlossen sind, bilden Räume im Kraftstofftank 1,
tankseitigen Leitung 10, Kanister 11 und motorseitigen
Leitungen 12 geschlossene Bereiche, die bezüglich der
Ansaugleitung 19 und des Außenbereichs isoliert sind.
Dann wird, indem der Druck innerhalb des geschlossenen Bereiches
durch die schaltbare Pumpe 2 erhöht wird, der Gasdichtigkeit-Diagnose-Ablauf
ausgeführt,
um die Gasdichtigkeit in den abgeschlossenen Bereichen zu diagnostizieren.
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Ein Drucksensor 16, der
dazu dient, den Druck innerhalb des Kraftstofftanks 1 und
dgl. zu messen, um somit den Gasdichtigkeitsdiagnoseablauf auszuführen. Insbesondere
misst der Drucksensor 16 den Druck innerhalb der Bereiche,
die vom Auslassregelventil 13 und dem Lufteinlassventil 15 abgeschlossen
sind, um die Gasdichtigkeit aufrecht zu erhalten, dies sind die
Bereiche im Kraftstofftank 1, tankseitigen Leitung 10,
Kanister 11 und motorseitigen Leitung 12. In der
ersten Ausführungsform
ist der Drucksensor 16 an der tankseitigen Leitung 10 angeordnet,
um ein gemessenes Signal an die ECU 17 auszusenden.
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Die ECU oder Diagnoseeinrichtung 17,
die am Fahrzeug angebracht ist, weist einen Mikrocomputer auf, und
führt die Motor-
und Dampfablasssteuerung, Gasdichtigkeit-Diagnoseablauf und dgl.
aus, was später
beschrieben werden wird. ECU 17 ist an der Einlassseite
mit dem Drucksensor 16 und dgl. und an der Auslassseite
mit der schaltbaren Pumpe 2, dem Auslassregelventil 13,
dem Lufteinlassventil 15, Einspritzventilen 24 und
dgl. verbunden.
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Wenn die Motorsteuerung ausgeführt wird, sendet
die ECU 17 ein Antriebssignal mit einer vorbestimmten Polarität an die
schaltbare Pumpe 2, um somit die schaltbare Pumpe als Kraftstoffpumpe
zusammen mit den Einspritzventilen 24 und dgl. anzutreiben.
Damit wird Kraftstoff im Kraftstofftank 1 dem Motorblock 18 durch
die schaltbare Pumpe 2 zugeführt und von den Einspritzventilen 24 in
die Motorzylinder eingespritzt (nicht dargestellt).
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Zusätzlich zur Motorsteuerung führt die
ECU 17, die Dampfablasssteuerung durch. Bei der Dampfablasssteuerung
wird der Motor unter vorbestimmten Bedingungen betrieben (z.B.,
wenn eine Drosselklappe 21, die später beschrieben werden wird,
halb geöffnet
ist, zwischen vollständig
geöffnet
und vollständig
geschlossen), wobei das Auslassregelventil 13 und das Lufteinlassventil 15 geöffnet sind.
Andererseits sind das Auslassregelventil 13 und das Lufteinlassventil 15 geschlossen.
Damit wird Verdampfungsabgabe, die im Kraftstofftank 1 erzeugt
wird, im Kanister 11 gesammelt, und zu geeigneter Zeit
in die Ansaugleitung 19 abgegeben.
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Wenn z.B. der Motor stoppt, führt die
ECU 17 die Gasdichtigkeit-Diagnose an verschiedenen Komponenten
wie Kraftstofftank 1, tankseitiger Leitung 10,
Kanister 11, motorseitiger Leitung 12, Auslassregelventil 13 und
Lufteinlassventil 15 durch. Beim Gasdichtigkeit-Diagnoseablauf
sind das Auslassregelventil 13 und das Lufteinlassventil 15 geschlossen und
es wird z.B. ein Antriebssignal mit umgekehrter Polarität als das
für die
Motorsteuerung an die schaltbare Pumpe 2 ausgesandt, um
sie somit als Luftpumpe zu betreiben. Damit wird der Druck im Kraftstofftank 1,
der durch den Drucksensor 16 gemessen wird, durch die schaltbare
Pumpe 2 erhöht.
Entsprechend dem gemessenen Druck ermittelt die ECU 17, ob
die Gasdichtigkeit der Komponenten erhalten werden kann oder nicht,
wobei danach die Fehlerdiagnose durchgeführt wird.
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Der Motorblock 18 wird als
ein Teil des Verbrennungsmotors am Fahrzeug angeordnet. Ansaugleitung 19 dient
dazu, um Außenluft
als Ansaugluft in die Zylinder des Motorblocks 18 anzusaugen, wobei
ein Ende mit den Zylindern und das andere Ende mit der Luftreinigungseinrichtung
bzw. Luftfilter 20, der die angesaugte Luft reinigt, verbunden
ist. Drosselklappe 21 ist an der Ansaugleitung 19 angeordnet,
um somit die Ansaugluftmenge des Motorblocks 18 zu steuern.
Erste Kraftstoffzufuhrleitung 22 dient dazu, dem Motorblock 18 Kraftstoff
aus dem Kraftstofftank 1 zuzuführen, wobei ein Ende mit der Kraftstoffauslassleitung 5 und
das andere Ende mit einer zweiten Kraftstoffzufuhrleitung 23 des
Motorblocks 18 verbunden ist. Einspritzventile 24 sind
an der zweiten Kraftstoffzufuhrleitung 23 angeordnet, um
somit Kraftstoff in die Zylinder einzuspritzen.
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Als nächstes wird gemäß 3 die Funktion der ersten
Ausführungsform
beschrieben.
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Im Schritt S1 wird festgelegt, ob
der Motor in Betrieb ist oder nicht. Wenn als Antwort JA festgelegt wird,
führt der
Ablauf zum Schritt S2, wobei ein Antriebssignal für normale
Drehbewegung an die schaltbare Pumpe 2 ausgesandt wird,
damit sie sich in normale Drehrichtung dreht, so wie 4 dargestellt. Damit wird
die schaltbare Pumpe als Kraftstoffpumpe betrieben. Dabei wird dem
Motorblock 18 Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 durch
die schaltbare Pumpe 2 zugeführt. Im nachfolgenden Schritt S3
wird die Motorsteuerung wie eine Kraftstoffeinspritzsteuerung mit
den Einspritzventilen 24 und dgl. ausgeführt.
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Im Schritt S4 wird die Dampfablasssteuerung
ausgeführt,
um das Auslassregelventil 13 und das Lufteinlassventil 15 gemäß den Motorfunktionsbedingungen
zu öffnen
und zu schließen.
Dabei wird, wenn ein Fahrer z.B. die Drosselklappe 21 in
halbgeöffneter
Stellung hält,
Verdampfungsemission, die im Kraftstofftank 1 erzeugt wird,
in die Ansaugleitung 19 durch die Dampfablasseinrichtung 9 abgegeben.
In diesem Fall wird bei Negativdruck, d.h. Ansaugdruck, der in der
Ansaugleitung 19 an einer Stelle erzeugt wird, die näher zum
Motorblock als zur Drosselklappe 21 liegt, die Verdampfungsemission
in die Zylinder angesaugt, ohne dass diese zum Verbrennen mit der Ansaugluft
austritt.
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Wenn andererseits im Schritt S1 als
Antwort NEIN festgelegt wird, d.h. der Motor ist gestoppt, führt der
Ablauf einen Schritt 5 aus, wobei das Auslassregelventil 13 und
das Lufteinlassventil 15 beide geschlossen sind, um Kraftstofftank 1,
Dampfablasseinrichtung 9 und dgl. gegenüber dem Außenbereich zu isolieren, um
somit den Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf
auszuführen.
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Im Schritt S6 wird ein Antriebssignal
zur Umkehrbewegung an die schaltbare Pumpe 2 ausgesandt,
um sie somit für
eine festgelegte Zeit als Luftpumpe zu betreiben, um dem Kraftstofftank 1 Luft von
außen
durch die schaltbare Pumpe 2 zuzuführen. Dabei wird der Druck
im Kraftstofftank 1 zur Aufrechterhaltung der Gasdichtigkeit
auf einen höheren Wert
als ein vorbestimmter Bewertungswert P erhöht, so wie in 4 dargestellt.
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Im Schritt S7 wird der Druck im Kraftstofftank 1,
der durch den Drucksensor 16 gemessen wird, eingelesen.
In Schritt S8 wird festgelegt, ob z.B. ein gemessener Wert des Druckes auf
einen Wert unterhalb des Bewertungswertes P innerhalb einer vorbestimmten
Zeitdauer „t" bezüglich des
Startpunktes der schaltbaren Pumpe 2 reduziert wird oder
nicht.
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Wenn im Schritt S8 als Antwort JA
festgelegt wird, wird z.B. der Druck im Kraftstofftank 1 für eine kurze
Zeitdauer reduziert, wie durch die gedachte Linie in 4 dargestellt, so dass diagnostiziert
wird, dass die Gasdichtigkeit infolge einer Störung oder Beschädigung irgendeiner
der Komponenten wie Kraftstofftank 1, tankseitige Leitung 10,
Kanister 11, motorseitige Leitung 12, Auslassregelventil 13,
Lufteinlassventil 15 und dgl. abnimmt.
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Dann wird der Ablauf im Schritt S9
fortgeführt,
bei der der Ablauf der Störungssuche
und -beseitigung ausgeführt
wird, und dann wird der Ablauf beendet. Somit kann die Störungssuche
an der Kraftstoffzufuhrvorrichtung mit Dampfablasseinrichtung und
seine Störungssuche
bzw. -beseitigung sicher ausgeführt
werden, wobei sich eine verbesserte Zuverlässigkeit der Vorrichtung ergibt.
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Wenn andererseits im Schritt S8 als
Antwort NEIN festgelegt wird, bleibt die Gasdichtigkeit der Komponenten
erhalten, so wie durch die durchgezogene Linie in 4 dargestellt, so dass diagnostiziert wird,
dass sich alle Komponenten im Normalzustand befinden. Dann wird
der Ablauf ohne Ausführung
des Ablaufes von Schritt S9 beendet.
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In der ersten Ausführungsform
wird die schaltbare Pumpe 2 als Kraftstoff- oder Luftpumpe gemäß seiner
Drehrichtung betrieben, und das Kraftstoffauslassventil 6 und
Luftansaugventil 8 werden entsprechend betätigt. Somit
kann während
des Motorbetriebes die schaltbare Pumpe 2 als Kraftstoffpumpe
betrieben werden, wobei das Luftansaugventil 8 sicher verhindern
kann, dass abgegebener Kraftstoff der schaltbaren Pumpe 2 nach
außen
durch die Luftansaugleitung 7 fließen kann. Damit kann dem Motorblock 18 Kraftstoff
aus dem Kraftstofftank 1 beständig zugeführt werden, wobei sich eine
vorteilhafte Arbeitsweise des Motors ergibt.
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Weiterhin kann, während der Motor stoppt, die
schaltbare Pumpe 2 als Luftpumpe betrieben werden, um den
Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf auszuführen, wobei das Kraftstoffauslassventil 6 sicher
verhindern kann, dass Kraftstoff vom Motorblock 18 in die
Kraftstoffauslassleitung 5 infolge der Luftansaugung durch
die schaltbare Pumpe 2 zurückfließen kann.
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Beim Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf
kann der Druck im Kraftstofftank 1, Dampfablasseinrichtung 9 und
dgl. durch die schaltbare Pumpe 2 erhöht werden, wobei eine Druckveränderung
gemessen wird, um eine sichere Gasdichtigkeit-Diagnose im Kraftstofftank 1,
Dampfablasseinrichtung 9 und dgl. zuzulassen.
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Daher kann die schaltbare Pumpe durch
Verwendung einer Allzweckpumpe, eines Rückschlagventils und dgl. leicht
verwendet werden, womit eine Kombination aus einer Kraftstoff- und
Luftpumpe erreicht wird. Außerdem
kann bei nur einer Eingabe eines Antriebssignals für eine Normaldrehbewegung oder
eine Umkehrbewegung an die schaltbare Pumpe 2, der Betriebszustand
der schaltbaren Pumpe 2 dauerhaft geschaltet werden.
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Daher benötigt die Kraftstoffzufuhrvorrichtung
keine separaten und voneinander getrennten Pumpen zur Ausführung der
Kraftstoffzufuhr und der Gasdichtigkeit-Diagnose, um eine Verringerung
der Anzahl der Komponenten, wie z.B. der Pumpe, zu erreichen. Dies
resultiert ebenfalls in einer Reduzierung von Gewicht und Größe der gesamten
Vorrichtung und in den Herstellkosten, und somit in einer vorteilhaften
Montierbarkeit der Vorrichtung mit Dampfablassfunktion im Fahrzeug
und dgl.
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Ferner kann, da die schaltbare Pumpe 2 konstruiert
wird, um im Kraftstofftank 1 angeordnet zu werden, ein
Einbauplatz für
die schaltbare Pumpe 2 leicht durch die Verwendung eines
Raumes im Kraftstofftank 1 gesichert werden, wobei eine
Reduzierung der Komponentenanzahl, die außerhalb des Kraftstofftanks 1 angeordnet
sind, und ihres Einbauplatzbedarfes erreicht wird. Außerdem kann
die Tankkapazität,
da die schaltbare Pumpe 2 als Kraftstoff- und Luftpumpe
dient, vollständig
gesichert werden, im Vergleich zur separaten und voneinander getrennten
Anordnung von zwei Pumpen im Kraftstofftank 1.
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Daher kann, während der Entwicklung von Fahrzeugen,
die Anordnung der schaltbaren Pumpe 2 und dgl. effizient
durch die Verwendung des Kraftstofftanks 1 ausgeführt werden.
Außerdem
kann durch Unterbringung der schaltbaren Pumpe 2 und dgl.
im Kraftstofftank 1 ein Einbauplatzbedarf für andere
Komponenten außerhalb
des Kraftstofftanks 1 erhöht werden, wobei sich eine
effektive Nutzung des begrenzten Raumes des Fahrzeuges ergibt.
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Bezüglich 5 wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt, die im Wesentlichen die
gleiche Struktur wie die erste Ausführungsform besitzt, außer der
Pumpeneinrichtung, die außerhalb
des Kraftstofftanks angeordnet ist.
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Eine schaltbare Kraftstoff-/Luftpumpe
oder Pumpeneinrichtung 31, die in einer ähnlichen
Art wie die Pumpe 2 in der ersten Ausführungsform konstruiert ist,
enthält
zwei Umlauföffnungen 31A, 31B,
und dreht sich in Normal- oder in Umkehrrichtung entsprechend eines
Antriebssignals, das von der ECU 17 ausgesandt wird.
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Ist die schaltbare Pumpe 31 jedoch
außerhalb
des Tanks 1 angeordnet, wird die untere Umlauföffnung 31A mit
einer Tankverbindungsleitung 32 verbunden, die sich in
den Kraft stofftank 1 ausdehnt, und an dessen Ende ein Ansaugfilter 4 angebracht ist.
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In einer ähnlichen Art wie der ersten
Ausführungsform,
sind mit der oberen Umlauföffnung 31B eine
Kraftstoffauslassleitung 33, die mit dem Motorblock 18 verbunden
ist, und eine Luftansaugleitung 34, die sich in einen Raum
außerhalb
des Kraftstofftanks 1 hin öffnet, verbunden. Kraftstoffauslassventil 6 ist
an der Kraftstoffauslassleitung 33 und Luftansaugventil 8 an
der Luftansaugleitung 34 angeordnet.
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Somit erzielt die zweite Ausführungsform
im Wesentlichen den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform.
Insbesondere kann in der zweiten Ausführungsform die schaltbare Pumpe 31 außerhalb
des Kraftstofftanks 1 angeordnet werden, wobei sich z.B.
sich bei Betrachtung der Struktur des Kraftstofftanks 1 und
des Verlaufs der Leitungen 32 bis 34, eine Verbesserung
der Entwicklungsflexibilität
der Kraftstoffzufuhrrichtung ergibt.
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In der ersten und zweiten Ausführungsform enthalten
das Auslassventil 6 und das Lufteinlassventil 8 ein
Rückschlagventil.
Bezüglich 6, können die beiden Ventile optional
konstruiert werden, wie in der dritten Ausführung dargestellt, wobei ein Kraftstoffauslassventil 6' ein drucklos
geöffnetes AUF/ZU-Magnetventil
und dgl. und ein Lufteinlassventil 8' ein drucklos geschlossenes AUF/ZU-Magnetventil
und dgl. enthält.
Wenn die schaltbare Pumpe als Kraftstoffpumpe betrieben wird, erhalten
das Kraftstoffauslassventil 6' und das Luftansaugventil 8' kein Schaltsignal
von der ECU 17, und somit wird eine entsprechende Kraftstoffauslassposition
(A) aufrecht gehalten, wobei das Kraftstoffauslassventil 6' geöffnet und
das Luftansaugventil 8' geschlossen
ist. Andererseits, wenn die schaltbare Pumpe 2 als Luftpumpe
betrieben wird, erhalten das Kraftstoffauslassventil 6' und das Luftansaugventil 8' Schaltsignale
von der ECU 17, und damit werden sie in die entsprechenden Luftansaugpositionen
(B) geschaltet, wobei das Kraftstoffauslassventil 6' geschlossen
und das Lufteinlassventil 8' geöffnet ist.
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Bezüglich der 7–11 wird die vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bezüglich 7 wird die Struktur der vierten Ausführungsform
beschrieben.
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Ein Kraftstofftank 101,
der an einem Fahrzeug angebracht wird, enthält einen gasdicht geschlossenen
Behälter,
der aus Kunststoff, metallischem Material und dgl. gebildet wird,
um darin verdampften Kraftstoff wie Benzin zu sammeln.
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Eine schaltbare Kraftstoff-/Luftpumpe
oder Pumpeneinrichtung 102 ist im Kraftstofftank 101 angeordnet
und weist eine elektrische Universalpumpe auf. Schaltbare Pumpe 102 weist
zwei Umlauföffnungen 102A, 102B auf,
die als Einlass- und
Auslassöffnung,
die später
beschrieben werden, dienen. Schaltbare Pumpe 102 ist im
Innenbereich des Kraftstofftanks 101 durch eine Stütze bzw.
einen Tragarm und dgl. angebracht und ist mit der elektronischen Steuer-/Regeleinheit
(ECU 119), die später
beschrieben werden wird, verbunden.
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Die schaltbare Pumpe 102 ist
eine Kombination aus einer Kraftstoffpumpe zur Kraftstoffzufuhr
für einen
Motorblock 120, die später
beschrieben werden wird, und einer Luftpumpe zur Diagnose der Gasdichtigkeit
einer Dampfablasseinrichtung 111 und dgl., die später beschrieben
werden wird, und damit kann Kraftstoff und Luft angesaugt und abgegeben
werden.
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Bezüglich 9, wenn die Schaltventile 104, 105 in
die entsprechende Kraftstoffpumpenstellung (A) geschaltet werden,
wird die schaltbare Pumpe 102 als Kraftstoffpumpe betrieben,
um Kraftstoff im Kraftstofftank 101 von einer Kraftstoffansaugleitung 106 durch
eine Einlassöffnung 102A anzusaugen und
durch eine Auslassöffnung 102B an
eine Kraftstoffauslassleitung 108 abzugeben.
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Ein ansaugseitiges Schaltventil oder
erste Schalteinrichtung 104 ist an der Einlassöffnung 102A der
schaltbaren Pumpe 102 angeordnet. Wie in 9 dargestellt, enthält das Schaltventil 104 ein magnetisches
Drei-Öffnungs-,
Zwei-Stellungs-Schaltventil,
das ein magnetisches Steuerteil 104A und eine Rückholfeder 104B aufweist.
Schaltventil 104 dient dazu, eine Verbindung der Einlassöffnung 102A der
schaltbaren Pumpe 102 zu einer der Ansaugleitungen 106, 109 zu
schalten.
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Wenn die ECU 119 kein Schaltsignal
zum magnetischen Steuerteil 104A aussendet, wird das Schaltventil 104 durch
die Rückholfeder 104B in
der Kraftstoffpumpenstellung (A) gehalten, um die Einlassöffnung 102A mit
der Kraftstoffansaugleitung 106 zu verbinden und um die
Einlassöffnung 102A von der
Luftansaugleitung 109 zu trennen. Andererseits, wenn ein
Schaltsignal zum magnetischen Steuerteil 104A gesendet
wird, wird das Schaltventil 104 in die Luftpumpenstellung
(B) geschaltet, um die Einlassöffnung 102A von
der Kraftstoffansaugleitung 106 zu trennen und um die Einlassöffnung 102A mit
der Luftansaugleitung 109 zu verbinden.
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Das auslassseitige Schaltventil oder
zweite Schalteinrichtung 105 ist an der Auslassöffnung 102B der
schaltbaren Pumpe 102 angeordnet. In einer ähnlichen
Weise zum ansaugseitigen Schaltventil 104, enthält das auslassseitige
Schaltventil 105 ein magnetisches Schaltventil, das ein
magnetisches Steuerteil 105A und eine Rückholfeder 105B aufweist.
Durch die Öffnen-
und Schließen-Funktion
zusammen mit dem Schaltventil 104, dient das Schaltventil 105 dazu,
die Verbindung der Auslassöffnung 102B der
schaltbaren Pumpe 102 mit einer der Auslassleitungen 108, 110 zu
schalten.
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Wenn die ECU 119 kein Schaltsignal
zum magnetischen Steuerteil 105A aussendet, wird das Schaltventil
in der Kraftstoffpumpenstellung (A) durch die Rückholfeder 105B gehalten,
um die Auslassöffnung 102B mit
der Kraftstoffauslassleitung 108 zu verbinden und um die
Auslassöffnung 102B von
der Luftauslassleitung 110 zu trennen. Andererseits, wenn
ein Schaltsignal zum magnetischen Steuerteil 105 ausgesendet
wird, wird das Schaltventil 105A in die Luftpumpenstellung
(B) geschaltet, um die Auslassöffnung 102B von
der Kraftstoffauslassleitung 108 zu trennen und um die
Auslassöffnung 102B mit der
Luftauslassleitung 110 zu verbinden.
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Die Kraftstoffansaugleitung 106 ist
in Kraftstoffpumpenstellung (A) in Funktion und dient dazu, Kraftstoff
im Kraftstofftank 101 der schaltbaren Pumpe 102 zuzuführen. Bezüglich 8, weist die Kraftstoffansaugleitung 106 ein
hinteres Ende, das mit der Einlassöffnung des ansaugseitigen Schaltventils 104 verbunden
ist, und ein vorderes Ende auf, das mit dem Ansaugfilter 107 verbunden
ist, der im Kraftstofftank 101 zur Reinigung des Kraftstoffs,
der in die Kraftstoffansaugleitung 106 angesaugt wird,
angeordnet.
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Die Kraftstoffauslassleitung 108 ist
in Kraftstoffpumpenstellung (A) in Funktion und dient dazu, dem
Motorblock 120 Kraftstoff von der schaltbaren Pumpe 102 zuzuführen. Kraftstoffauslassleitung 108 weist
ein hinteres Ende, das mit der Auslassleitung des auslassseitigen
Schaltventils 105 verbunden ist, und ein vorderes Ende
auf, das außerhalb
des Kraftstofftanks 101 über eine Stütze 103 und dgl. hervorragt
und mit einer Kraftstoffzufuhrleitung 124, die später beschrieben
werden wird, verbunden ist.
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Wenn die schaltbare Pumpe 102 als
Kraftstoffpumpe betrieben wird, wird abgegebener Kraftstoff durch
die Kraftstoffauslassleitung 108 außerhalb des Kraftstofftanks 101 aus gelassen
und den Einspritzventilen 126 des Motorblocks 120 zugeführt.
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Die Luftansaugleitung 109 ist
in Luftpumpenstellung (B) in Funktion und dient dazu, der schaltbaren
Pumpe 102 Luft von außerhalb
des Kraftstofftanks 101 zuzuführen. Luftansaugleitung 109 weist ein
hinteres Ende, das mit der Einlassöffnung des ansaugseitigen Schaltventils 104 zusammen
mit der Kraftstoffansaugleitung 106 verbunden ist, und
ein vorderes Ende auf, das sich außerhalb des Kraftstofftanks 101 über eine
Stütze 103 und
dgl. erstreckt und mit dem Außenbereich
verbunden ist.
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Die Luftauslassleitung 110 ist
in Luftpumpenstellung (B) in Funktion und dient dazu, dem Kraftstofftank 101 Luft
von der schaltbaren Pumpe 102 zuzuführen. Luftauslassleitung 110 weist
ein hinteres Ende, das mit der Auslassöffnung des auslassseitigen
Schaltventils 105 zusammen mit der Kraftstoffauslassleitung 108 verbunden
ist, und ein vorderes Ende auf, das sich in einem Raum im Kraftstofftank 101 öffnet.
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Wenn die schaltbare Pumpe 102 als
Luftpumpe arbeitet, wird abgegebene Luft dem Kraftstofftank 101 durch
die Luftauslassleitung 110 zugeführt. Dann wird der Druck, da
ein Auslassregelventil 115 und ein Lufteinlassventil 117,
die später
beschrieben werden, geschlossen sind, innerhalb des Kraftstofftanks 101,
der Dampfablasseinrichtung 111 und dgl. erhöht, um danach
die Gasdichtigkeit-Diagnose zuzulassen.
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Die Dampfablasseinrichtung 111,
die zusammen mit dem Kraftstofftank 101 am Fahrzeug angebracht
wird, weist Leitungen 112, 114, 116,
einen Kanister 113, der später beschrieben werden wird,
Auslassregelventil 115, Lufteinlassventil 117 und
dgl. auf. Wenn der Motor unter vorbestimmten Bedingungen, die später beschrieben
werden, betrieben wird, führt die
Dampfablasseinrichtung 111 die Verbindung zwischen dem
Kraftstofftank
101 und einer Ansaugleitung 121 des
Motorblocks 120 aus, wobei die Verdampfungsabgabe, die
im Kraftstofftank 101 erzeugt wird, in die Ansaugleitung 121 durch
den Kanister 113 abgegeben wird.
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Die tankseitige Leitung 112 ist
mit dem Kraftstofftank 101 verbunden und weist ein Ende,
das sich in einen Raum im Kraftstofftank 101 öffnet, und
ein anderes Ende, das mit dem Kanister 113 verbunden ist,
auf.
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Der Kanister 113 weist ein
Adsorptionsmittel, nicht dargestellt, wie Aktivkohle, das in ihm
untergebracht ist, auf, und enthält
einen gasdicht verschlossenen Behälter. Kanister 113 adsorbiert
im Adsorptionsmittel die Verdampfungsabgabe, die vom Kraftstofftank 101 durch
die tankseitige Leitung 121 für eine zeitweilige Ansammlung
einströmt.
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Die motorseitige Leitung 114 dient
dazu, um die Verdampfungsabgabe in die Ansaugleitung 121 strömen zu lassen,
und weist ein Ende, das mit dem Kanister 113 verbunden
ist, und ein anderes Ende, das mit der Ansaugleitung 121 verbunden
ist, auf.
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Das Auslassregelventil 115,
das ein Magnetventil aufweist, ist an der motorseitigen Leitung 114 angebracht,
und weist eine Einlassöffnung,
die mit dem Kanister 113 verbunden ist, und eine Auslassöffnung,
die mit der Ansaugleitung 121 verbunden ist, auf. Auslassregelventil 115 wird
durch die ECU 119 geöffnet
und geschlossen, um eine Verbindung und Sperre der motorseitigen
Leitung 114 durchzuführen.
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Wenn das Auslassregelventil 115 geöffnet wird,
wird der negative Druck, der in der Ansaugleitung 121 während der
Motorfunktion erzeugt wird, das heißt Ansaugunterdruck, im Kanister 113 durch die
motorseitige Leitung 114, Auslassregelventil 115 und
dgl. verwendet, wobei Verdampfungsabgabe im Kraftstofftank 101 in
die Ansaugleitung 121 durch den Kanister 113 und
dgl. angesaugt und abgegeben wird.
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Die Lufteinlassleitung 116 dient
dazu, Luft oder atmosphärischen
Druck in den Kanister 113 einzulassen und weist ein Ende,
das sich in die Atmosphäre öffnet, und
ein anderes Ende, das mit dem Kanister 113 verbunden ist,
auf.
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Das Lufteinlassventil 117 weist
ein Magnetventil auf, das an der Lufteinlassleitung 116 angeordnet
ist. Lufteinlassventil 117 wird durch die ECU 119 geöffnet und
geschlossen, um die Verbindung und Sperre der Lufteinlassleitung 116 auszuführen. Wenn das
Auslassregelventil 115 geöffnet wird, um motorseitigen
Ansaugdruck im Kanister 113 aufzubringen, wird das Lufteinlassventil 117 geöffnet, um
Luft in den Kanister 113 durch die Lufteinlassleitung 116 einzulassen.
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Wenn das Auslassregelventil 115 und
Lufteinlassventil 117 geschlossen sind, bilden Räume im Kraftstofftank 1,
tankseitige Leitung 112, Kanister 113 und motorseitige
Leitung 114 geschlossene Räume, die bezüglich der
Ansaugleitung 121 und des Außenbereichs isoliert sind.
Dann wird durch Erhöhung
des Drucks innerhalb der geschlossenen Räume durch die schaltbare Pumpe 102 der
Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf ausgeführt, um die Gasdichtigkeit
der geschlossenen Räume
zu diagnostizieren.
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Ein Drucksensor 118 dient
dazu, um den Druck innerhalb des Kraftstofftanks 101 und
dgl. zu messen, um somit den Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf auszuführen. Insbesondere
misst der Drucksensor 118 den Druck innerhalb der Räume, die
durch das Auslassregelventil 115 und das Lufteinlassventil 117 zur
Aufrechterhaltung der Gasdichtigkeit geschlossen sind, das sind
Räume im
Kraftstofftank 101, tankseitigen Leitung 112,
Kanister 113 und motorseitigen Leitung 114. In
der vierten Ausführungsform
ist der Drucksensor 118 an der tankseitigen Leitung 112 angeordnet,
um ein gemessenes Signal an die ECU 119 auszusenden.
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Die ECU oder Diagnoseeinrichtung 119,
die ein Mikrocomputer aufweist, ist an der Einlassseite mit dem
Drucksensor 118 und dgl. und an der Auslassseite mit der
schaltbaren Pumpe 102, ansaugseitigem Schaltventil 104,
auslassseitigem Schaltventil 105, Auslassregelventil 115,
Lufteinlassventil 117, Einspritzventile 126 und
dgl. verbunden.
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Während
des Motorbetriebes führt
die ECU 119 die Motorsteuerung aus. Bei der Motorsteuerung werden
die Schaltventile 104, 105 in der Kraftstoffpumpenposition
(A) aufrecht gehalten, so dass die schaltbare Pumpe als eine Kraftstoffpumpe
zusammen mit den Einspritzventilen 126 betrieben wird.
Damit wird Kraftstoff im Kraftstofftank 101 dem Motorblock 120 durch
die schaltbare Pumpe 102 zugeführt und von den Einspritzventilen 126 in
die Motorzylinder eingespritzt, nicht dargestellt.
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Außerdem führt die ECU 119 die
Dampfablasssteuerung durch. Bei der Dampfablasssteuerung werden,
wenn der Motor unter vorbestimmten Bedingungen betrieben wird (z.B.
wenn eine Drosselklappe 123, die später beschrieben werden wird,
halb geöffnet
wird, zwischen vollständig
geöffnet
und vollständig
geschlossen), das Auslassregelventil 115 und Lufteinlassventil 117 geöffnet. Andererseits
werden Auslassregelventil 115 und Lufteinlassventil 117 geschlossen.
Damit wird Verdampfungsabgabe, die im Kraftstofftank 101 erzeugt
wird, im Kanister 113 gesammelt und zu geeigneter Zeit
in die Ansaugleitung 121 abgegeben.
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Wenn der Motor z.B. stoppt, führt die
ECU 119 die Gasdichtigkeitsdiagnose an verschiedenen Komponenten
wie dem Kraftstofftank 101, tankseitigen Leitung 112,
Kanister 113, motorseitigen Leitung 114, Auslassregelventil 115 und
Luftein lassventil 117 durch. Beim Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf,
werden Auslassregelventil 115 und Lufteinlassventil 117 geschlossen,
und die Schaltventile 104, 105 werden in Luftpumpenstellung
(B) geschaltet, so dass die schaltbare Pumpe 102 als Luftpumpe
betrieben wird. Damit wird der Druck im Kraftstofftank 101 durch
die schaltbare Pumpe 102 erhöht, der durch den Drucksensor 118 gemessen
wird. Entsprechend des gemessenen Drucks, bestimmt die ECU 119,
ob die Gasdichtigkeit der Komponenten erhalten bleibt oder nicht,
um danach die Fehlerdiagnose auszuführen.
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Der Motorblock 120 wird
als ein Teil eines Verbrennungsmotors am Fahrzeug angeordnet. Ansaugleitung 121 dient
dazu, um Außenluft
als Ansaugluft in die Zylinder des Motorblocks 120 anzusaugen,
und weist ein Ende, das mit den Zylindern verbunden ist, und ein
anderes Ende, das mit einer Luftreinigungseinrichtung bzw. Luftfilter 122 zur
Reinigung der Ansaugluft verbunden ist, auf. Drosselklappe 123 ist
an der Ansaugleitung 121 angeordnet, um somit die angesaugte
Luftmenge des Motorblocks 120 zu steuern. Erste Kraftstoffzufuhrleitung 124 dient
dazu, Kraftstoff im Kraftstofftank 101 dem Motorblock 120 zuzuführen, und
weist ein Ende, das mit der Kraftstoffauslassleitung 108 verbunden
ist, und ein anderes Ende, das mit einer zweiten Kraftstoffzufuhrleitung 125 des
Motorblocks verbunden ist, auf. Einspritzventile 126 sind
an der zweiten Kraftstoffzufuhrleitung 125 angeordnet,
um somit Kraftstoff in die Zylinder einzuspritzen.
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Bezüglich 10 wird als nächstes die Funktion der vierten
Ausführungsform
beschrieben.
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Im Schritt S101 wird festgelegt,
ob der Motor in Betrieb ist oder nicht. Wenn als Antwort JA festgelegt
wird, führt
der Ablauf zum Schritt S102, bei dem die Schaltventile 104, 105 in
Kraftstoffpumpenstellung (A) geschaltet sind. Im Schritt S103 wird
die schaltbare Pumpe 102 betrieben, um Kraftstoff im Kraftstofftank 101 dem
Motorblock 120 zuzuführen. Im
Schritt S104 wird die Motorsteuerung als Kraftstoffeinspritzsteuerung
mit den Einspritzventilen 126 und dgl. für den Motorbetrieb
ausgeführt.
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Im Schritt 5105 wird die Dampfablasssteuerung
ausgeführt,
um das Auslassregelventil 115 und das Lufteinlassventil 117 entsprechend
der Motorbetriebsbedingungen zu öffnen
und zu schließen,
wie in 11 dargestellt.
Damit wird, wenn z.B. ein Fahrer die Drosselklappe 123 in
halbgeöffneter
Stellung hält, die
Verdampfungsabgabe, die im Kraftstofftank 101 erzeugt wird,
in die Ansaugleitung 121 durch die Dampfablasseinrichtung 111 abgegeben.
Wenn in diesem Fall der negative Druck (Ansaugdruck), der in der
Ansaugleitung 120 erzeugt wird, an einer Position entsteht,
die näher
dem Motorblock 120 als der Drosselklappe 123 ist,
werden verdampfte Emissionen in die Zylinder angesaugt, wobei keine
Undichtigkeiten nach außen
zum Verbrennen der Emissionen mit der Ansaugluft auftreten.
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Wenn andererseits im Schritt S101
als Antwort NEIN festgelegt wird, d.h. der Motor wird gestoppt,
führt der
Ablauf zum Schritt S106, beim dem das Auslassregelventil 115 und
Lufteinlassventil 117 beide geschlossen sind, um den Kraftstofftank 101, Dampfablasseinrichtung 111 und
dgl. bezüglich
des Außenbereichs
zu isolieren, um somit den Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf durchzuführen.
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Im Schritt S107 werden die Schaltventile 104, 105 in
Luftpumpenstellung (B) geschaltet. Im Schritt S108 wird die schaltbare
Pumpe 102 für
eine vorbestimmte Zeitdauer so betrieben, wie in 11 dargestellt, um Luft von außerhalb
des Kraftstofftanks 101 zuzuführen. Damit wird der Druck
innerhalb des Kraftstofftanks 101, mit dem die Gasdichtigkeit
aufrecht erhalten wird, auf einen höheren Wert als ein vorbestimmter
Bewertungswert P erhöht,
wie in 11 dargestellt.
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Im Schritt S109 wird der Druck innerhalb
des Kraftstofftanks 101, der durch den Drucksensor 118 gemessen
wird, eingelesen. Im Schritt S110 wird festgelegt, ob ein gemessener
Wert des Druckes unter den Bewertungswert P innerhalb einer vorbestimmten
Zeitdauer "t" bezüglich des
Startzeitpunktes der schaltbaren Pumpe 102 reduziert wird
oder nicht.
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Im Schritt S110 wird, wenn als Antwort
JA festgelegt worden ist, z.B. der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 101 in
einer kurzen Zeitdauer reduziert, so wie durch die gestrichelte
Linie in 11 dargestellt,
so dass diagnostiziert wird, dass die Gasdichtigkeit infolge von
Störung
oder Beschädigung
irgendeiner der Komponenten wie Kraftstofftank 101, tankseitige
Leitung 112, Kanister 113, motorseitige Leitung 114,
Auslassregelventil 115, Lufteinlassventil 117 und
dgl. abnimmt.
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Dann wird der Ablauf mit Schritt
S111 fortgeführt,
bei dem die Störungssuche
und -beseitigung ausgeführt
wird und danach der Ablauf beendet. Somit kann die Fehlerdiagnose
an der Kraftstoffzufuhrvorrichtung mit der Dampfablassfunktion und
einer Störungssuche
sicher ausgeführt
werden, wobei sich eine verbesserte Zuverlässigkeit der Vorrichtung ergibt.
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Andererseits, wenn im Schritt S110
als Antwort NEIN festgelegt worden ist, wird die Gasdichtigkeit
der Komponenten aufrecht gehalten, so wie durch die durchgezogene
Linie in 11 dargestellt, so
dass diagnostiziert wird, dass alle Komponenten sich im Normalzustand
befinden. Dann wird der Ablauf beendet, ohne dass der Schritt S111
ausgeführt wird.
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In der vierten Ausführungsform
wird die Einlassöffnung 102A der
schaltbaren Pumpe 102 mit der Kraftstoffansaugleitung 106 und
der Luftansaugleitung 109 durch das ansaugseitige Schaltventil 104 verbunden,
während
die Auslassöffnung 102B mit der
Kraftstoffauslassleitung 108 und der Luftauslasslei tung 110 durch
das auslassseitige Schaltventil 105 verbunden.
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Somit kann, wenn die Schaltventile 104, 105 in
Kraftstoffpumpenstellung (A) geschaltet sind, die schaltbare Pumpe 102 als
Kraftstoffpumpe betrieben werden. Damit kann Kraftstoff im Kraftstofftank 101 dem
Motorblock 120 durch die schaltbare Pumpe 102 beständig zugeführt werden,
wobei sich ein günstiger Motorbetrieb
ergibt.
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Ferner werden während des Motorstops die Schaltventile 104, 105 in
Luftpumpenstellung (B) geschaltet, so dass die schaltbare Pumpe 102 als
Luftpumpe betrieben werden kann. Damit kann, wenn die ECU 119 den
Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf ausführt, der Druck innerhalb des
Kraftstofftanks 101, Dampfablasseinrichtung 111 und
dgl. durch die schaltbare Pumpe 102 erhöht werden, wobei eine Druckveränderung
gemessen wird, die die sichere Gasdichtigkeit-Diagnose am Kraftstofftank 101, Dampfablasseinrichtung 111 und
dgl. zulässt.
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Da die schaltbare Pumpe 102 eine
Kombination aus Kraftstoffpumpe und Luftpumpe aufweisen kann, benötigt die
Kraftstoffzufuhrvorrichtung daher keine separate und voneinander
getrennte Pumpen zur Ausführung
der Kraftstoffzufuhr und der Gasdichtigkeits-Diagnose, wobei sich
eine Reduzierung der Komponentenanzahl wie der Pumpe ergibt. Dieses resultiert
ebenfalls in einer Reduzierung von Gewicht und Größe der gesamten
Vorrichtung und in den Herstellkosten, und somit auch beim vorteilhaften
Einbau der Vorrichtung mit Dampfablassfunktion im Fahrzeug und dgl.
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Da das ansaugseitige Schaltventil 104 und auslassseitige
Schaltventil 105 an der Einlassöffnung 102A und Auslassöffnung 102B der
schaltbaren Pumpe 102 angeordnet sind und sie zusammen
geschaltet werden, kann die schaltbare Pumpe 102 ferner
mit den Kraftstoffleitungen 106, 108 in Kraftstoffpumpenstellung
(A) und mit den Luftleitungen 103, 110 in Luftpumpen stellung
(B) verbunden werden, wobei ein sicherer Erfolg dieser Verbindungsschaltung
erreicht wird. Darum kann die schaltbare Kraftstoff-/Luftpumpeneinrichtung
leicht durch Verwendung von z.B. einer Universalpumpe, Schaltventil und
dgl. ausgeführt
werden.
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Da die schaltbare Pumpe 102 zur
Anordnung im Kraftstofftank 101 entwickelt wurde, kann
ferner ein Einbauplatz für
die schaltbare Pumpe 102 leicht dadurch gesichert werden,
dass ein Raum im Kraftstofftank 101 genutzt wird, wobei
sich eine Reduzierung der Komponentenanzahl, die außerhalb
des Kraftstofftanks 101 angeordnet sind, und deren Platzbedarf
ergibt. Da die schaltbare Pumpe 102 sowohl als Kraftstoffpumpe
als auch als Luftpumpe dient, kann ferner die Tankkapazität vollständig erhalten bleiben,
im Vergleich mit der separaten und voneinander getrennten Anordnung
von zwei Pumpen im Kraftstofftank 101.
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Da der einzige Bedarf darin besteht,
an der Einlassöffnung 102A der
schaltbaren Pumpe 102 die Luftansaugleitung 109 anzuordnen,
die eine Mindestgröße aufweist,
um sich außerhalb
des Kraftstofftanks 101 zu erstrecken, kann ferner die
Luftauslassleitung 110 z.B. als ein kurzes Leitungsstück und dgl. ausgebildet
werden, die sich direkt in einen Raum im Kraftstofftank 101 hin öffnet. Dieses
führt im
Gegensatz zur frühren
Technik dazu, dass keine langen Leitungsstrecken und dgl. von der
Luftpumpe wegführen,
um somit eine vereinfachte Leitungsstruktur zu erreichen.
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Darum kann während der Fahrzeugkonstruktion
die Anordnung der schaltbaren Pumpe 102, Leitungen 109, 110,
und dgl. effizient durch die Verwendung des Kraftstofftanks 101 ausgeführt werden.
Ferner kann durch Unterbringung der schaltbaren Pumpe 102 und
dgl. im Kraftstofftank 101 ein Einbauraum für andere
Komponenten außerhalb
des Kraftstofftanks 101 erhöht werden, wobei sich eine
effektive Nutzung des eingeschränkten Platzbedarfs
des Fahrzeuges ergibt.
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Bezüglich 12 bis 17 wird
eine fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt, die im Wesentlichen die
gleiche Struktur wie die vierte Ausführungsform aufweist, außer der
ansaugseitigen und auslassseitigen Schalteinrichtung, die als eine
Ventileinheit ausgeführt
wird.
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Eine schaltbare Kraftstoff-/Luft-Pumpeneinrichtung
bzw. Pumpe 131 ist eine Kombination aus einer Kraftstoffpumpe
und einer Luftpumpe, die in ähnlicher
Weise der Pumpe 102 in der vierten Ausführungsform entspricht. Bezüglich 13 weist die schaltbare
Pumpe 131 eine elektrische Pumpe auf, die eine Einlassöffnung 131A und
eine Auslassöffnung 131B enthält, und
die im Kraftstofftank 101 durch eine Stütze 132 und dgl. angeordnet
ist. Die schaltbare Pumpe 131 ist mit der ECU 119 verbunden.
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Wenn eine Ventileinheit 133,
die später
beschrieben werden wird, in Kraftstoffpumpenstellung (siehe 14 und 16) geschaltet ist, gibt die schaltbare
Pumpe 131 Kraftstoff im Kraftstofftank 101 an den
Motorblock 120 ab, wenn jedoch Ventileinheit 133 in
Luftpumpenstellung (siehe 15 und 17) geschaltet ist, wird
Luft von außerhalb
des Kraftstofftanks 101 in den Kraftstofftank 101 abgegeben.
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Bezüglich 13 bis 17 wird
die Ventileinheit oder Schalteinrichtung 133 an der schaltbaren Pumpe 131 angebracht
und weist ein pumpenseitiges Gehäuse 134,
ein leitungsseitiges Gehäuse 137, ein
Tellerventilelement 142, einen Ventilelement-Antrieb 145 und
dgl., die später
beschrieben werden, auf. Ein ansaugseitiges Schaltventil 133A und
ein auslassseitiges Schaltventil 133B sind miteinander integriert.
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Das ansaugseitige Schaltventil 133A weist eine
pumpenansaugseitige Öffnung 135,
eine Kraftstoffeinlassöffnung 138, eine
Lufteinlassöffnung 140, eine
ansaugseitige Verbindungsöffnung 143 und
dgl., die später
beschrieben werden, auf. Schaltventil 133A verbindet schaltungsmäßig die
Einlassöffnung 131A der
schaltbaren Pumpe 131 mit einer der Kraftstoffansaugleitungen 146 und
einer Luftansaugleitung 148, was später beschrieben werden wird.
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Das auslassseitige Schaltventil 133B weist eine
pumpenauslassseitige Öffnung 136,
eine Kraftstoffauslassöffnung 139,
eine Luftauslassöffnung 141,
eine auslassseitige Verbindungsöffnung 144 und
dgl., die später
beschrieben werden, auf. Durch den Betrieb zusammen mit dem ansaugseitigen Schaltventil 133A,
verbindet das auslassseitige Schaltventil 133B schaltungsmäßig die
Auslassöffnung 131B der
schaltbaren Pumpe 131 mit einer der Kraftstoffauslassleitungen 147 und
einer Luftauslassleitung 149, was später beschrieben werden wird.
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Das pumpenseitige Gehäuse 134 ist
an der schaltbaren Pumpe 131 angebracht und ist wie ein mit
einem Deckel versehener Zylinder ausgebildet und weist einen Deckel 134A am
pumpenseitigen Teil auf. Das pumpenseitige Gehäuse 134 weist am inneren
Umfang eine Aufnahmeausnehmung für
das Ventil 134B auf, die kreisförmig konkav ausgebildet ist.
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Der Deckel 134A ist mit
der pumpenansaugseitigen Öffnung 135,
die mit der Einlassöffnung 131A der
schaltbaren Pumpe verbunden ist, und mit der pumpenauslassseitigen Öffnung 136,
die mit der Auslassöffnung 131B verbunden
ist, ausgebildet. Öffnungen 135, 136 sind
voneinander entfernt in Drehbewegungs- oder Umfangsrichtung angeordnet, um
in die Aufnahmeausnehmung für
das Ventilelement 134B zu öffnen.
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Das leitungsseitige Gehäuse 137 ist
mit dem pumpenseitigen Gehäuse 134 verbunden,
um die Aufnahmeausnehmung für
das Ventilelement 134B zu schließen. Leitungsseitiges Gehäuse 137 ist
zusammen mit der Kraftstoffeinlassöffnung 138, Kraftstoff auslassöffnung 139,
Lufteinlassöffnung 140 und Luftauslassöffnung 141,
die zum Ventilelement 142 hin öffnet, ausgebildet. Leitungen 146 bis 149,
die später
beschrieben werden, sind mit dem leitungsseitigen Gehäuse 137 verbunden.
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Wie in 14 und 15 dargestellt, ist die Kraftstoffeinlassöffnung 138 in
einer Bewegungsrichtung des Ventilelements 142, z.B. im
Uhrzeigersinn, bezüglich
der pumpenansaugseitigen Öffnung 135 versetzt
angeordnet, wohingegen die Lufteinlassöffnung 140 in der
anderen Bewegungsrichtung, z.B. gegen den Uhrzeigersinn diesbezüglich versetzt
angeordnet. D.h., die Kraftstoffeinlassöffnung 138 und Lufteinlassöffnung 140 sind
an beiden Seiten der pumpenansaugseitigen Öffnung 135 in Bewegungsrichtung
angeordnet. Ebenso sind Kraftstoffauslassöffnung 139 und Luftauslassöffnung 141 auf
beiden Seiten der pumpenauslassseitigen Öffnung 136 in Bewegungsrichtung
angeordnet.
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Das Tellerventilelement 142 ist
in der Aufnahmeausnehmung für
das Ventilelement 134B des pumpenseitigen Gehäuses 134 drehbar
angeordnet und wird zwischen der Kraftstoffpumpen- und Luftpumpenstellung
durch den Ventilelement-Antrieb 145 gedreht. Das Ventilelement 142 weist
eine Oberfläche
und eine Rückseite
auf, die jeweils mit dem pumpenseitigen Gehäuse 134 und leitungsseitigen
Gehäuse 137 in
Reibungskontakt stehen, sowohl im gas- als auch flüssigkeitsdichten
Zustand. Das Ventilelement 142 ist mit einer ansaugseitigen
Verbindungsöffnung 143 und
einer auslassseitigen Verbindungsöffnung 144 ausgebildet.
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Die ansaugseitige Verbindungsöffnung 143 ist
durch das Ventilelement 142 in Richtung seiner Wanderstreckung
und Wanddicke angeordnet und ist wie ein kreisförmiger Schlitz gestaltet, der
sich in Bewegungsrichtung des Ventilelements 142 erstreckt. Sogar
wenn das Ventilelement 142 in irgendeine der Kraftstoffpumpen-
und Luftpumpenstellung geschaltet ist, steht die Verbindungsöffnung 143 immer
mit der pumpenansaugseitigen Öffnung 135 auf
der Seite der Oberfläche
des Ventilelements 142 in Verbindung.
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Wenn das Ventilelement 142 in
Kraftstoffpumpenstellung geschaltet ist, ist die ansaugseitige Verbindungsöffnung 143 mit
der Kraftstoffeinlassöffnung 138 in
Verbindung und ist von der Lufteinlassöffnung 140 auf der
Rückseite
des Ventilelements 142 getrennt. Wenn Ventilelement 142 in
Luftpumpenstellung geschaltet ist, wird Verbindungsöffnung 143 von
der Kraftstoffeinlassöffnung 138 getrennt und
ist mit der Lufteinlassöffnung 140 in
Verbindung.
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Die auslassseitige Verbindungsöffnung 144 ist
durch das Ventilelement 142 hindurch angeordnet und ist
wie ein kreisförmiger
Schlitz in einer ähnlichen Art
wie die ansaugseitige Verbindungsöffnung 143 gestaltet.
In Kraftstoffpumpen- und Luftpumpenstellung ist die Verbindungsöffnung 144 immer
mit der pumpenauslassseitigen Öffnung 136 in
Verbindung. In Kraftstoffpumpenstellung ist die Verbindungsöffnung 144 mit
der Kraftstoffauslassöffnung 139 verbunden
und von der Luftauslassöffnung 141 getrennt.
In Luftpumpenstellung ist die Verbindungsöffnung 144 von der
Kraftstoffauslassöffnung 139 getrennt
und mit der Luftauslassöffnung 141 in
Verbindung.
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Der Ventilelement-Antrieb 145 ist
an der Ventileinheit 133 angeordnet und weist einen Stellantrieb wie
einen Elektromotor auf. Ventilelement-Antrieb 145 ist innerhalb
des leitungsseitigen Gehäuses 137 angeordnet
und mit der ECU 119 verbunden. Ein Antriebszahnrad 145A ist
am Ausgang des Ventilelement-Antriebs 145 angeordnet und
ist mit dessen Zentrum im Eingriff, um die Drehbewegung zu verhindern.
Ventilelement-Antrieb 145 dreht
das Ventilelement 142 entsprechend einem Schaltsignal aus
der ECU 119, um das Ventilelement 142 zwischen
der Kraftstoffpumpen- und der Luftpumpenstellung zu schalten.
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Die Kraftstoffansaugleitung 146 ist
mit der Kraftstoffeinlassöffnung 138 der
Ventileinheit 133 verbunden. In einer fast ähnlichen
Art wie die vierte Ausführungsform,
wenn das Ventilelement 142 in Kraftstoffpumpenstellung
geschaltet wird, ist Kraftstoffansaugleitung 146 in Funktion,
um Kraftstoff im Kraftstofftank 101 der schaltbaren Pumpe 131 zuzuführen.
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Die Kraftstoffauslassleitung 147 ist
mit der Kraftstoffauslassöffnung 139 der
Ventileinheit 133 verbunden und dient dazu, Kraftstoff
von der schaltbaren Pumpe 131 dem Motorblock 120 in Kraftstoffpumpenstellung
zuzuführen.
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Die Luftansaugleitung 148 ist
mit der Lufteinlassöffnung 140 der
Ventileinheit 133 verbunden und dient dazu, Luft außerhalb
des Kraftstofftanks 101 der schaltbaren Pumpe 131 in
Luftpumpenstellung zuzuführen.
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Die Luftauslassleitung 149 ist
mit der Luftauslassöffnung 141 der
Ventileinheit 133 verbunden und dient dazu, Luft von der
schaltbaren Pumpe 131 dem Kraftstofftank 101 in
Luftpumpenstellung zuzuführen.
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Als nächstes wird die Funktion der
Ventileinheit 133 beschrieben. Bezüglich 16, wenn das Ventilelement 142 in
Kraftstoffpumpenstellung geschaltet wird, weist die schaltbare Pumpe 131 die Einlassöffnung 131A (pumpenansaugseitige Öffnung 135),
die mit der Kraftstoffansaugleitung 146 durch die ansaugseitige
Verbindungsöffnung 143 und
der Kraftstoffeinlassöffnung 138,
und die Auslassöffnung 131B (pumpenauslassseitige Öffnung 136),
die mit der Kraftstoffauslassleitung 147 durch die auslassseitige
Verbindungsöffnung 144 und
die Kraftstoffauslassöffnung 139 verbunden
ist, auf.
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Somit kann die schaltbare Pumpe 131 Kraftstoff
im Kraftstofftank 101 von der Kraftstoffansaugleitung 146 durch die
Einlassöffnung 131A ansaugen und
Kraftstoff an die Kraftstoffauslassleitung 147 durch die
Auslassöffnung 131B abgeben,
um somit die Zufuhr von abgegebenem Kraftstoff zum Motorblock 120 zu
erreichen.
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Wenn andererseits gemäß 17 das Ventilelement 142 in
Luftpumpenstellung geschaltet wird, ist die pumpenansaugseitige Öffnung 135 mit
der Luftansaugleitung 148 durch die ansaugseitige Verbindungsöffnung 143 und
die Lufteinlassöffnung 140 verbunden,
während
die pumpenauslassseitige Öffnung 136 mit
der Luftauslassleitung 149 durch die auslassseitige Verbindungsöffnung 144 und
der Luftauslassöffnung 141 verbunden
ist.
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Damit kann die schaltbare Pumpe 131 Luft außerhalb
des Kraftstofftanks 101 von der Luftansaugleitung 148 durch
die Einlassöffnung 131A ansaugen
und Kraftstoff von der Luftauslassleitung 149 zum Kraftstofftank 101 durch
die Auslassöffnung 131B abgeben,
wobei der Gasdichtigkeits-Diagnoseablauf durch Schließen des
Auslassregelventils 115 und Lufteinlassventils 117 ausgeführt werden
kann.
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Somit kann die fünfte Ausführungsform im Wesentlichen
den gleichen Effekt wie die vierte Ausführungsform erreichen. Insbesondere
können
in der fünften
Ausführungsform,
da das ansaugseitige Schaltventil 133A und das auslassseitige
Schaltventil 133B in einer Ventileinheit 133 integriert
sind, zwei Schaltventile 133A, 133B so ausgebildet
werden, dass das Tellerventilelement 142 in einer einfachen Form
ausgebildet wird und somit zusammen durch den Ventilelementantrieb 145 angetrieben
werden.
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Damit ist es nicht notwendig, die
Schaltventile 133A, 133B jeweils mit einem Ventilelement,
einem Ventilelement-Antrieb
und dgl. zu versehen, wodurch sich insgesamt eine reduzierte Anzahl
von Komponenten der Ventileinheit 133 ergibt und somit dessen
Struktur vereinfacht. Außerdem
kann, da das Tellerventilelement 142 eine Reduzierung der
Dicke der gesamten Einheit erlaubt, die Ventileinheit 133, die
zwei Schaltventile 133A, 133B enthält, durch
eine verringerte Größe gebildet
werden.
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Ferner können die Schaltventile 133A, 133B durch
einfache Drehfunktion des Tellerventilelements 142 geschaltet
werden, so dass sich eine Verbesserung in Haltbarkeit und Zuverlässigkeit
ergibt. Es ist weiterhin nur erforderlich, einen Signalausgangsanschluss,
eine Signalleitung und dgl. von der ECU 119 mit einem einzelnen
Ventilelement-Antrieb 145 zu verbinden, damit sich deren
Anzahl reduziert und sich somit eine vereinfachte Struktur der gesamten Vorrichtung
ergibt.
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Bezüglich 18 wird eine sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt, die im Wesentlichen die
gleiche Struktur wie die vierte Ausführungsform aufweist, außer dass
die Pumpeneinrichtung außerhalb
des Kraftstofftanks angeordnet ist.
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Eine schaltbare Kraftstoff-/Luft-Pumpeneinrichtung
bzw. Pumpe 151 weist eine Ventileinheit 152 auf,
die daran in ähnlicher
Weise wie in der fünften Ausführungsform
angebracht ist. Mit der Ventileinheit 152 sind eine Kraftstoffansaugleitung 153,
eine Kraftstoffauslassleitung 154, eine Luftansaugleitung 155 und
eine Luftauslassleitung 156 verbunden.
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Jedoch sind die schaltbare Pumpe 151 und die
Ventileinheit 152 außerhalb
des Kraftstofftanks 101 angeordnet, wobei sich die Kraftstoffansaugleitung 153 und
die Luftansaugleitung 155 in den Innenraum des Kraftstofftanks 101 erstrecken.
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Somit kann die sechste Ausführungsform
im Wesentlichen den gleichen Effekt wie die vierte Ausführungsform
erzeugen. Insbesondere kann in der sechsten Ausführungsform die schalt bare Pumpe 151 und
die Ventileinheit 152 außerhalb des Kraftstofftanks 101 angeordnet
werden, betrachtet man dabei z.B. die Struktur des Kraftstofftanks 101 und die
Leitungsstrecken 153 bis 156, ergibt sich eine Verbesserung
in der Konstruktionsflexibilität
der Kraftstoffzufuhrvorrichtung.
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In der vierten bis sechsten Ausführungsform weisen
das Kraftstoffauslassventil 6 und das Lufteinsaugventil 8 ein
Rückschlagventil
auf. Bezüglich 6 können die beiden Ventile optional,
wie in der dritten Ausführungsform
dargestellt, konstruiert werden, wobei ein Kraftstoffauslassventil 6' ein drucklos geöffnetes
Auf/Zu-Magnetventil und dgl. aufweist, und ein Lufteinlassventil 8', das ein drucklos
geschlossenes Auf/Zu-Magnetventil und dgl. aufweist. Wenn die schaltbare
Pumpe 2 als eine Kraftstoffpumpe betrieben wird, erhalten
das Kraftstoffauslassventil 6' und das Luftansaugventil 8' kein Schaltsignal von
der ECU 17 und somit wird eine entsprechende Kraftstoffauslassposition
(A) aufrecht erhalten, wobei das Kraftstoffauslassventil 6' geöffnet und
das Luftansaugventil 8' geschlossen
ist. Andererseits, wenn die schaltbare Pumpe 2 als Luftpumpe
betrieben wird, erhalten das Kraftstoffauslassventil 6' und Luftansaugventil 8' Schaltsignale
von der ECU 17 und werden somit in die entsprechenden Luftansaugpositionen
(B) geschaltet, wobei das Kraftstoffauslassventil 6' geschlossen
und das Luftansaugventil 8' geöffnet wird.
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In den dargestellten Ausführungsformen werden
die Leitungen als Durchgänge
für Kraftstoff oder
Luft verwendet. Optional kann der Durchgang als ein Innenraum, Zwischenraum,
Kanal, Nut, Bohrung und dgl. gestaltet sein, definiert durch Komponenten,
die die Kraftstoffzufuhrvorrichtung darstellen.
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Ferner ist in den dargestellten Ausführungsformen
der Drucksensor an der tankseitigen Leitung angeordnet. Optional
kann der Drucksensor an irgendeiner Stelle im Kraftstofftank, der
tankseitigen Leitung, dem Kanister und der motorseitigen Leitung, an
der der Druck gemessen werden kann, angebracht sein.
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Weiterhin ist die Ventileinheit in
den dargestellten Ausführungsformen
an der schaltbaren Pumpe angeordnet. Optional kann die Ventileinheit
getrennt von der schaltbaren Pumpe angeordnet sein, wobei jede der
zwei Pumpen durch eine Leitung und dgl. verbunden ist.
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Weiterhin wird die vorliegenden Erfindung
in den dargestellten Ausführungsformen
für eine
Kraftstoffzuführvorrichtung
für Fahrzeuge
wie Kraftfahrzeuge verwendet. Alternativ kann die vorliegende Erfindung
für verschiedene
Kraftstoffzufuhrvorrichtungen für
andere Zwecke verwendet werden.
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Der gesamte Inhalt der japanischen
Patentanmeldung P2002-362655, eingereicht am 13. Dezember 2002,
und der japanischen Patentanmeldung P2002-362654, eingereicht am
13. Dezember 2002, wird hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt
vorliegender Anmeldung gemacht.
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Zusammenfassend kann folgendes festgehalten
werden:
Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung für einen Verbrennungsmotor 18,
die ein Kraftstofftank 1 zum Sammeln von Kraftstoff, eine
schaltbare Kraftstoff-/Luftpumpe 2 zum Ansaugen und zur
Abgabe gesammelten Kraftstoffes und Luft von außerhalb des Kraftstofftanks 1,
eine erste Einrichtung 5, 6, 22, die
es erlaubt, dass angesammelter Kraftstoff an den Motor abgegeben
wird, eine zweite Einrichtung 7, 8, die es erlaubt,
dass Außenluft
in den Kraftstofftank 1 angesaugt wird, enthält, und
wobei eine ECU 17 die schaltbare Pumpe 2 steuert.