-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 62/491,523 , eingereicht am 28. April 2017, und der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 62/635,884 , eingereicht am 27. Februar 2018, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
-
GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Kraftstofftanksysteme für ein Fahrzeug und insbesondere ein Flüssigkeitsfallen-System für ein Fahrzeugkraftstofftanksystem.
-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
Kraftstoffdampfemissionssteuersysteme werden zunehmend komplexer, und zwar zum großen Teil, um den Umwelt- und Sicherheitsvorschriften, die Herstellern von benzingetriebenen Fahrzeugen auferlegt sind, zu entsprechen. Zusammen mit der folgenden Gesamtkomplexität des Systems hat die Komplexität der einzelnen Komponenten innerhalb des Systems ebenfalls zugenommen. Bestimmte Vorschriften, die die benzinbetriebene Fahrzeugindustrie betreffen, erfordern, dass die Kraftstoffdampfemission von einem Kraftstofftankentlüftungssystem während Zeiträumen eines Motorantriebs gespeichert wird. Damit das gesamte Dampfemissionssteuersystem weiterhin zu seinem beabsichtigten Zweck funktioniert, ist während des Betriebs des Fahrzeugs ein periodisches Ausspülen gespeicherter Kohlenwasserstoffdämpfe notwendig. In Kraftstofftanks, die zur Verwendung mit einem Hybridantriebsstrang konfiguriert sind, ist es auch notwendig, den Kraftstofftank richtig zu entlüften. Solche Kraftstofftanks müssen hohen Drücken Rechnung tragen und können eine Überdruckentlastung (OPR) und eine Unterdruckentlastung (OVR) beinhalten. Darüber hinaus kann es auch erforderlich sein, ein Mittel für die OVR in einem herkömmlichen Benzintanksystem bereitzustellen.
-
Solche Kraftstoffdampfregelsysteme schließen üblicherweise einen mit Kohlenstoff gefüllten Behälter zum Adsorbieren unverbrannter Kraftstoffdämpfe und ein Leitungssystem zum Leiten von Kraftstoffdämpfen zum mit Kohlenstoff gefüllten Behälter oder zu einem Motoreinlass zur Verbrennung darin ein. Zusätzlich können die Kraftstoffdampfregelsysteme eine On-Board-Diagnosefähigkeit zum Erkennen von Lecks innerhalb des Systems einschließen. Zusätzlich zum Regeln der Dampfemission schließen einige Kraftstoffsysteme Flüssigkeitsfallen ein, die so konfiguriert sind, dass sie als Teil eines Venturi-Pumpendruckminderers arbeiten. Die Venturi-Pumpe ist üblicherweise so konfiguriert, dass sie konstant läuft, was zu unerwünschten parasitären Verlusten führt. Während solche bekannten Systeme für ihre beabsichtigten Zwecke gut funktionieren, ist es wünschenswert, verbesserte Kraftstoffdampfregelsysteme bereitzustellen.
-
Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Die Arbeit der hier benannten Erfinder, soweit sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich ansonsten zum Zeitpunkt der Einreichung nicht als Stand der Technik qualifizieren, werden gegenüber der vorliegenden Offenbarung weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik zugelassen.
-
KURZDARSTELLUNG
-
In einem beispielhaften Gesichtspunkt wird eine Pumpenbaugruppe für eine Flüssigkeitsfalle einer Fahrzeug-Kraftstofftankbaugruppe bereitgestellt. Die Pumpenbaugruppe schließt eine Pumpe, die zum Koppeln mit der Flüssigkeitsfalle und zum selektiven Ablassen von Flüssigkeit aus dieser konfiguriert ist, einen Sensor, der zum Überwachen einer induktiven Signatur der Pumpe konfiguriert ist, und eine Steuerung ein, die programmiert ist, um die Pumpe zu betreiben und die induktive Signatur zu überwachen, um auf Grundlage der überwachten induktiven Signatur zu bestimmen, ob Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle vorhanden ist.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann die beschriebene Pumpenbaugruppe eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: wobei die Steuerung ferner so programmiert ist, dass sie die Pumpe betreibt, wenn die überwachte induktive Signatur das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle anzeigt, und die Pumpe abschaltet, wenn die überwachte induktive Signatur das Fehlen von Flüssigkeit in der Falle anzeigt, wobei die Steuerung ferner so programmiert ist, dass sie die Pumpe periodisch einschaltet und die induktive Signatur der Pumpe überwacht; und wobei die Pumpe eine Magnetpumpe ist.
-
In einem anderen beispielhaften Gesichtspunkt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffdampfregelsystems mit einem Kraftstofftank und einer Flüssigkeitsfalle bereitgestellt. Das Verfahren schließt das Betreiben einer Pumpe ein, die betriebsmäßig mit der Flüssigkeitsfalle gekoppelt und konfiguriert ist, um Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsfalle in den Kraftstofftank abzulassen, wobei eine induktive Signatur der Betriebspumpe überwacht wird, wobei die induktive Signatur das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle anzeigt, sowie das selektive Ein- und Ausschalten der Pumpe auf Grundlage der überwachten induktiven Signatur.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das beschriebene Verfahren eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: Betreiben der Pumpe, wenn die induktive Signatur eine erste gemessene induktive Signatur ist, die das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle anzeigt, und Abschalten der Pumpe, wenn die induktive Signatur eine zweite gemessene induktive Signatur ist, die eine Abwesenheit von Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle anzeigt, wobei sich die zweite gemessene induktive Signatur von der ersten gemessenen induktiven Signatur unterscheidet; und wobei die erste gemessene induktive Signatur eine Biegung enthält, die zu einem ersten Zeitpunkt auftritt, der größer als eine vorbestimmte Zeitschwelle ist, und wobei die zweite gemessene induktive Signatur eine Biegung enthält, die zu einem zweiten Zeitpunkt auftritt, der kleiner als die vorbestimmte Zeitschwelle ist.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das beschriebene Verfahren ein oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: periodisches Einschalten der Pumpe in vorbestimmten Zeitintervallen, um die induktive Signatur zu überwachen, um zu bestimmen, ob Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle vorhanden ist; Überwachen von Parametern des Fahrzeugs, Identifizieren von Parametern, die dazu neigen, dass Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle vorhanden ist, und Einschalten der Pumpe, wenn die Parameter auftreten; und wobei die Parameter einschließen, dass das Fahrzeug ein Hochbeschleunigungsereignis durchläuft und wenn ein Kraftstoffstand im Tank einen vorbestimmten Stand überschreitet.
-
In einem anderen beispielhaften Gesichtspunkt wird ein Kraftstoffdampfregelsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. In einem Beispiel schließt das System einen Kraftstofftank, eine Flüssigkeitsfalle, die konfiguriert ist, um Flüssigkeit und Dampfkraftstoff in dem Kraftstofftank zu trennen, und eine Pumpenbaugruppe ein, die konfiguriert ist, um Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsfalle zu pumpen und die Flüssigkeit zum Kraftstofftank abzulassen. Die Pumpenbaugruppe schließt eine Pumpe, die betriebsmäßig mit der Flüssigkeitsfalle gekoppelt ist, einen Sensor, der zum Überwachen einer induktiven Signatur der Pumpe konfiguriert ist, und eine Steuerung ein, die programmiert ist, um die Pumpe zu betreiben und die induktive Signatur zu überwachen, um auf Grundlage der überwachten induktiven Signatur zu bestimmen, ob Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle vorhanden ist.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das beschriebene Kraftstoffdampfregelsystem eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: wobei die Steuerung ferner so programmiert ist, dass sie die Pumpe betreibt, wenn die überwachte induktive Signatur das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle anzeigt, und die Pumpe abschaltet, wenn die überwachte induktive Signatur das Fehlen von Flüssigkeit in der Falle anzeigt, wobei die Steuerung ferner so programmiert ist, dass sie die Pumpe periodisch einschaltet und die induktive Signatur der Pumpe überwacht; und ein Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen, das konfiguriert ist, um ausgestoßenen Kraftstoffdampf auf dem Kraftstofftank wiederzugewinnen und zurückzuführen, wobei das Steuersystem für Verdunstungsemissionen mindestens einen im Kraftstofftank angeordneten Entlüftungsschlauch und mindestens ein Entlüftungsventil, das an dem mindestens einen Entlüftungsschlauch angeordnet ist, das konfiguriert ist, um mindestens einen mit dem mindestens einen Entlüftungsschlauch fluidisch gekoppelten Anschluss selektiv zu öffnen und zu schließen, eine Entlüftungsabsperrbaugruppe, die das mindestens eine Ventil selektiv öffnet und schließt, um Überdruck und Unterdruck für den Kraftstofftank bereitzustellen, und ein Steuermodul, das den Betrieb der Entlüftungsabsperranordnung basierend auf den Betriebsbedingungen regelt.
-
Zusätzlich zu dem Vorhergehenden kann das beschriebene Kraftstoffdampfregelsystem eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: ein Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen, das konfiguriert ist, um emittierten Kraftstoffdampf auf dem Kraftstofftank zurückzugewinnen und zurückzuführen, wobei das Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen einen ersten Entlüftungsschlauch, der im Kraftstofftank angeordnet ist, einen zweiten Entlüftungsschlauch, der im Kraftstofftank angeordnet ist, ein erstes Entlüftungsventil, das an dem ersten Entlüftungsschlauch angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Entlüftungsschlauch fluidisch gekoppelt ist, selektiv zu öffnen und zu schließen, ein zweites Entlüftungsventil, das an dem zweiten Entlüftungsschlauch angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Entlüftungsschlauch fluidisch gekoppelt ist, selektiv zu öffnen und zu schließen, eine Entlüftungsabsperranordnung, die das erste und das zweite Ventil selektiv öffnet und schließt, um Überdruck und Unterdruck für den Kraftstofftank bereitzustellen, und ein Steuermodul, das den Betrieb der Entlüftungsabsperranordnung auf Grundlage der Betriebsbedingungen regelt, umfasst.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das beschriebene Kraftstoffdampfregelsystem eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen: wobei die Entlüftungsabsperrbaugruppe eine Nockenbaugruppe mit einer Nockenwelle umfasst, die einen ersten Nocken und einen zweiten Nocken einschließt; wobei die ersten und zweiten Nocken jeweils Profile aufweisen, die mindestens einer vollständig geöffneten Ventilposition, einer vollständig geschlossenen Ventilposition und einer teilweise offenen Ventilposition entsprechen; und wobei das erste und das zweite Entlüftungsventil in Abhängigkeit von der Drehung der jeweiligen ersten und zweiten Nocken veranlasst werden, sich selektiv zu öffnen und zu schließen, um Kraftstoffdampf durch die jeweiligen ersten und zweiten Entlüftungsrohre zuzuführen.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das beschriebene Kraftstoffdampfregelsystem eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: eine Betätigungsbaugruppe, welche die Nockenbaugruppe antreibt, wobei die Betätigungsbaugruppe einen Motor einschließt; wobei der Motor einen Gleichstrommotor aufweist, der ein Schneckenrad dreht, das seinerseits ein mit der Nockenwelle gekoppeltes Antriebsrad antreibt; und ein Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen, das konfiguriert ist, um ausgestoßenen Kraftstoffdampf wiederzugewinnen und zurückzuführen, wobei das Steuersystem für Verdunstungsemissionen mindestens ein Entlüftungsventil umfasst, das konfiguriert ist, um mindestens eine Entlüftung selektiv zu öffnen und zu schließen, einen Drucksensor, der konfiguriert ist, um einen Druck in dem Kraftstofftank zu erfassen, und ein Steuermodul, das konfiguriert ist, um den Betrieb des mindestens einen Entlüftungsventils zu regeln, um eine Überdruck- und Vakuumentlastung für den Kraftstofftank bereitzustellen, wobei das Steuermodul programmiert ist, um den Druck im Kraftstofftank periodisch zu überwachen, wobei die zukünftige Steuerung des mindestens einen Entlüftungsventils auf Differenzen im gemessenen Kraftstofftankdruck und im Flüssigkeitsstand basiert.
-
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann das beschriebene Kraftstoffdampfregelsystem eines oder mehrere der folgenden Merkmale einschließen: ein Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen, das konfiguriert ist, um ausgestoßenen Kraftstoffdampf zurückzugewinnen und zurückzuführen, wobei das Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen ein erstes Entlüftungsventil umfasst, das konfiguriert ist, um eine erste Entlüftung selektiv zu öffnen und zu schließen, ein zweites Entlüftungsventil, das konfiguriert ist, um eine zweite Entlüftung selektiv zu öffnen und zu schließen, einen Drucksensor, der konfiguriert ist, um einen Druck in dem Kraftstofftank zu erfassen, und ein Steuermodul, das konfiguriert ist, um den Betrieb des ersten und des zweiten Entlüftungsventils zu regeln, um eine Überdruck- und Vakuumentlastung für den Kraftstofftank bereitzustellen, wobei das Steuermodul programmiert ist, um den Druck im Kraftstofftank periodisch zu überwachen, wobei die zukünftige Steuerung des ersten und des zweiten Entlüftungsventils auf Unterschieden im gemessenen Kraftstofftankdruck und im Flüssigkeitsstand basiert.
-
Figurenliste
-
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstofftanksystems mit einem Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen ist, das eine Entlüftungsabsperrbaugruppe, eine Steuerung, einen elektrischen Verbinder und zugehörige Verdrahtung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung einschließt;
- 2 eine perspektivische Vorderansicht eines Steuerungssystems für Verdunstungsemissionen ist, das eine Entlüftungsabsperrbaugruppe einschließt, die mit Solenoiden gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung konfiguriert ist;
- 3 eine Explosionsansicht des Steuerungssystems für Verdunstungsemissionen von 2 ist;
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Kraftstofftanksystems mit einer Entlüftungsabsperrbaugruppe ist, das zur Verwendung an einem Sattelkraftstofftank gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung konfiguriert und mit dem Kraftstofftank in Schnittansicht gezeigt ist;
- 5 eine perspektivische Ansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe des Kraftstofftanksystems aus 4 ist;
- 6 eine perspektivische Draufsicht auf eine Entlüftungsabsperrbaugruppe ist, die gemäß zusätzlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
- 7 eine perspektivische Ansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe von 6 ist;
- 8 eine Schnittansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe von 6 entlang der Linien 8-8 ist;
- 9 eine Schnittansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe von 6 entlang der Linien 9-9 ist;
- 10 eine perspektivische Vorderansicht einer Entlüftungsabsperrbaugruppe ist, die gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist;
- 11 eine Schnittansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe von 10 entlang der Linien 11-11 ist;
- 12 eine Schnittansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe 10 entlang der Linien 12-12 ist;
- 13 eine Explosionsansicht der Entlüftungsabsperrbaugruppe aus 10 ist;
- 14 eine Querschnittsansicht einer Entlüftungsabsperrbaugruppe ist, die gemäß zusätzlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist und einen Kolben enthält, der zum Ablassen von flüssigem Kraftstoff konfiguriert ist;
- 15 eine Schnittansicht entlang der Linien A-A von 14 ist; und
- 16 eine Schnittansicht entlang der Linien B-B von 15 ist;
- 17 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Kraftstoffdampfregelsystems ist, das gemäß zusätzlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist und eine Pumpe enthält, die zum Ablassen von flüssigem Kraftstoff konfiguriert ist; und
- 18 ein Graph ist, der eine beispielhafte Stromsignatur der in 18 gezeigten Pumpe veranschaulicht.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Zunächst unter Bezugnahme auf 1 wird ein Kraftstofftanksystem gezeigt, das gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist und allgemein mit dem Bezugszeichen 1010 bezeichnet ist. Das Kraftstofftanksystem 1010 kann allgemein einen Kraftstofftank 1012 einschließen, der als ein Reservoir zum Aufnehmen von Kraftstoff, der einem Verbrennungsmotor über ein eine Kraftstoffpumpe 1014 einschließendes Kraftstoffzufuhrsystem zugeführt werden soll, konfiguriert ist. Die Kraftstoffpumpe 1014 kann dazu konfiguriert sein, um Kraftstoff durch eine Kraftstoffzufuhrleitung 1016 zu einem Fahrzeugmotor zu liefern. Ein Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 kann konfiguriert sein, um den ausgestoßenen Kraftstoffdampf wiederzugewinnen und zurückzuführen. Wie aus der folgenden Erörterung ersichtlich wird, stellt das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 ein elektronisch gesteuertes Modul bereit, das das gesamte Verdunstungssystem für ein Fahrzeug verwaltet.
-
Das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 stellt ein universelles Design für alle Bereiche und alle Kraftstoffe bereit. In dieser Hinsicht kann die Notwendigkeit von besonderen Komponenten, die benötigt werden, um regionale Vorschriften zu erfüllen, vermieden werden. Stattdessen kann Software angepasst werden, um Anwendungen mit breitem Bereich zu erfüllen. In dieser Hinsicht müssen keine besonderen Komponenten erneut validiert werden, was Zeit und Kosten spart. Eine gemeinsame Architektur kann über Fahrzeugreihen hinweg verwendet werden. Herkömmliche mechanische Einlassventile können ersetzt werden. Wie hierin erörtert, ist das Modul für das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 auch mit unter Druck stehenden Systemen kompatibel, die diejenigen einschließen, die Fahrzeugen mit Hybridantriebsstrang zugeordnet sind.
-
Das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 schließt eine Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022, eine Verteilerbaugruppe 1024, eine Flüssigkeitsfalle 1026, ein Steuermodul 1030, einen Spülbehälter 1032, einen Energiespeicher 1034, einen ersten Dampfschlauch 1040, einen zweiten Dampfschlauch 1042, einen elektrischen Verbinder 1044, einen Kraftstoffzufuhrmodul- (FDM) Flansch 1046 und eine Gleitpegel-Sensoranordnung 1048 ein. Der erste Dampfschlauch 1040 kann an einer Entlüftungsöffnung 1041A enden, die ein Leitblech einschließen kann, das an einer oberen Ecke des Kraftstofftanks 1012 angeordnet ist. In ähnlicher Weise kann der zweite Dampfschlauch 1042 an einer Entlüftungsöffnung 1041B enden, die ein Leitblech einschließen kann, das an einer oberen Ecke des Kraftstofftanks 1012 angeordnet ist.
-
In einem Beispiel kann die Verteilerbaugruppe 1024 einen Verteilerkörper 1049 ( 3) einschließen, der die Entlüftung zu einem geeigneten Entlüftungsschlauch 1040 und 1042 (oder anderen Entlüftungsschläuchen) auf Grundlage der Betriebsbedingungen leitet. Wie aus der folgenden Erörterung ersichtlich wird, kann die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022 viele Formen annehmen, wie beispielsweise elektrische Systeme, die Solenoide und mechanische Systeme einschließen, die mit Gleichstrommotoren betriebene Nockensysteme einschließen.
-
Wenden wir uns nun den 2 und 3 zu, wo eine Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022A gezeigt ist, die gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist. Wie erkannt werden kann, kann die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022A als Teil eines Steuerungssystems für Verdunstungsemissionen 1020 in dem Kraftstofftanksystem 1010, das oben mit Bezug auf 1 beschrieben wird, verwendet werden. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022A schließt zwei Solenoidbänke 1050A und 1050B ein. Die erste Solenoidbank 1050A schließt erste und zweite Solenoide 1052A und 1052B ein. Die zweite Solenoidbank 1050B schließt ein drittes und viertes Solenoid 1052C und 1052D ein.
-
Das erste und zweite Solenoid 1052A und 1052B kann in Fluidverbindung mit dem Dampfschlauch 1040 stehen. Das dritte und vierte Solenoid 1052C und 1052D kann in Fluidverbindung mit dem Dampfschlauch 1042 stehen. Das Steuermodul 1030 kann angepasst sein, um den Betrieb des ersten, zweiten, dritten und vierten Solenoids 1052A, 1052B, 1052C und 1052D zu regeln, um Wege in der Verteilerbaugruppe 1024 selektiv zu öffnen und zu schließen, um einen Überdruck und eine Unterdruckentlastung für den Kraftstofftank 1012 bereitzustellen. Die Steuerbaugruppe für Verdunstungsemissionen 1020 kann zusätzlich eine Pumpe 1054, wie etwa eine Venturipumpe und ein Sicherheitsüberschlagventil 1056, umfassen. Eine herkömmliche Sendeeinheit 1058 ist ebenfalls gezeigt.
-
Das Steuermodul 1030 kann ferner Eingaben von Systemsensoren einschließen oder empfangen, auf die kollektiv bei Bezugszeichen 1060 verwiesen wird. Die Systemsensoren 1060 können einen Tankdrucksensor 1060A, der einen Druck des Kraftstofftanks 1012 erfasst, einen Behälterdrucksensor 1060B, der einen Druck des Behälters 1032 erfasst, einen Temperatursensor 1060C, der eine Temperatur in dem Kraftstofftank 1012 erfasst, einen Tankdrucksensor 1060D, der einen Druck in dem Kraftstofftank 1012 erfasst, und einen Fahrzeugneigungssensor oder einem Fahrzeugbeschleunigungssensor 1060E, der eine Neigung und/oder eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst, einschließen. Es versteht sich, dass, obwohl die Systemsensoren 1060 als eine Gruppe gezeigt sind, diese alle um das Kraftstofftanksystem 1010 herum angeordnet sein können.
-
Das Steuermodul 1030 kann zusätzlich eine Füllstandssignalableseverarbeitung und eine Kraftstoffdrucktreibermodulfunktionalität einschließen und für Zweiwegekommunikationen mit einem elektronischen Fahrzeugsteuermodul (nicht spezifisch gezeigt) kompatibel sein. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022 und die Verteilerbaugruppe 1024 können konfiguriert sein, um eine Strömung von Kraftstoffdampf zwischen dem Kraftstofftank 1012 und dem Spülbehälter 1032 zu steuern. Der Spülbehälter 1032 ist angepasst, um Kraftstoffdampf zu sammeln, der durch den Kraftstofftank 1012 emittiert wird, und um anschließend den Kraftstoffdampf an den Motor abzugeben. Das Steuermodul 1030 kann auch konfiguriert sein, um den Betrieb des Steuersystems für Verdunstungsemissionen 1020 zu regeln, um den ausgestoßenen Kraftstoffdampf wiederzugewinnen und zurückzuführen. Die Gleitpegel-Sensoranordnung 1048 kann Füllstandsanzeigen an das Steuermodul 1030 bereitstellen.
-
Wenn das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 mit der Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022A konfiguriert ist, kann das Steuermodul 1030 einzelne Solenoide 1052A-1052D oder eine beliebige Kombination von Solenoiden 1052A-1052D zur Entlüftung des Kraftstofftanksystems 1010 schließen. Zum Beispiel kann das Solenoid 1052A betätigt werden, um die Entlüftung 1040 zu schließen, wenn die Gleitpegel-Sensoranordnung 1048 ein Signal liefert, das einen Zustand eines vollen Kraftstoffstands anzeigt. Während das Steuermodul 1030 in den Figuren allgemein als entfernt relativ zu den Solenoidbänken 1050A und 1050B angeordnet gezeigt ist, kann das Steuermodul 1030 anderswo in dem Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020, wie zum Beispiel neben dem Behälter 1032, angeordnet sein.
-
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1-3 werden zusätzliche Merkmale des Steuerungssystems für Verdunstungsemissionen 1020 beschrieben. Bei einer Konfiguration können die Entlüftungsschläuche 1040 und 1042 mit Clips an dem Kraftstofftank 1012 befestigt sein. Der Innendurchmesser der Entlüftungsschläuche 1040 und 1042 kann 3-4 Millimeter betragen. In einigen Beispielen definieren die Tellerventilbaugruppe oder die Nockenerhebungen kleinere Öffnungsgrößen. Die Entlüftungsschläuche 1040 und 1042 können zu hohen Punkten des Kraftstofftanks 1012 geführt werden. In anderen Beispielen können externe Leitungen und Schläuche zusätzlich oder alternativ verwendet werden. In solchen Beispielen sind die externen Leitungen durch die Tankwand unter Verwendung geeigneter Verbinder verbunden, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, geschweißte Nippel- und Druckverbinder.
-
Wie oben identifiziert, kann das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 herkömmliche Kraftstofftanksysteme ersetzen, die mechanische Komponenten erfordern, einschließlich im Tank angeordneter Ventile mit einem elektronisch gesteuerten Modul, das das vollständige Verdunstungssystem für ein Fahrzeug verwaltet. In dieser Hinsicht können einige Komponenten, die unter Verwendung des Steuersystems für Verdunstungsemissionen 1020 der vorliegenden Offenbarung wegfallen können, Ventile im Tank wie GVVs und FLWs, Behälterentlüftungssolenoide und eine zugehörige Verkabelung, Tankdruck-Sensoren und eine zugehörige Verkabelung, Kraftstoffpumpentreibermodule und eine zugehörige Verkabelung, elektrische Verbinder für das Kraftstoffpumpenmodul und zugehörige Verkabelung und (ein) Dampfverwaltungsventil(e) (abhängig vom System) einschließen. Diese eliminierten Komponenten werden durch das Steuermodul 1030, die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022, den Verteiler 1024, die Solenoidbänke 1050A, 1050B und den zugehörigen elektrischen Verbinder 1044 ersetzt. Verschiedene andere Komponenten können modifiziert werden, um das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020 aufzunehmen, das den Kraftstofftank 1012 einschließt. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 1012 modifiziert werden, um Ventile und interne Leitungen zu Aufnahmepunkten zu eliminieren. Der Flansch des FDM 1046 kann modifiziert werden, um andere Komponenten aufzunehmen, wie beispielsweise das Steuermodul 1030 und/oder den elektrischen Verbinder 1044. In anderen Konfigurationen können die Frischluftleitung des Behälters 1032 und eine Staubbox modifiziert werden. In einem Beispiel können die Frischluftleitung des Behälters 1032 und die Staubbox mit dem Steuermodul 1030 verbunden sein.
-
Wenden wir uns nun den 4 und 5 zu, in denen ein Kraftstofftanksystem 1010A beschrieben wird, das gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist. Sofern nicht anders beschrieben, kann das Kraftstofftanksystem 1010A ein Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020A einschließen, das Merkmale enthält, die oben in Bezug auf das Kraftstofftanksystem 1010 beschrieben sind. Das Kraftstofftanksystem 1010A ist in einem Kraftstofftank 1012A vom Satteltyp eingebaut. Eine Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022A1 kann einen einzigen Aktor 1070 einschließen, der mit einem Verteiler 1024A verbunden ist, um das Öffnen und Schließen von drei oder mehr Entlüftungspunkteinlässen zu steuern. In dem gezeigten Beispiel führt die Verteilerbaugruppe 1024A zu einer ersten Entlüftungsöffnung 1040A, einer zweiten Entlüftungsleitung 1042A und einer dritten Entlüftungsleitung 1044A.
-
Eine Entlüftungsöffnung 1046A führt zu dem Behälter (siehe Behälter 1032, 1). Eine Flüssigkeitsfalle und eine Ableitung 1054A sind in der Verteilerbaugruppe 1024A enthalten. Das Kraftstofftanksystem 1010A kann eine Kraftstofftankisolierung für Hochdruck-Hybridanwendungen durchführen, ohne dass ein Kraftstofftankisolationsventil (FTIV) erforderlich ist. Ferner kann das Steuersystem für Verdunstungsemissionen 1020A eine höchstmögliche Absperrung an den Entlüftungspunkten erreichen. Das System wird nicht durch herkömmliche mechanische Ventilabsperrkonfigurationen oder Neuöffnungskonfigurationen gesperrt. Der Dampfraum und die gesamte Tankhöhe können reduziert werden.
-
Wenden wir uns nun den 6-9 zu, in denen eine Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022B, aufgebaut in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, beschrieben wird. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022B schließt ein Hauptgehäuse 1102 ein, das zumindest teilweise eine Betätigungsbaugruppe 1110 aufnimmt. Eine Behälterentlüftungsleitung 1112 führt zu dem Behälter (siehe Behälter 1032, 1). Die Betätigungsbaugruppe 1110 kann allgemein anstelle der oben beschriebenen Solenoide verwendet werden, um ausgewählte Entlüftungsleitungen zu öffnen und zu schließen. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022B schließt eine Nockenbaugruppe 1130 ein. Die Nockenbaugruppe 1130 schließt eine Nockenwelle 1132 ein, die die Nocken 1134, 1136 und 1138 einschließt. Die Nockenwelle 1132 wird durch einen Motor 1140 drehbar angetrieben. In dem gezeigten Beispiel ist der Motor 1140 ein Gleichstrommotor, der ein Schneckenrad 1142 dreht, das seinerseits ein Antriebszahnrad 1144 antreibt. Der Motor 1140 ist außerhalb des Hauptgehäuses 1102 montiert. Andere Konfigurationen werden ebenfalls in Betracht gezogen. Die Nocken 1134, 1136 und 1138 drehen sich, um die Ventile 1154, 1156 bzw. 1158 zu öffnen und zu schließen. Die Ventile 1154, 1156 und 1158 öffnen und schließen sich, um selektiv Dampf durch die Öffnungen 1164, 1166 bzw. 1168 zuzuführen. In einem Beispiel kann der Motor 1140 alternativ ein Schrittmotor sein. In anderen Konfigurationen kann ein dedizierter Gleichstrommotor für jedes Ventil verwendet werden. Jeder Gleichstrommotor kann eine Heimfunktion aufweisen. Die Gleichstrommotoren können einen Schrittmotor, einen bidirektionalen Motor, einen unidirektionalen Motor, einen Bürstenmotor und einen bürstenlosen Motor einschließen. Die Heimfunktion kann einen Festanschlag, eine elektrische oder Softwareimplementierung, Auslöseschalter, einen Festanschlag (Nockenwelle), ein Potentiometer und einen Rheostaten einschließen.
-
In einer Konfiguration können die Öffnungen 1164 und 1166 zu der Vorder- und Rückseite des Kraftstofftanks 1012 geführt werden. Der Anschluss 1164 kann ausschließlich als ein Betankungsanschluss konfiguriert sein. Im Betrieb wird, wenn das Fahrzeug auf einer Steigung geparkt wird, bei der der Anschluss 1166 zu einer niedrigen Position in dem Kraftstofftank 1012 geführt wird, der Nocken 1134 in eine Position gedreht, um die Öffnung 1164 zu schließen. Während des Betankens wird das Ventil 1154, das mit dem Anschluss 1164 verbunden ist, durch den Nocken 1134 geöffnet. Sobald der Sensor 1048 einen vorbestimmten Pegel entsprechend einer „Füll“-Position erreicht, schließt die Steuerung 1030 das Ventil 1154. In anderen Konfigurationen können die Nocken 1134, das Ventil 1154 und der Anschluss 1164 entfallen, wobei zwei Nocken 1136 und 1138 verbleiben, welche die Ventile 1156 und 1158 öffnen und schließen. In einem solchen Beispiel können die zwei Anschlüsse 1168 und 1166 Öffnungen von 7,5 Millimeter sein. Wenn beide Anschlüsse 1168 und 1166 offen sind, ist ein Betanken möglich. Wenn weniger Strömung erforderlich ist, kann eine Nockenposition erreicht werden, bei der eines der Ventile 1156 und 1158 nicht vollständig geöffnet ist.
-
Wenden wir uns nun den 10-13 zu, in denen eine Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022C, aufgebaut in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, beschrieben wird. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022C schließt ein Hauptgehäuse 1202 ein, das zumindest teilweise eine Betätigungsbaugruppe 1210 aufnimmt. Eine Behälterentlüftungsleitung 1212 führt zu dem Behälter (siehe Behälter 1032, 1). Die Betätigungsbaugruppe 1210 kann allgemein anstelle der oben beschriebenen Solenoide verwendet werden, um ausgewählte Entlüftungsleitungen zu öffnen und zu schließen. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022C schließt eine Nockenbaugruppe 1230 ein. Die Nockenbaugruppe 1230 schließt eine Nockenwelle 1232 ein, welche die Nocken 1234, 1236 und 1238 einschließt. Die Nockenwelle 1232 wird durch einen Motor 1240 drehbar angetrieben. In dem gezeigten Beispiel wird der Motor 1240 in das Gehäuse 1202 aufgenommen. Der Motor 1240 ist ein Gleichstrommotor, der ein Schneckenrad 1242 dreht, das wiederum ein Antriebszahnrad 1244 antreibt. Andere Konfigurationen werden ebenfalls in Betracht gezogen. Die Nocken 1234, 1236 und 1238 drehen sich, um die Ventile 1254, 1256 bzw. 1258 zu öffnen und zu schließen. Die Ventile 1254, 1256 und 1258 öffnen und schließen sich, um selektiv Dampf durch die Öffnungen 1264, 1266 bzw. 1268 zuzuführen. In einem Beispiel kann der Motor 1240 alternativ ein Schrittmotor sein. Eine Ableitung 1270 kann an dem Gehäuse 1202 bereitgestellt sein.
-
Bei einer Konfiguration können die Öffnungen 1264 und 1266 zu der Vorder- und Rückseite des Kraftstofftanks 1012 geführt werden. Der Anschluss 1264 kann ausschließlich als ein Betankungsanschluss konfiguriert sein. Im Betrieb wird, wenn das Fahrzeug auf einer Steigung geparkt wird, bei der der Anschluss 1266 zu einer niedrigen Position in dem Kraftstofftank 1012 geführt wird, der Nocken 1236 in eine Position gedreht, um die Öffnung 1266 zu schließen. Während des Betankens wird das Ventil 1254, das mit dem Anschluss 1264 verbunden ist, durch den Nocken 1234 geöffnet. Sobald der Sensor 1048 einen vorbestimmten Pegel entsprechend einer „Füll“-Position erreicht, schließt die Steuerung 1030 das Ventil 1254. In anderen Konfigurationen können die Nocken 1234, das Ventil 1254 und der Anschluss 1264 entfallen, wobei zwei Nocken 1236 und 1238 verbleiben, welche die Ventile 1256 und 1258 öffnen und schließen. In einem solchen Beispiel können die zwei Anschlüsse 1268 und 1266 Öffnungen von 7,5 Millimeter sein. Wenn beide Anschlüsse 1268 und 1266 offen sind, ist ein Betanken möglich. Wenn weniger Strömung erforderlich ist, kann eine Nockenposition erreicht werden, wobei eines der Ventile 1256 und 1258 nicht vollständig geöffnet ist.
-
Wenden wir uns nun der 14 zu, wo eine Entlüftungsabsperrbaugruppe gezeigt ist und allgemein mit dem Bezugszeichen 1022G gekennzeichnet ist, die gemäß zusätzlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022G schließt ein Hauptgehäuse 1602 ein, das mindestens teilweise eine Betätigungsbaugruppe 1610 aufnimmt. Eine Behälterentlüftungsleitung (nicht gezeigt) kann zu dem Behälter führen (siehe Behälter 1032, 1). Die Betätigungsbaugruppe 1610 kann ausgewählte Entlüftungsleitungen öffnen und schließen. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022G schließt eine Nockenbaugruppe 1630 ein. Die Nockenbaugruppe 1630 umfasst eine primäre Antriebswelle 1632 mit darauf angeordneten Nocken 1634, 1636 und 1638.
-
Die primäre Antriebswelle 1632 wird drehbar von einem Motor oder Getriebemotor 1640 angetrieben. In dem gezeigten Beispiel wird der Motor 1640 in das Gehäuse 1602 aufgenommen. Während gezeigt ist, dass der Motor 1640 ein Antriebszahnrad 1641 zum Drehen der primären Antriebswelle 1632 aufweist, werden andere Getriebeanordnungen in Betracht gezogen. Die Nocken 1634, 1636 und 1638 drehen sich, um die Ventile 1654, 1656 bzw. 1658 zu öffnen und zu schließen. Die Ventile 1654, 1656 und 1658 öffnen und schließen sich, um selektiv Dampf durch die Öffnungen 1664, 1666 bzw. 1668 zuzuführen.
-
Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022G schließt ferner eine Abflusspumpe oder eine Kolbenbaugruppe 1672 ein. Die Kolbenbaugruppe 1672 kann flüssigen Kraftstoff, der in das Hauptgehäuse 1602 eingetreten ist, an einer Flüssigkeitsfalle 1674 ablassen. Es versteht sich, dass die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022G eine Funktionalität dahingehend kombiniert, dass die Betätigungsbaugruppe 1610, die den Motor 1640 und die Nockenwelle 1632 einschließt, verwendet werden kann, um ausgewählte Entlüftungsöffnungen zu öffnen und zu schließen und auch die Flüssigkeitsfalle 1674 zu entleeren. In einigen Anordnungen des Standes der Technik erfordert das Abpumpen von flüssigem Kraftstoff aus der Flüssigkeitsfalle eine elektrische Pumpe oder eine zusätzliche Venturi-Pumpe. Die Entlüftungsabsperrbaugruppe 1022G verwendet den Motor 1640 und die Nockenwelle 1632 als Energiequelle, wodurch die Anzahl der Komponenten und die Komplexität der Flüssigkeitsfalle verringert werden.
-
Unter besonderer Bezugnahme auf die 15 und 16 wird die Kolbenbaugruppe 1672 weiter beschrieben werden. Die Kolbenbaugruppe 1672 schließt einen Kolben 1680 ein, der eine Rückschlagventilbaugruppe 1681 auf Grundlage der Drehung der Nockenwelle 1632 öffnet und schließt. Ein Nockenkolbenvorsprung 1682 beeinflusst die lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens 1680 auf Grundlage der Drehung der Nockenwelle 1632.
-
Die Rückschlagventilbaugruppe 1681 enthält eine Rückschlagkugel 1688, die durch ein Vorspannelement 1692 gegen einen Sitz 1690 gedrückt wird. Ein Halter 1694 fängt das Vorspannelement 1692 und die Rückschlagkugel 1688 in einer Tasche 1696 am Gehäuse 1602 ein. Ein Widerhaken 1698 kann verwendet werden, um einen Schlauch hinzuzufügen, der den zurückgewiesenen flüssigen Kraftstoff an eine bestimmte Stelle im Kraftstofftank befördert. Wenn sich die Nockenwelle 1632 während des normalen Entlüftungsprozesses dreht, treibt der Vorsprung 1682 den Kolben 1680 am Boden des Sumpfes an, der bei jeder Nockenwellendrehung flüssigen Kraftstoff aus dem Gehäuse 1602 herausdrückt, wodurch eine Flüssigkeitsübertragung beseitigt wird.
-
Es versteht sich, dass einige oder alle der hierin beschriebenen Pumpenbeispiele so konfiguriert sein können, dass sie zusätzlich oder alternativ Dampf pumpen. Das Pumpen von Dampf kann für einen Kunden aus verschiedenen Gründen nützlich sein. In einigen Beispielen kann es nützlich sein, eine Druckabfalldichtigkeitsprüfung für die On-Board-Diagnose des Kraftstofftanks durchzuführen. Ferner versteht es sich, dass die hierin beschriebenen Pumpenkonfigurationen zur Verwendung mit anderen Entlüftungsöffnungsventilkonfigurationen kombiniert werden können, die über das hinausgehen, was in den Figuren gezeigt und oben beschrieben ist. Mit anderen Worten kann die Pumpe von einem einzelnen Treiber (Motor usw.) betrieben werden, der auch Entlüftungsöffnungen in der Entlüftungsabsperrbaugruppe des Kraftstoffsystems betätigt.
-
Es wird nun auf 17 Bezug genommen, wo die vorliegenden Lehren ferner eine aktive Ablassflüssigkeitsfalle für Kraftstoffsysteme offenbaren. Die hier offenbarte aktive Ablassflüssigkeitsfalle ist hierin so konfiguriert, dass sie nur periodisch arbeitet, wenn Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle vorhanden ist, und nicht kontinuierlich. In dieser Hinsicht stellen die vorliegenden Lehren effizientere Strategien zum Evakuieren von Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsfalle bereit, während sie Energieeinsparungen bieten.
-
Unter anfänglicher Bezugnahme auf 17 wird ein Kraftstofftanksystem 1010B offenbart, das gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist. Sofern nicht anders beschrieben, kann das Kraftstofftanksystem 1010B ein Steuerungssystem für Verdunstungsemissionen oder ein Kraftstoffdampfregelsystem 1020B einschließen, das die oben in Bezug auf die Kraftstofftanksysteme 1010 und 1010A beschriebenen Merkmale enthält. Das Kraftstoffdampfregelsystem 1020B kann jedoch mit verschiedenen anderen Fahrzeugen oder Systemen verwendet werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Teile des Systems 1020B mit den hierin beschriebenen Systemen verwendet oder in diese eingebaut werden.
-
In der beispielhaften Ausführungsform kann das Kraftstoffdampfregelsystem 1020B betriebsfähig mit einem Verbrennungsmotor 1312 gekoppelt sein und kann allgemein eine Kraftstofftankbaugruppe 1314, einen Kraftstoffdampfspeicherbehälter 1318, eine Spül- oder Dampfkraftstoffleitung 1320 und eine Leitung für flüssigen Kraftstoff 1322 einschließen.
-
In dem veranschaulichten Beispiel kann die Kraftstofftankbaugruppe 1314 einen Kraftstofftank 1330 mit einer Kraftstoffpumpenbaugruppe 1332, einer Flüssigkeitsfalle 1334 und einer Pumpenbaugruppe oder einer Magnetpumpe 1336 einschließen. Die Kraftstoffpumpenbaugruppe 1332 kann eine oder mehrere Pumpen zum Beaufschlagen und Zuführen von Kraftstoff zu Kraftstoffinjektoren (nicht gezeigt) des Motors 1312 einschließen. Kraftstoffdämpfe, die im Kraftstofftank 1330 erzeugt werden, beispielsweise während des Betankens, können über eine Leitung 1338 zum Vorratsbehälter 1318 geleitet werden. Während eines Spülvorgangs können die im Vorratsbehälter 1318 gespeicherten Kraftstoffdämpfe anschließend über die Kraftstoffdampfleitung 1320 zu einem Ansaugkrümmer des Motors 1312 gespült werden. Die Flüssigkeitsfalle 1334 kann eine Entlüftungsleitung oder eine Fluideinlassleitung 1340, eine Dampfauslassleitung 1342 und einen Flüssigkeitsablaufauslass 1344 einschließen. Die Flüssigkeitsfalle 1334 kann konfiguriert sein, um in die Fluideinlassleitung 1340 eintretenden flüssigen und dampfförmigen Kraftstoff zu trennen, und die abgetrennte Flüssigkeit wird anschließend über den Abflussauslass 1344 zurück in den Kraftstofftank 1330 abgelassen. Der abgeschiedene Dampf wird anschließend durch die Dampfauslassleitung 1342 zur Leitung 1338 geleitet, um aus dem Kraftstofftank 1330 entnommen zu werden.
-
Die Magnetpumpe 1336 ist konfiguriert, um die Flüssigkeitsfalle 1334 zu entleeren, und kann im Allgemeinen einen Pumpeneinlass 1350, einen Pumpenauslass 1352, Wicklungen 1354 und einen Hubkolben 1356 einschließen. Der Pumpeneinlass 1350 ist fluidisch mit dem Flüssigkeitsfallenabflussauslass 1344 verbunden und schließt ein Rückschlagventil 1358 ein, das konfiguriert ist, um zu verhindern, dass Flüssigkeit zurück zur Flüssigkeitsfalle 1334 treibt. Der Pumpenauslass 1352 ist fluidmäßig mit dem Kraftstofftank 1330 verbunden und schließt ein Rückschlagventil 1360 ein, das konfiguriert ist, um zu verhindern, dass Flüssigkeit in dem Kraftstofftank 1330 zurück in die Magnetpumpe 1336 treibt.
-
Die Wicklungen 1354 sind mit einem elektrischen Anschluss 1362 verbunden. Das Antreiben der Magnetpumpe 1336 bewirkt, dass sich der Kolben 1356 hin- und herbewegt und Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsfalle 1334 ansaugt. Ein Sensor 1364 ist mit der Magnetpumpe 1336 beispielsweise am elektrischen Anschluss 1362 gekoppelt und ist konfiguriert, um den Widerstand und/oder die Induktivität der Magnetpumpe 1336 auf Grundlage der elektrischen Parameter der Pumpe 1336 zu messen.
-
Eine Steuerung 1366 kann mit der Magnetpumpe 1336 und dem Sensor 1364 in Signalkommunikation stehen. Die Steuerung 1366 kann konfiguriert sein, um die Magnetpumpe 1336 selektiv ein- und auszuschalten (z. B. selektiv zu erregen), um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 1356 durchzuführen, um Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsfalle 1334 zu pumpen und abzulassen. Wie hierin verwendet, nimmt der Begriff Steuerung auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam, dediziert oder Gruppenprozessor) und einen Speicher Bezug, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
-
In der beispielhaften Ausführungsform erregt die Steuerung 1366 selektiv die Magnetpumpe 1336 und überwacht den Sensor 1364, um eine induktive Signatur der Magnetpumpe 1336 zu bestimmen. Wenn zum Beispiel keine Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 vorhanden ist, bewegt sich der Kolben 1356 aufgrund des Fehlens eines Flüssigkeitswiderstands mit einer relativ schnellen Geschwindigkeit hin und her, und die Pumpe 1336 erzeugt eine erste induktive Signatur. Wenn sich Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 befindet, bewegt sich der Kolben 1356 aufgrund des Flüssigkeitswiderstands mit einer relativ langsameren Geschwindigkeit hin und her, und die Pumpe 1336 erzeugt eine zweite induktive Signatur. Dementsprechend kann die Steuerung 1366 die Magnetpumpe 1336 für eine kurze vorbestimmte Zeitdauer betreiben, um die erste oder zweite induktive Signatur zu erfassen.
-
Wenn die erste induktive Signatur erfasst wird, kann die Steuerung 1366 bestimmen, dass keine Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 vorhanden ist, und die Pumpe 1336 ausschalten, um Energie zu sparen und die Lebensdauer der Magnetpumpe 1336 zu verlängern. Die Steuerung 1366 kann einen periodischen Überwachungszyklus durchführen, der die Magnetpumpe 1336 in vorbestimmten Zeitintervallen einschaltet, um die induktive Signatur zu messen und zu überprüfen, ob sich in der Flüssigkeitsfalle 1334 Flüssigkeit befindet, die abgelassen werden muss. Wenn die zweite induktive Signatur erfasst wird, kann die Steuerung 1366 bestimmen, dass sich Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 befindet. Die Steuerung 1366 kann anschließend die Magnetpumpe 1336 betreiben, um die Flüssigkeit abzulassen, bis die erste induktive Signatur erfasst wird.
-
18 veranschaulicht ein Beispiel einer induktiven Magnetstromsignatur 1378 (Strom gegen Zeit) der Magnetpumpe 1336 während des Betriebs. Wenn eine Spannung an die Wicklungen 1354 angelegt wird, werden die Wicklungen 1354 erregt und der Strom steigt dadurch an, wie in der Grafik gezeigt. Während dieser Zeit baut sich Strom in den Wicklungen 1354 auf, bis der Strompegel hoch genug ist, um eine ausreichende Magnetkraft zum Bewegen des Kolbens 1356 zu erzeugen. Die aktuelle Signatur spiegelt diese Änderung über einen ersten Wendepunkt 1380 wider. Der Kolben 1356 bewegt sich dann von einer vollständig eingefahrenen Position zu einer vollständig ausgefahrenen Position.
-
In dieser vollständig ausgefahrenen Position des Kolbens 1356 erfährt die Stromsignatur eine Neigung oder Biegung 1382, die einen vollständigen Hub des Kolbens 1356 widerspiegelt. Somit gibt ein Abschnitt 1384 die Zeit wieder, die der Kolben 1356 benötigt, um sich von der vollständig eingefahrenen Position in die vollständig ausgefahrene Position zu bewegen. Der Kolben 1356 kann dann durch Umkehren des Stroms oder mit einer Rückstellfeder oder einer anderen Vorrichtung (nicht gezeigt) in die vollständig zurückgezogene Position zurückgestellt werden.
-
Die abgelaufene Fahrzeit stellt wertvolle Informationen bereit, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden können. Beispielsweise kann die Reisezeit mit einem vorbestimmten Schwellenwert 1386 verglichen werden. Wenn die Biegung 1382 vor dem vorbestimmten Schwellenwert 86 auftritt (siehe Linie 1388), bestimmt die Steuerung 1366, dass sich der Kolben 1356 relativ schnell bewegt und sich somit keine Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 befindet (d.h. der Kolben 1356 bewegt sich in Luft hin und her). Wenn der Wendepunkt nach dem vorbestimmten Schwellenwert 1386 auftritt (siehe Linie 1390), bestimmt die Steuerung, dass sich der Kolben 1356 aufgrund des Vorhandenseins von Flüssigkeit relativ langsamer bewegt und sich somit Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 befindet.
-
Zusätzlich kann die Steuerung 1366 konfiguriert sein, um verschiedene Parameter des Fahrzeugs gleichzeitig mit dem Flüssigkeitsstand in der Flüssigkeitsfalle 1334 zu überwachen. Dementsprechend kann die Steuerung 1366 nachfolgend Bedingungen, Parameter, Ereignisse oder Vorfälle identifizieren, die dazu neigen, zu einer Flüssigkeitsansammlung in der Flüssigkeitsfalle 1334 zu führen oder damit verbunden zu sein. Die Steuerung 1366 kann dann so konfiguriert werden, dass sie die Magnetpumpe 1336 einschaltet, wenn solche Bedingungen auftreten. Als solches kann die Steuerung 1366 „lernen“ oder diagnostizieren, welche Bedingungen dazu führen oder wahrscheinlich dazu führen, dass sich Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 ansammelt, um dadurch die Flüssigkeitsfalle 1334 zwischen den vorbestimmten Zeitintervallen des periodischen Überwachungszyklus schnell zu entleeren. Beispielsweise kann die Steuerung 1366 identifizieren, dass sich Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle 1334 ansammelt, wenn der Kraftstofftank 1330 einen hohen Kraftstoffstand (über einem vorbestimmten Stand) aufweist oder nachdem das Fahrzeug hohe Beschleunigungsereignisse erfährt. Dementsprechend schaltet die Steuerung 1366 anschließend die Magnetpumpe 1336 ein, wenn der Kraftstoffstand den vorbestimmten Stand überschreitet und/oder nachdem das Fahrzeug ein hohes Beschleunigungsereignis erfährt, um dadurch jegliche Flüssigkeitsansammlung abzulassen.
-
Hierin werden Systeme und Verfahren zum Ablassen von Flüssigkeitsfallen eines Fahrzeugkraftstoffsystems beschrieben. Das System betreibt periodisch eine Magnetpumpe und überwacht deren induktive Signatur, um zu bestimmen, ob sich Flüssigkeit in der Flüssigkeitsfalle befindet. Wenn bestimmt wird, dass Flüssigkeit vorhanden ist, wird die Pumpe betrieben, bis die induktive Signatur anzeigt, dass keine Flüssigkeit mehr vorhanden ist. Wenn keine Flüssigkeit vorhanden ist, wird die Magnetpumpe abgeschaltet, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist oder ein Zustand vorliegt, der eine Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass Flüssigkeit vorhanden ist. Dementsprechend beseitigt das beschriebene System die Notwendigkeit, Pumpen konstant zu betreiben, beseitigt die Notwendigkeit eines Flüssigkeitsstandsensors in der Flüssigkeitsfalle und verringert die parasitäre Belastung der Hauptkraftstoffpumpe, wodurch Kosten und Komplexität verringert werden.
-
Die vorstehende Beschreibung der Beispiele wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie beabsichtigt nicht, erschöpfend zu sein oder die Offenbarung einzuschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale eines bestimmten Beispiels sind im Allgemeinen nicht auf dieses spezielle Beispiel beschränkt, sondern sind, wo anwendbar, austauschbar und können in einem ausgewählten Beispiel verwendet werden, selbst wenn dies nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist. Dieselben können auch auf viele Arten variiert werden. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen sollen im Schutzumfang der Offenbarung enthalten sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 62491523 [0001]
- US 62635884 [0001]
