DE112018003088T5

DE112018003088T5 - Leckerfasser für kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018003088T5
Application number: DE112018003088.1T
Authority: DE
Inventors: Fumihito NAKATANI; Makoto Nakagawa; Kazutaka Hioki
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2020-03-05
Also published as: CN110945230A; JP2019019761A; CN110945230B; US20200217276A1; JP6749291B2; WO2019017068A1; US11326559B2

Abstract

Ein Leckerfasser für eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung (10) weist auf: die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung (10), die das Innere eines Behandlungssystems der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung (10) in einem abgedichteten Zustand hält; ein Schließventil (41) und ein Absperrventil (43), die eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank (20) und dem Kanister (30) zum Unterteilen des Inneren des Behandlungssystems in einen ersten Bereich, der den Kraftstofftank (20) aufweist, und einen zweiten Bereich, der den Kanister (30) aufweist, absperren können; und einen Entlüfter (50), der einen Unterdruck auf den zweiten Bereich ausübt. Der Leckerfasser für die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung (10) bestimmt das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Lecks in dem ersten Bereich auf der Grundlage einer Änderung des Drucks in dem ersten Bereich, während ein Motor (12) gestoppt ist, und bestimmt das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Lecks in den zweiten Bereich auf der Grundlage einer Änderung des Drucks in dem zweiten Bereich durch Ausüben eines Unterdrucks auf den zweiten Bereich, während der Motor (12) betrieben wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Technik, die in dieser Spezifikation offenbart wird, betrifft einen Leckerfasser für eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung.
Hintergrund
Ein Fahrzeug, das Kraftstoff, wie beispielsweise Benzin, nutzt, ist mit einer Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung ausgestattet, die eine Emission von Kraftstoffdampf an die Atmosphäre verhindert, während ein Bruch eines Kraftstofftanks, der durch eine Zunahme eines Innendrucks des Kraftstofftanks verursacht wird, gehemmt wird. Falls es jedoch einen Riss oder eine defekte Dichtung in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gibt, kann Kraftstoffdampf aus der Behandlungsvorrichtung lecken. Es ist für einen Fahrer schwierig, ein derartiges Kraftstoffdampfleck direkt zu erkennen. Somit kann ein Leckerfasser, der das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Lecks in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung bestimmt, vorgesehen sein (z.B. siehe japanisches offengelegtes Patent Veröffentlichungs-Nr. 2010-265860).
Der Leckerfasser, der in dem japanischen offengelegten Patent Veröffentlichungs-Nr. 2010-265860 offenbart ist, ist dazu ausgebildet, Luft von einem Kanister zu einem Kraftstofftank in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung zu bewegen. Der Leckerfasser sperrt dann eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Kanister ab, so dass sie in einem Zustand sind, in dem der Druck in dem Kanister ein Unterdruck ist und der Druck in dem Kraftstofftank ein Überdruck ist. In diesem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Kanister abgesperrt ist, kann ein Leck von sowohl der Kraftstofftankseite als auch der Kanisterseite eines Inneren eines Behandlungssystems auf der Grundlage sowohl einer Druckänderung in dem Kraftstofftank als auch einer Druckänderung in dem Kanister simultan erfasst werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösendes Problem
Wenn eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs oder dergleichen läuft, ist es im Allgemeinen schwierig, ein Leck von der Kraftstofftankseite des Behandlungssystems präzise zu erfassen, da die Druckänderung innerhalb des Kraftstofftanks auf Grund eines Schwappens des Kraftstoffs und eines Verbrauchs des Kraftstoffs groß ist. Dementsprechend muss der Leckerfasser, der in dem japanischen offengelegten Patent Veröffentlichungs-Nr. 2010-265860 offenbart ist, der dazu ausgebildet ist, simultan ein Leck auf sowohl der Kraftstofftankseite als auch der Kanisterseite des Behandlungssystems zu erfassen, die Leckerfassung durchführen, wenn die Brennkraftmaschine nicht läuft.
Jedoch arbeitet, während die Brennkraftmaschine gestoppt ist, der Leckerfasser mit der Verwendung elektrischer Leistung, die von einer Batterie, die auf dem Fahrzeug montiert ist, zugeführt wird. Da die elektrische Leistung, die in der Batterie gespeichert ist, zum Starten der Brennkraftmaschine verwendet wird, ist es wünschenswert, einen Leistungsverbrauch, wenn die Brennkraftmaschine nicht läuft, zu reduzieren.
Daher ist es ein Zweck der Technik, die in dieser Spezifikation offenbart wird, einen Leckerfasser für eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung vorzusehen, der einen Leistungsverbrauch, wenn eine Brennkraftmaschine nicht läuft, reduzieren kann.
Mittel zum Lösen des Problems
In einem Aspekt dieser Offenbarung weist ein Leckerfasser für eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, ein Dichtungsmittel, einen Absperrmechanismus, ein erstes Druckerfassungsmittel, ein zweites Druckerfassungsmittel und das Gasbewegungsmittel auf. Die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung weist einen Kraftstofftank, einen Kanister und eine Kraftstoffpumpe auf. Das Dichtungsmittel ist dazu ausgebildet, ein Inneres eines Behandlungssystems der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung in einem abgedichteten Zustand zu halten. Das Behandlungssystem weist den Kraftstofftank und den Kanister auf. Der Absperrmechanismus ist imstande, eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Kanister zum Aufteilen des Inneren des Behandlungssystems in einen ersten Bereich, der den Kraftstofftank aufweist, und einen zweiten Bereich, der den Kanister aufweist, zu blockieren. Das erste Druckerfassungsmittel ist dazu ausgebildet, Druck in dem ersten Bereich zu erfassen. Das zweite Druckerfassungsmittel ist dazu ausgebildet, Druck in dem zweiten Bereich zu erfassen. Das Gasbewegungsmittel ist dazu ausgebildet, Gas von dem Kanister zu dem Kraftstofftank unter Nutzung von Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe gepumpt wird, zu bewegen. Der Leckerfasser für die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, eine Leckdiagnose des ersten Bereichs abhängig von einer Druckänderung in dem ersten Bereich durchzuführen, während eine Brennkraftmaschine gestoppt ist. Der Leckerfasser ist dazu ausgebildet, eine Leckdiagnose des zweiten Bereichs abhängig von einer Druckänderung in dem zweiten Bereich durchzuführen, wenn das Gasbewegungsmittel in einem Zustand, in dem das Innere des Behandlungssystems durch das Dichtungsmittel abgedichtet ist, einen Unterdruck auf den zweiten Bereich ausübt, während die Brennkraftmaschine läuft.
Entsprechend diesem Aspekt wird die Leckdiagnose des ersten Bereichs, der den Kraftstofftank enthält, durchgeführt, während die Brennkraftmaschine gestoppt ist. Die Diagnose des zweiten Bereichs, der den Kanister enthält, wird ausgeführt, während die Brennkraftmaschine betrieben wird. Somit kann ein Leistungsverbrauch, während die Brennkraftmaschine gestoppt ist, im Vergleich zu einem Fall, dass beide Leckdiagnosen durchgeführt werden, während die Brennkraftmaschine gestoppt ist, reduziert werden.
Der Leckerfasser für die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung kann die Leckdiagnose des ersten Bereichs durchführen, ohne Druck auf den ersten Bereich mit dem Gasbewegungsmittel auszuüben, wenn ein Absolutwert des Differenzdrucks zwischen dem Druck in dem ersten Bereich, der durch den Absperrmechanismus verschlossen ist, und einem Atmosphärendruck gleich oder größer als ein vorherbestimmter Wert ist. Und der Leckerfasser kann die Leckdiagnose des ersten Bereichs durch Ausüben eines Überdrucks auf den ersten Bereich mit dem Gasbewegungsmittel durchführen, wenn der Absolutwert des Differenzdrucks zwischen dem Druck in dem ersten Bereich und dem Atmosphärendruck kleiner als der vorherbestimmte Wert ist.
Entsprechend dieser Ausgestaltung wird die Leckdiagnose des ersten Bereichs durchgeführt, ohne Druck auf den ersten Bereich mit dem Gasbewegungsmittel auszuüben, wenn der Absolutwert des Differenzdrucks zwischen dem Innendruck des ersten Bereichs und dem Atmosphärendruck gleich oder größer als der vorherbestimmte Wert ist. Dementsprechend kann der Leistungsverbrauch, der für die Leckdiagnose des ersten Bereichs erforderlich ist, verringert werden.
Der Leckerfasser für die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung kann die Leckdiagnose des zweiten Bereichs basierend auf sowohl einer Druckänderung in dem zweiten Bereich, während der Unterdruck auf den zweiten Bereich mit dem Gasbewegungsmittel ausgeübt wird, als auch einer Druckänderung in dem zweiten Bereich, der durch das Dichtungsmittel und den Absperrmechanismus abgeschlossen wird, nachdem der Unterdruck ausgeübt wird, durchführen.
Entsprechend dieser Ausgestaltung wird die Leckdiagnose des zweiten Bereichs auf der Grundlage sowohl der Druckänderung in dem zweiten Bereich während eines Ausübens des Unterdrucks auf den zweiten Bereich als auch der Druckänderung in dem zweiten Bereich, der nach Ausüben des Unterdrucks abgeschlossen wird, durchgeführt. Somit kann eine Diagnosegenauigkeit verbessert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht einer Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung und eines Leckerfassers gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Entlüfters.
3 ist ein Ablaufdiagramm eines Leckdiagnoseprozesses eines zweiten Bereichs, der einen Kanister enthält.
4 ist ein Ablaufdiagramm einer Leckdiagnosestufe des Leckdiagnoseprozesses des zweiten Bereichs.
5 ist ein Schaubild, das den Innendruck des zweiten Bereichs während der Leckdiagnose zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm eines Leckdiagnoseprozesses eines ersten Bereichs, der einen Kraftstofftank enthält.
7 ist ein Ablaufdiagramm einer zweiten Leckdiagnosestufe des Leckdiagnoseprozesses des ersten Bereichs.
8 ist ein Schaubild, das den Innendruck des ersten Bereichs während einer zweiten Leckdiagnose zeigt.

Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
Eine Ausführungsform der Technik, die in der Spezifikation offenbart wird, wird unten beschrieben. Eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Emission von Kraftstoffdampf, der in einem Kraftstofftank eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Automobils, verdunstet, an die Atmosphäre zu verhindern. Die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung ist auch dazu ausgebildet, den Kraftstoffdampf temporär innerhalb eines Kanisters einzufangen und dann den eingefangenen Kraftstoffdampf in einer Brennkraftmaschine zu verbrennen. Ferner ist die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung mit einem Leckerfasser, der dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, ob es ein Leck aus der Behandlungsvorrichtung gibt, ausgestattet.
<Zusammenfassung der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10>
Wie in 1 gezeigt ist, weist eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10 einen Kraftstofftank 20 zum Speichern von Kraftstoff, wie beispielsweise Benzin, einen Kanister 30, der imstande ist, Kraftstoffdampf zu adsorbieren und zu desorbieren, und einen Dampfdurchlass 40, der den Kraftstofftank 20 fluidisch mit dem Kanister 30 verbindet, auf.
(Kraftstofftank 20)
Der Kraftstofftank 20 ist ein abgedichteter Tank, der Kraftstoff F, wie beispielsweise Benzin, der einer Brennkraftmaschine (Motor) 12 zuzuführen ist, speichert. Eine Kraftstoffpumpe 21 zum Pumpen des Kraftstoffs F zu dem Motor 12 ist in dem Kraftstofftank 20 angeordnet. Die Kraftstoffpumpe 21 kann eine elektrische Pumpe mit einem integralen Motor sein. Die Kraftstoffpumpe 21 ist mit einem Kraftstoffzufuhrrohr 22 verbunden. Der Kraftstoff F, der in dem Kraftstofftank 20 gespeichert wird, wird dem Motor 12 über das Kraftstoffzufuhrrohr 22 zugeführt. Ein Zweigrohr 23 zweigt von der Mitte des Kraftstoffzufuhrrohrs 22 ab. Ein Ende des Zweigrohrs 23 ist an einem Entlüfter 50 angebracht, so dass ein Teil des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 21 gepumpt wird, dem Entlüfter 50 zugeführt wird. Der Kraftstofftank 20 ist mit einem Temperatursensor 24 zum Erfassen einer Temperatur des Kraftstoffs F in dem Kraftstofftank 20 und mit einem ersten Drucksensor 25 zum Messen eines Innendrucks des Kraftstofftanks 20 versehen. Der Temperatursensor 24 und der erste Drucksensor 25 geben Signale an eine Motorsteuerungseinheit (ECU) 60 aus. Die ECU 60 ist dazu ausgebildet, die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10 basierend auf Signalen von verschiedenen Sensoren, einschließlich des ersten Drucksensors 25, zu steuern. Die ECU 60 weist einen Speicher 61 zum Speichern verschiedener Steuerungsprogramme und einen Prozessor 62 zum Ausführen der Steuerungsprogramme auf. Der erste Drucksensor 25 entspricht in dieser Spezifikation einem „ersten Druckerfassungsmittel“.
(Kanister 30)
Der Kanister 30 ist ein abgedichteter Behälter, der mit einem Adsorptionsmittel C, das aus Aktivkohle oder dergleichen besteht, gefüllt ist. Wie oben beschrieben wurde, ist der Kanister 30 mit dem Kraftstofftank 20 über den Dampfdurchlass 40 verbunden. Der Kanister 30 ist dazu ausgebildet, den Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 20 verdunstet, zu adsorbieren. Der Kanister 30 ist fluidisch mit einem Spüldurchlass 31 verbunden. Der Kanister 30 ist über den Spüldurchlass 31 stromabwärts einer Drosselklappe 16 in Verbindung mit einem Ansaugrohr 14 des Motors 12. Der Spüldurchlass 31 ist mit einem Spülventil 32, das durch die ECU 60 so gesteuert wird, dass es geöffnet und geschlossen wird, versehen.
Der Kanister 30 ist mit einem Atmosphärendurchlass 33, der ein zu der Atmosphäre offenes Ende aufweist, verbunden. Der Atmosphärendurchlass 33 ist mit einem zweiten Drucksensor 34 und einem Atmosphärendurchlassventil 35, die von der Kanister-30-Seite angeordnet sind, versehen. Der zweite Drucksensor 34 erfasst einen Innendruck des Atmosphärendurchlasses 33, der im Wesentlichen gleich dem Innendruck des Kanisters 30 ist. Ein Signal, das dem erfassten Druck entspricht, wird dann an die ECU 60 ausgegeben. Die ECU 60 steuert das Atmosphärendurchlassventil 35 so, dass es offen oder geschlossen ist. Der zweite Drucksensor 34 entspricht in dieser Spezifikation einem „zweiten Druckerfassungsmittel“. Das Spülventil 32 und das Atmosphärenventil 35 entsprechend in dieser Spezifikation zusammen einem „Dichtungsmittel“.
(Dampfdurchlass 40)
Ein Raum über dem Kraftstoffspiegel (d.h. ein Gasraum) des Kraftstofftanks 20 ist über den Dampfdurchlass 40 in Verbindung mit dem Kanister 30. Der Dampfdurchlass 40 ist mit einem Schließventil 41, das durch die ECU 60 geöffnet oder geschlossen werden kann, versehen. Ein Umgehungsdurchlass 42 ist mit der Mitte des Dampfdurchlasses 40, insbesondere zwischen dem Kanister 30 und dem Schließventil 41, verbunden. Ein Ende des Umgehungsdurchlasses 42 ist mit dem Entlüfter 50, der in dem Kraftstofftank 20 angeordnet ist, verbunden. Somit wird, wenn ein Unterdruck in dem Entlüfter 50 erzeugt wird, Gas in dem Kanister 30 über den Umgehungsdurchlass 42 in den Kraftstofftank 20 übertragen. Der Umgehungsdurchlass 42 ist mit einem elektromagnetischen Absperrventil 43 versehen. Die ECU 60 steuert das Absperrventil 43 so, dass es offen oder geschlossen ist. Der Umgehungsdurchlass 42 kann direkt mit dem Kanister 30 und parallel zu dem Dampfdurchlass 40 verbunden sein. Das Schließventil 41 und das Absperrventil 43 entsprechend in dieser Spezifikation zusammen einem „Absperrmechanismus“.
(Entlüfter 50)
Der Entlüfter 50 weist eine Struktur auf, die die Strömung von Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 21 zugeführt wird, zum Erzeugen eines Unterdrucks innerhalb des Entlüfters 50 nutzt. Wie in 2 gezeigt ist, besteht der Entlüfter 50 aus einem Venturi-Teil 51 und einem Düsenteil 55. Der Venturi-Teil 51 weist eine Verengung 52, einen Durchmesserreduzierungseinlassteil 53, der eine konische Form aufweist, stromaufwärts der Verengung 52, und einen Durchmesserausdehnungsauslassteil 54, der eine konische Form aufweist, stromabwärts der Verengung 52 auf. Der Durchmesserreduzierungseinlassteil 53, die Verengung 52 und der Durchmesserausdehnungsauslassteil 54 sind koaxial ausgebildet. Eine Ansaugöffnung 51p, die mit dem Umgehungsdurchlass 42 verbunden ist, ist an einem Stromaufwärtsende des Durchmesserreduzierungseinlassteils 53 des Venturi-Teils 51 ausgebildet.
Der Düsenteil 55 weist einen Düsenkörper 56, der koaxial in dem Durchmesserreduzierungseinlassteil 53 des Venturi-Teils 51 angeordnet ist, auf. Eine Strahlöffnung 56p des Düsenkörpers 56 ist angrenzend an die Verengung 52 des Venturi-Teils 51 positioniert. Eine Kraftstoffzufuhröffnung 57, die mit dem Zweigrohr 23 verbunden ist, ist an einem basalen Teil des Düsenkörpers 56 ausgebildet. Der basale Teil des Düsenkörpers 56 ist so gelegen, dass er der Strahlöffnung 56p gegenüberliegt.
Ein Teil des Kraftstoffs F, der von der Kraftstoffpumpe 21 abgegeben wird, wird in das Zweigrohr 23 und nachfolgend über die Kraftstoffzufuhröffnung 57 in den Entlüfter 50 eingebracht. Wenn dies geschehen ist, wird der Kraftstoff F von dem Düsenkörper 56 ausgestoßen, was ihn dazu veranlasst, bei hoher Geschwindigkeit durch Zentren sowohl der Verengung 52 als auch des Durchmesserausdehnungsauslassteils 54 zu strömen. Zu dieser Zeit wird aufgrund des Venturi-Effekts ein Unterdruck angrenzend an die Verengung 52 des Venturi-Teils 51 erzeugt. Infolgedessen wird Gas in dem Umgehungsdurchlass 42, der mit der Ansaugöffnung 51p verbunden ist, in den Venturi-Teil 51 gesaugt. Der Entlüfter 50 entspricht in dieser Spezifikation einem „Gasbewegungsmittel“.
<Betrieb der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10>
Die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10 kann durch die ECU 60, wie unten beschrieben wird, zum Verhindern eines Leckens des Kraftstoffdampfs, der in dem Kraftstofftank 20 verdunstet ist, in die Atmosphäre abhängig von dem Zustand des Fahrzeugs gesteuert werden.
Während das Fahrzeug geparkt ist, werden sowohl das Schließventil 41 des Dampfdurchlasses 40 als auch das Absperrventil 43 des Umgehungsdurchlasses 42 in einem geschlossenen Zustand gehalten. Infolgedessen wird der Kraftstofftank 20 in einem abgedichteten Zustand gehalten, so dass dadurch eine Erzeugung von Kraftstoffdampf darin unterdrückt wird.
Wenn der Kraftstofftank 20 aufgetankt wird, sind das Schließventil 41 des Dampfdurchlasses 40 und das Atmosphärendurchlassventil 35 des Atmosphärendurchlasses 33 geöffnet, während das Spülventil 32 des Spüldurchlasses 31 und das Absperrventil 43 des Umgehungsdurchlasses 42 in einem geschlossenen Zustand gehalten werden. Folglich wird ein Gasgemisch in dem Kraftstofftank 20, das aus dem Kraftstoffdampf und Luft besteht, über den Dampfdurchlass 40 in den Kanister 30 eingebracht. Dann wird der Kraftstoffdampf in dem Gasgemisch auf dem Adsorptionsmittel C in dem Kanister 30 adsorbiert, während die Luft über den Atmosphärendurchlass 33 in die Atmosphäre freigegeben wird.
Wenn der Motor 12 läuft, werden sowohl das Schließventil 41 des Dampfdurchlasses 40 als auch das Absperrventil 43 des Umgehungsdurchlasses 42 gewöhnlich in dem geschlossenen Zustand gehalten. Jedoch wird, wenn die vorherbestimmte Spülbedingung während des Laufens des Motors 12 erfüllt wird, ein Spülbetrieb zum Spülen von Kraftstoffdampf aus dem Kanister 30 ausgeführt. Wenn das Spülventil 32 und das Atmosphärendurchlassventil 35 auf der Grundlage von Signalen, die von der ECU 60 ausgegeben werden, geöffnet werden, strömt Luft aufgrund des Unterdrucks in dem Motor 12 über den Atmosphärendurchlass 33 in den Kanister 30. Der Kraftstoffdampf in dem Kanister 30 wird von dem Adsorptionsmittel C durch die eingebrachte Luft desorbiert. Der Kraftstoffdampf wird dann dem Motor 12 über den Spüldurchlass 31 zugeführt, welcher Kraftstoffdampf zusammen mit der Luft ist. Wenn die vorherbestimmte Druckentlastungsbedingung(-en) erfüllt wird, wird das Schließventil 41 während eines Durchführens des Spülbetriebs zum Abbauen des Drucks des Kraftstofftanks 20 geöffnet.
<Leckdiagnose der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10>
Als Nächstes wird eine Leckdiagnose (Leckerfassung) der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10 beschrieben. Der Innenraum des Behandlungssystems der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10 kann durch Schließen des Spülventils 32 und des Atmosphärendurchlassventils 35 abgedichtet werden. Der Innenraum des Behandlungssystems kann in einen ersten Bereich, der den Kraftstofftank 20 aufweist, und einen zweiten Bereich, der den Kanister 30 aufweist, durch Schließen des Schließventils 41 und des Absperrventils 43 aufgeteilt werden. Eine Leckdiagnose des zweiten Bereichs, der den Kanister 30 enthält, wird durchgeführt, während der Motor 12 läuft. Andererseits kann eine Leckdiagnose des ersten Bereichs, der den Kraftstofftank 20 enthält, ausgeführt werden, während der Motor 12 gestoppt ist. Die Leckdiagnose jedes Bereichs wird unten im Detail beschrieben. Hier steuert die ECU 60 jedes Element der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 10 basierend auf den Steuerungsprogrammen, die in dem Speicher 61 gespeichert sind, zum Durchführen der Leckdiagnose dieser Offenbarung.
(Leckdiagnose der Kanisterseite)
Zunächst wird die Leckdiagnose des zweiten Bereichs, der den Kanister 30 enthält, basierend auf 3 bis 5 beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen gesamten Leckdiagnoseprozess des zweiten Bereichs zeigt. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Details der Leckdiagnosestufe des Leckdiagnoseprozesses des zweiten Bereichs zeigt. 5 ist ein Schaubild, das eine Änderung des Innendrucks des zweiten Bereichs während der Leckdiagnosestufen zeigt.
In dem Leckdiagnoseprozess des zweiten Bereichs wird bestimmt, ob verschiedene Bedingungen erfüllt sind, bevor ein Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Lecks bestimmt wird. Zunächst wird, wie in 3 gezeigt ist, bei Schritt S10 bestimmt, ob der Spülbetrieb ausgeschaltet ist. Wenn Schritt S10 als Ja bestimmt wird, wird bei Schritt S12 bestimmt, ob der Motor 12 betrieben wird. Wenn Schritt S12 als Ja bestimmt wird, wird bestimmt, ob andere Ausführungsbedingungen erfüllt sind, z.B. ob ein Aufwärmungsbetrieb des Motors 12 beendet ist. Wenn Schritt S14 als Ja bestimmt ist, wird bei Schritt S16 die Leckdiagnose des zweiten Bereichs ausgeführt. Wenn mindestens einer der Schritte S10, S12 oder S14 als Nein bestimmt wird, endet der Leckdiagnoseprozess.
Das Ablaufdiagramm von 4 zeigt die Details der Leckdiagnose des zweiten Bereichs, die bei Schritt S16 durchgeführt wird. Beim Starten der Leckdiagnose des zweiten Bereichs sind das Spülventil 32, das Schließventil 41 und das Absperrventil 43 geschlossen, und das Atmosphärendurchlassventil 35 ist offen. Zunächst wird bei Schritt S20 der Druck (anfängliches P2) innerhalb des Atmosphärendurchlasses 33 (und dementsprechend der Innendruck des zweiten Bereichs) durch den zweiten Drucksensor 34 unter einer Bedingung, dass das Atmosphärendurchlassventil 35 offen ist, gemessen. Dann wird das Atmosphärendurchlassventil 35 zum Abdichten des zweiten Bereichs geschlossen (Schritt S22). Als Nächstes wird das Absperrventil 43 des Umgehungsdurchlasses 42 geöffnet (Schritt S24). Infolgedessen wird Gas in dem Kanister 30 aufgrund des Unterdrucks, der in dem Entlüfter 50 erzeugt wird, in den Kraftstofftank 20 bewegt. Dies übt auch einen Unterdruck auf den zweiten Bereich aus. Diese Bewegung des Gases dauert an, bis eine vorherbestimmte Zeitdauer (T1) verstreicht (Schritt S26). Wenn die vorherbestimmte Dauer (T1) abläuft, wird der Druck P2 innerhalb des Atmosphärendurchlasses 33 gemessen, und die Druckvariation ΔP2 von dem anfänglichen P2 wird berechnet (Schritt S28).
5 zeigt die Druckänderung in dem zweiten Bereich, während der Innendruck des zweiten Bereichs während Schritt S26 verringert wird, was zwischen 0 und T1 der horizontalen Achse gezeigt ist. In 5 zeigt die durchgezogene Linie eine Druckänderung in einem normalen Zustand (in dem es kein Leck gibt), zeigt die gestrichelte Linie eine Druckänderung in einem Kleinleckzustand (in dem es ein kleines Leck gibt), und die Zweipunktlinie zeigt eine Druckänderung in einem Großleckzustand (in dem es ein großes Leck gibt). Wie in 5 gezeigt ist, ist, wenn der Innendruck des zweiten Bereichs während Schritt S26 reduziert wird, je kleiner das Ausmaß eines Lecks ist, umso größer die Abnahme des Drucks des zweiten Bereichs. D.h., je kleiner das Ausmaß eines Lecks ist, umso kleiner ist die Druckvariation ΔP2 (und dementsprechend größer ist der Absolutwert davon). Somit kann der Grad eines Lecks durch Vergleichen der Druckvariation ΔP2 mit Referenzwerten bestimmt werden.
Bei Schritt S30 wird bestimmt, ob die Druckvariation ΔP2 gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Referenzwert A1 ist. Wenn es das große Ausmaß eines Lecks gibt, nimmt der Innendruck P2 des zweiten Bereichs bei Schritt S26 geringfügig ab. Dementsprechend wäre die Druckvariation ΔP2 größer als der Referenzwert A1. Somit wird, falls Schritt S30 als Nein bestimmt wird, aufgrund dessen, dass die Druckvariation ΔP2 größer als der Referenzwert A1 ist, bei Schritt S31 bestimmt, dass der Großleckzustand (in dem es ein großes Leck gibt) vorliegt. Dagegen wird, falls Schritt S30 als Ja bestimmt wird, bei Schritt S32 als Nächstes bestimmt, ob die Druckvariation ΔP2 gleich oder größer als ein vorherbestimmter Referenzwert A2 ist. Wenn es kein Leck gibt, nimmt der Innendruck P2 des zweiten Bereichs bei Schritt S26 in hohem Maß ab. Dementsprechend wäre die Druckvariation ΔP2 kleiner als der Referenzwert A2. Somit wird, wenn Schritt S32 als Nein bestimmt wird, da die Druckvariation ΔP2 kleiner als der Referenzwert A2 ist, bei Schritt S33 bestimmt, dass der normale Zustand (in dem es kein Leck gibt) vorliegt. Alternativ wird, wenn Schritt S32 als Ja bestimmt wird, bei Schritt S34 temporär bestimmt, dass der Kleinleckzustand (in dem es ein kleines Leck gibt) vorliegt. Dann wird zusätzlich bestimmt, ob es tatsächlich ein kleines Leck gibt.
Wenn temporär bestimmt wird, dass es ein kleines Leck gibt, wird das Absperrventil 43 bei Schritt S36 zum Abdichten des zweiten Bereichs geschlossen. Dann wird der zweite Bereich in einem abgedichteten Zustand gehalten, bis der Druck P2 in dem Atmosphärendurchlass 33 (der Innendruck des zweiten Bereichs) zunimmt, so dass er gleich oder größer als ein vorherbestimmter Referenzwert A3 ist (Schritt S38). Wenn der Druck P2 gleich oder größer als der Referenzwert A3 ist, wird eine verstrichene Zeit ΔT von dem Zeitpunkt, wenn das Absperrventil 43 geschlossen wurde, berechnet (Schritt S40).
5 zeigt eine Druckänderung in dem zweiten Bereich während Schritt S38 auf der rechten Seite von T1. Wie in 5 gezeigt ist, ist, je kleiner das Leckausmaß ist, umso länger die Zeit, die dafür, dass der Innendruck des zweiten Bereichs zu dem Atmosphärendruck (101,3 kPa) zurückkehrt, erforderlich ist. Somit wird das Vorhandensein/Nichtvorhandensein des kleinen Lecks durch Vergleichen der verstrichenen Zeit ΔT, die bei Schritt S40 berechnet wird, mit einem vorherbestimmten Referenzwert bestimmt.
Bei Schritt S42 wird bestimmt, ob die verstrichene Zeit ΔT gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Referenzwert A4 ist. Wenn es kein Leck gibt, benötigt der Druck P2 in dem zweiten Bereich eine lange Zeit, dass er gleich oder größer als der Referenzwert A3 ist (Schritt S38). Daher wäre die verstrichene Zeit ΔT größer als der Referenzwert A4. Wenn die verstrichene Zeit ΔT größer als der Referenzwert A4 ist, wird Schritt S42 als Nein bestimmt. Dann wird bei Schritt S33 bestimmt, dass der normale Zustand (in dem es kein Leck gibt) vorliegt. Dagegen wird, wenn die verstrichene Zeit ΔT gleich oder kleiner als der Referenzwert A4 ist, Schritt S42 als Ja bestimmt. Dann wird bei Schritt S44 bestimmt, dass der Kleinleckzustand (in dem es ein kleines Leck gibt) vorliegt. Die Leckdiagnose des zweiten Bereichs, der den Kanister 30 aufweist, kann auf diese Weise ausgeführt werden. Wenn alle Prozesse beendet sind, werden das Spülventil 32, das Atmosphärendurchlassventil 35, das Schließventil 41 und das Absperrventil 43 zu einem Zustand vor einem Starten des Leckdiagnoseprozesses zurückgebracht.
(Leckdiagnose der Tankseite)
Als Nächstes wird ein Leckdiagnoseprozess des ersten Bereichs, der den Kraftstofftank 20 enthält, basierend auf 6 bis 8 beschrieben. Obwohl die Details später beschrieben werden, weist im Allgemeinen die Leckdiagnose des ersten Bereichs eine erste Leckdiagnose, die durchgeführt wird, ohne Druck auf den ersten Bereich auszuüben, und eine zweite Leckdiagnose, die ausgeführt wird, während ein Unterdruck auf den ersten Bereich ausgeübt wird, auf. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen gesamten Leckdiagnoseprozess des ersten Bereichs zeigt. 7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Details der zweiten Leckdiagnose des Leckdiagnoseprozesses des ersten Bereichs zeigt. 8 ist ein Schaubild, das eine Druckänderung in dem ersten Bereich während der zweiten Leckdiagnose zeigt.
Zunächst wird, wie in 6 gezeigt ist, bestimmt, ob eine Schlüssel-aus-Bedingungen erfüllt ist (Schritt S50), da die Leckdiagnose des ersten Bereichs auf der Kraftstofftank-20-Seite durchgeführt werden kann, während der Motor 12 gestoppt ist. Wenn Schritt S50 als Ja bestimmt wird, wird bei Schritt S52 bestimmt, ob Ausführungsbedingungen erfüllt sind. Die Ausführungsbedingungen können aufweisen, dass eine vorherbestimmte Zeitdauer nach einem Stoppen des Motors 12 abgelaufen ist, dass die Temperatur des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 20 auf einen vorherbestimmten Wert abnimmt, usw. Wenn einer von Schritt S50 oder S52 als Nein bestimmt wird, endet der Leckdiagnoseprozess. Dagegen wird, wenn Schritt S52 als Ja bestimmt wird, der erste Leckdiagnoseprozess bei Schritt S54 ausgeführt.
Nach einem Stoppen des Motors 12 variiert der Innendruck des abgedichteten Kraftstofftanks 20 aufgrund verschiedener Faktoren, wie beispielsweise einer Temperaturänderung des Kraftstoffs. Jedoch kann, falls der erste Bereich, der den Kraftstofftank 20 aufweist, über einen Riss oder dergleichen in Verbindung mit der Außenseite ist, der Innendruck des Kraftstofftanks 20 nahe an einem Atmosphärendruck sein. Somit wird in der ersten Leckdiagnose (Schritt S54) bestimmt, ob der Innendruck des Kraftstofftanks 20 innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs ist, genauer gesagt kann bestimmt werden, ob ein Absolutwert des Differenzdrucks zwischen dem Innendruck des Kraftstofftanks 20 und dem Atmosphärendruck kleiner als ein vorherbestimmter Wert ist. Wenn der Innendruck des Kraftstofftanks 20 jenseits des vorherbestimmten Bereichs ist, d.h., der Absolutwert des Differenzdrucks zwischen dem Innendruck des Kraftstofftanks 20 und dem Atmosphärendruck gleich oder größer als der vorherbestimmte Wert ist, wird Schritt S54 als Nein bestimmt. Dementsprechend wird bei Schritt S55 bestimmt, dass der normale Zustand (kein Leck) vorliegt. Dagegen wird, wenn der Innendruck des Kraftstofftanks 20 innerhalb des vorherbestimmten Bereichs ist, Schritt S54 als Ja bestimmt. Dann wird die zweite Leckdiagnose bei Schritt S56 durchgeführt.
Als Nächstes werden Details der zweiten Leckdiagnose bei Schritt S56 basierend auf dem Ablaufdiagramm von 7 beschrieben. In der zweiten Leckdiagnose werden das Absperrventil 43 und das Schließventil 41 anfänglich geöffnet (Schritte S60 und S62), so dass der erste Bereich über den Dampfdurchlass 40 und den Umgehungsdurchlass 42 in Verbindung mit dem zweiten Bereich ist. Der erste Drucksensor 25 misst den Druck (anfängliches P1) in dem Kraftstofftank 20 in diesem Zustand (Schritt S64). Dann wird bei Schritt S66 das Schließventil 41 geschlossen, und die Kraftstoffpumpe 21 wird bei Schritt S68 angetrieben. Der Entlüfter 50 erzeugt unter Nutzung des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe 21 zugeführt wird, darin einen Unterdruck, so dass Gas in dem Kanister 30 über den Umgehungsdurchlass 42 in den Kraftstofftank 20 bewegt wird. Aufgrund dessen wird ein Überdruck auf das Innere des Kraftstofftanks 20 ausgeübt. Wenn eine vorherbestimmte Dauer (T2) abläuft (Schritt S70), wird der Druck P1 in dem Kraftstofftank 20 gemessen. Dann wird die Druckvariation ΔP1 von dem anfänglichen P1 berechnet (Schritt S72).
In 8 ist eine Druckänderung während einer Unterdrucksetzung des ersten Bereichs während Schritt S70 zwischen 0 und T2 (auf der horizontalen Achse) gezeigt. In 8 zeigt die durchgezogene Linie einen normalen Zustand (in dem es kein Leck gibt), zeigt die gestrichelte Linie einen Kleinleckzustand (in dem es ein kleines Leck gibt), und zeigt die Zweipunktlinie einen Großleckzustand (in dem es ein großes Leck gibt). Wie in 8 gezeigt ist, ist, wenn der erste Bereich während Schritt S70 unter Druck gesetzt wird, je kleiner das Leckausmaß ist, umso größer die Zunahme des Innendrucks des Kraftstofftanks 20. D.h., je kleiner das Leckausmaß ist, umso größer ist die Druckvariation ΔP1. Somit kann der Grad eines Lecks durch Vergleichen der Druckvariation ΔP1 mit vorherbestimmten Referenzwerten bestimmt werden.
Wie in 7 gezeigt ist, wird bei Schritt S74 bestimmt, ob die Druckvariation ΔP1 gleich oder größer als ein vorherbestimmter Referenzwert B1 ist. Wenn die Druckvariation ΔP1 kleiner als der Referenzwert B1 ist, wird Schritt S74 als Nein bestimmt. Dementsprechend wird bei Schritt S75 bestimmt, dass der Großleckzustand (in dem es ein großes Leck gibt) vorliegt. Dagegen wird, wenn die Druckvariation ΔP1 kleiner als der Referenzwert B1 ist, Schritt S74 als Ja bestimmt. Dann wird bei Schritt S76 bestimmt, ob die Druckvariation ΔP1 gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Referenzwert B2 ist. Wenn die Druckvariation ΔP1 größer als der Referenzwert B2 ist, wird Schritt S76 als Nein bestimmt. Dann wird bei Schritt S77 bestimmt, dass der normale Zustand (in dem es kein Leck gibt) vorliegt. Dagegen wird, wenn Schritt S76 als Ja bestimmt wird, bei Schritt S78 temporär bestimmt, dass der Kleinleckzustand (in dem es ein kleines Leck gibt) vorliegt. Dementsprechend wird dann weiter bestimmt, ob es tatsächlich ein kleines Leck gibt.
Wenn bei Schritt S78 temporär bestimmt wird, dass der Kleinleckzustand vorliegt, wird das Absperrventil 43 zum Abdichten des ersten Bereichs geschlossen (Schritt S80). Die Kraftstoffpumpe 21 wird ebenfalls gestoppt (Schritt S82). Dann wird der erste Bereich in diesem abgedichteten Zustand gehalten, bis der Druck P1 in dem Kraftstofftank 20, d.h. der Druck in dem ersten Bereich, abnimmt, so dass er gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Referenzwert B3 ist. 8 zeigt eine Druckänderung während Schritt S84 auf der rechten Seite von T2. Wie in 8 gezeigt ist, wird, je kleiner das Leckausmaß ist, der Tank für umso längere Zeit in dem unter Druck gesetzten Zustand gehalten.
Wenn der Druck P1 bei Schritt S84 abnimmt, so dass er gleich oder kleiner als der Referenzwert B3 ist, wird bei Schritt S86 eine verstrichene Zeit ΔT von der Zeit, wenn das Absperrventil 43 geschlossen wurde, berechnet. Dann wird bei Schritt S88 bestimmt, ob die verstrichene Zeit ΔT gleich oder kleiner als ein vorherbestimmter Referenzwert B4 ist. Wenn die verstrichene Zeit ΔT gleich oder kleiner als der Referenzwert B4 ist, wird Schritt S88 als Ja bestimmt. Dann wird bei Schritt S90 bestimmt, dass der Kleinleckzustand (in dem es ein kleines Leck gibt) vorliegt. Dagegen wird, wenn die verstrichene Zeit ΔT größer als der Referenzwert B4 ist, Schritt S88 als Nein bestimmt. Dementsprechend wird bei Schritt S77 bestimmt, dass der normale Zustand (in dem es kein Leck gibt) vorliegt. Die Leckdiagnose der Kraftstofftank-20-Seite wird auf diese Weise ausgeführt. Wenn alle Prozesse beendet sind, wird jedes von dem Spülventil 32, dem Atmosphärendurchlassventil 35, dem Schließventil 41 und dem Absperrventil 43 in seinen Zustand vor einem Starten des Leckdiagnoseprozesses zurückgebracht.
Entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Leckdiagnose des zweiten Bereichs, der den Kanister 30 aufweist, durchgeführt, während der Motor 12 läuft. Somit kann im Vergleich zu einem Fall, in dem die Leckdiagnose ausgeführt werden muss, während der Motor 12 gestoppt ist, ein Leistungsverbrauch, während die Brennkraftmaschine 12 gestoppt ist, reduziert werden, so dass dadurch eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert wird.
Die Leckdiagnose des ersten Bereichs, der den Kraftstofftank 20 aufweist, weist eine erste Diagnose, ohne Druck auszuüben, und eine zweite Diagnose, während Druck auf den Kraftstofftank 20 ausgeübt wird, auf. Die zweite Diagnose wird ausgeführt, wenn die erste Diagnose bestimmt, dass der normale Zustand nicht vorliegt. In den meisten Fällen bestimmt, wenn die Leckdiagnose des ersten Bereichs durchgeführt wird, die erste Diagnose, dass der normale Zustand existiert. Dementsprechend würde die zweite Leckdiagnose nicht ausgeführt werden. Somit kann die elektrische Leistung, die für die Leckdiagnose des ersten Bereichs erforderlich ist, reduziert werden.
In sowohl der Leckdiagnose des ersten Bereichs als auch des zweiten Bereichs wird eine Bestimmung eines kleinen Lecks in zwei Stufen überprüft. Somit wird ein Risiko, dass ein kleines Leck fehlerhaft erfasst wird, verringert, so dass dadurch eine Diagnosegenauigkeit verbessert wird.
Die Technik, die in dieser Offenbarung offenbart wird, ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Leckdiagnose der Kraftstofftank-20-Seite die erste Diagnose möglicherweise nicht enthalten. Der Gegenstand des Leckerfassers dieser Offenbarung ist nicht auf eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung eines Fahrzeugs beschränkt. Beispielsweise kann der Leckerfasser für eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, die auf einem Schiff oder dergleichen montiert ist, verwendet werden.

Claims

Leckerfasser für eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, mit: der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, die einen Kraftstofftank, einen Kanister und eine Kraftstoffpumpe aufweist; einem Dichtungsmittel, das dazu ausgebildet ist, ein Inneres eines Behandlungssystems der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung in einem abgedichteten Zustand zu halten, bei dem das Behandlungssystem den Kraftstofftank und den Kanister enthält; einem Absperrmechanismus, der imstande ist, eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Kanister zum Aufteilen des Inneren des Behandlungssystems in einen ersten Bereich, der den Kraftstofftank aufweist, und einen zweiten Bereich, der den Kanister aufweist, zu blockieren; einem ersten Druckerfassungsmittel, das dazu ausgebildet ist, einen Druck in dem ersten Bereich zu erfassen; einem zweiten Druckerfassungsmittel, das dazu ausgebildet ist, einen Druck in dem zweiten Bereich zu erfassen; und einem Gasbewegungsmittel, das dazu ausgebildet ist, Gas von dem Kanister zu dem Kraftstofftank unter Nutzung des Kraftstoffs, der von der Kraftstoffpumpe gepumpt wird, zu bewegen, bei dem: der Leckerfasser dazu ausgebildet ist, eine Leckdiagnose des ersten Bereichs abhängig von einer Druckänderung in dem ersten Bereich durchzuführen, während eine Brennkraftmaschine gestoppt ist; und der Leckerfasser dazu ausgebildet ist, eine Leckdiagnose des zweiten Bereichs abhängig von einer Druckänderung in dem zweiten Bereich durchzuführen, wenn das Gasbewegungsmittel in einem Zustand, in dem das Innere des Behandlungssystems durch das Dichtungsmittel abgedichtet ist, einen Unterdruck auf den zweiten Bereich ausübt, während die Brennkraftmaschine betrieben wird.
Leckerfasser für die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem: die Leckdiagnose des ersten Bereichs ausgeführt wird, ohne durch das Gasbewegungsmittel Druck auf den ersten Bereich auszuüben, wenn ein Absolutwert eines Differenzdrucks zwischen dem Druck in dem ersten Bereich, der durch den Absperrmechanismus abgeschlossen wird, und einem Atmosphärendruck gleich oder größer als ein vorherbestimmter Wert ist; und die Leckdiagnose des ersten Bereichs durch Ausüben eines Überdrucks auf den ersten Bereich unter Verwendung des Gasbewegungsmittels ausgeführt wird, wenn der Absolutwert des Differenzdrucks zwischen dem Druck in dem ersten Bereich, der durch den Absperrmechanismus abgeschlossen wird, und dem Atmosphärendruck gleich oder kleiner als der vorherbestimmte Wert ist.
Leckerfasser für die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem: die Leckdiagnose des zweiten Bereichs abhängig von sowohl einer Druckänderung in dem zweiten Bereich während eines Ausübens des Unterdrucks auf den zweiten Bereich durch das Gasbewegungsmittel als auch einer Druckänderung in den zweiten Bereich, der durch sowohl das Dichtungsmittel als auch den Absperrmechanismus abgeschlossen wird, nachdem der Unterdruck ausgeübt wird, durchgeführt wird.