DE102019106039A1

DE102019106039A1 - System und verfahren zur ansaugluftfilterdiagnose

Info

Publication number: DE102019106039A1
Application number: DE102019106039.7A
Authority: DE
Inventors: Aed Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2019-09-19
Also published as: US10774760B2; CN110273793A; US20190285018A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und Verfahren zur Ansaugluftfilterdiagnose bereit. Bereitgestellt werden Systeme und Verfahren zum Erkennen eines verstopften Ansaugluftfilters in einem Turboladermotorsystem. In einem Beispiel beinhaltet ein Verfahren für einen Motor, der an einen Luftfilter und einen Kraftstofftank gekoppelt ist, Anzeigen von Luftfilterverstopfung in Reaktion auf einen gemessenen Kraftstofftankdruck während des Motorbetriebs mit Aufladung. Auf diese Weise kann eine Verstopfung des Luftfilters unter Verwendung existierender Motorsystemkomponenten bestimmt werden.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein Verfahren und Systeme zum Erkennen der Verstopfung eines Ansaugluftfilters, der in einem Ansaugtrakt eines Motors angeordnet ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge weisen in der Regel einen Luftfilter auf, der Außenluft reinigt, bevor die Luft in den Motor aufgenommen wird, um vor der Verbrennung mit Kraftstoff vermischt zu werden. Im Laufe der Zeit verstopft der Luftfilter durch Staub, Schmutz und andere Fremdkörper, insbesondere wenn das Fahrzeug auf unbefestigten Straßen fährt. Die Symptome eines verschmutzten/verstopften Luftfilters können variieren, beinhalten jedoch häufig eine merkliche Senkung der Reichweite pro Tankfüllung. Zu anderen Symptomen gehören mögliche Zündprobleme durch verunreinigte Zündkerzen. Ein verschmutzter Luftfilter verhindert, dass das nötige Volumen an sauberer Luft den Motor erreicht, was die Emissionskontrollsysteme des Fahrzeugs beeinflusst, den Luftstrom reduziert und ein zu fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch verursacht, das die Zündkerzen verunreinigen kann. Außerdem steigert ein zu fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch Ablagerungen im Motor.
Es wurden verschiedene Ansätze für die Diagnose eines verschmutzten oder verstopften Luftfilters vorgeschlagen. Beispielsweise offenbart die US-Patentschrift Nr. 5,606,311 eine Ansaugluftfilterdiagnoseroutine, die einen Druckabfall am Luftfilter mit einem erwarteten Druckabfall am Luftfilter unter den gegebenen Betriebsbedingungen vergleicht. Wenn der Druckabfall größer als der erwartete Druckabfall ist, wird bestimmt, dass der Luftfilter verstopft ist, und ein Fahrzeugführer wird benachrichtigt.
Der Erfinder hat jedoch ein Problem mit dem genannten Ansatz erkannt. Das Überwachen des Druckabfalls am Luftfilter erfordert in der Regel weitere Komponenten wie etwa weitere Drucksensoren. In dem oben vorgestellten Beispiel etwa ist der Luftfilter mit einer Schalterbaugruppe ausgestattet, die zwei Druckschalter beinhaltet, die jeweils dazu konfiguriert sind, Zustände umzuschalten, wenn eine Druckdifferenz, die auf eine flexible Membran der Schalterbaugruppe einwirkt, über einem jeweiligen Schwellenwert liegt. Die Einbeziehung dieser weiteren Komponenten steigert die Kosten des Fahrzeugs. Bei Aufladungsmotorsystemen korreliert der Ansaugluftdruck stromabwärts des Luftfilters zudem möglicherweise nicht mit dem Ansaugkrümmerdruck. Somit sind die Druckmessungen, die von dem existierenden Ansaugkrümmerdrucksensor bereitgestellt werden, möglicherweise nicht verwertbar, um den Druckabfall am Luftfilter zu bestimmen.
KURZDARSTELLUNG
Daher hat der Erfinder einen Ansatz vorgeschlagen, um die genannten Probleme wenigstens teilweise auszuräumen. In einem Beispiel beinhaltet ein Verfahren für einen Motor, der an einen Luftfilter und einen Kraftstofftank gekoppelt ist, Anzeigen von Luftfilterverstopfung in Reaktion auf einen gemessenen Kraftstofftankdruck während des Motorbetriebs mit Aufladung. Auf diese Weise kann der existierende Kraftstofftankdrucksensor während des Motorbetriebs mit Aufladung zum Zweck der Erkennung von Luftfilterverstopfung verwendet werden. Während des Motorbetriebs mit Aufladung kann ein Vakuum zwischen dem Luftfilter und einem Einlass eines Verdichters erzeugt werden, der stromabwärts des Luftfilters angeordnet ist, und das erzeugte Maß an Vakuum hängt vom Verstopfungsgrad des Luftfilters ab (z. B. bewirkt ein verstopfter Luftfilter, dass ein stärkeres Vakuum erzeugt wird). Der Kraftstofftankdrucksensor kann während des Motorbetriebs mit Aufladung über eine Kraftstoffdampfbehälterentleerungsleitung fluidisch an den Ansaugtrakt stromabwärts des Luftfilters gekoppelt sein, um den Kraftstofftankdrucksensor dem Vakuum stromabwärts des Luftfilters auszusetzen. Wenn das Vakuum beispielsweise über einem Schwellenwert liegt, kann eine Luftfilterverstopfung angezeigt werden, und ein Fahrzeugführer kann benachrichtigt werden, um den Luftfilter zu reinigen oder zu ersetzen. Auf diese Weise kann im normalen Motorbetrieb ein verstopfter Luftfilter unter Verwendung existierender Fahrzeugkomponenten erkannt werden, was bei einer Anzeige einen Austausch des Luftfilters vor einer regulär angesetzten Wartung des Fahrzeugs ermöglicht, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert und die Zündkerzenverunreinigung reduziert wird.
Es versteht sich, dass die oben stehende Kurzdarstellung in vereinfachter Weise eine Auswahl von Konzepten vorstellen soll, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine entscheidenden oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Umfang ausschließlich durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die oben oder in einem anderen Teil dieser Offenbarung aufgeführte Nachteile beheben.
Figurenliste

1 zeigt ein beispielhaftes Turboladermotorsystem.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben eines Turboladermotorsystems darstellt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Durchführen einer Ansaugluftfilterdiagnoseprüfung darstellt.
4 ist ein Zeitfolgediagramm, das beispielhafte Betriebsparameter während der Ausführung der Verfahren aus 3 und 4 darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Erkennen von Verstopfung eines Ansaugluftfilters eines Motorsystems wie etwa des Motorsystems aus 1. Im Laufe der Zeit können Ansaugluftfilter mit Schmutz und anderen Fremdkörpern verstopft werden. Ein verstopfter Luftfilter kann das Volumen an Frischluft reduzieren, das vom Motor aufgenommen werden kann, was beispielsweise eine verminderte Kraftstoffeffizienz und verunreinigte Zündkerzen verursacht. Zum Erkennen eines verstopften Luftfilters beinhaltet die vorliegende Offenbarung eine Diagnoseprüfung, wie etwa die Diagnoseprüfung aus 3, die während des Motorbetriebs mit Aufladung durchgeführt werden kann, wenn ein Vakuum zwischen dem Luftfilter und einem stromabwärts angeordneten Verdichtereinlass entsteht, etwa unter den Bedingungen, die durch das Verfahren aus 2 veranschaulicht werden. Dieses Vakuum kann von einem Kraftstofftankdrucksensor gemessen werden, der in der Regel am Kraftstofftank oder in einer Leitung zwischen dem Kraftstofftank und einem Kraftstoffdampfbehälter enthalten ist, um sicherzustellen, dass Kraftstofftankdruck (der sich aus der Ansammlung von Kraftstoffdämpfen im Kraftstofftank ergibt) einen vorgegebenen Grenzwert nicht übersteigt. Um den Kraftstofftankdrucksensor dem Vakuum stromabwärts des Luftfilters auszusetzen, kann der Kraftstofftankdrucksensor über ein Kraftstoffverdunstungskontrollsystem, das den Kraftstoffdampfbehälter, eine Entleerungsleitung, ein Entleerungsventil und eine Aufladungsbetriebvakuumquelle beinhaltet, fluidisch an den Ansaugtrakt stromabwärts des Luftfilters gekoppelt sein.
Das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem beinhaltet den Kraftstoffdampfbehälter, der Kraftstoffdämpfe auffängt, die im Kraftstofftank erzeugt werden, um zu verhindern, dass die Dämpfe an die Atmosphäre freigesetzt werden. Während des Motorbetriebs werden die im Behälter gespeicherten Kraftstoffdämpfe zur Verbrennung an den Motor geleitet, was als Kraftstoffdampfbehälterentleerung bezeichnet wird. Aufladungsmotorsysteme können unter verschiedenen Betriebsbedingungen mit einem druckbeaufschlagten Ansaugkrümmer arbeiten, wodurch die Quelle des Vakuums (z. B. Ansaugkrümmervakuum) wegfällt, die in der Regel zum Entleeren des Kraftstoffdampfbehälters genutzt wird. Aufladungsmotorsysteme können daher eine Aufladungsbetriebvakuumquelle beinhalten, die während des Aufladungsbetriebs Vakuum zieht und das gezogene Vakuum zum Entleeren des Kraftstoffdampfbehälters anwendet. Diese Aufladungsbetriebvakuumquelle kann eine Ausstoßeinrichtung beinhalten, die in einem Bypass-Kanal angeordnet ist, der an den Verdichter gekoppelt ist, wodurch sich eine fluidische Kopplung zwischen dem Ansaugtrakt stromabwärts des Luftfilters und dem Kraftstofftankdrucksensor über die Ausstoßeinrichtung ergibt. Um das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, an den Kraftstofftankdrucksensor anzulegen, kann das Entleerungsventil geöffnet werden, und ein Durchflusssteuerventil der Ausstoßeinrichtung, das im Bypass-Kanal angeordnet ist, kann geschlossen werden, um eine Rückführung von Ladeluft durch den Bypass-Kanal zu verhindern, wie im Zeitfolgediagramm von 4 gezeigt ist.
1 stellt schematisch ein Beispiel eines Motorsystems 100 dar. Das Motorsystem 100 kann Teil eines Fahrzeugsystems sein, um den Antrieb des Fahrzeugsystems wenigstens teilweise zu unterstützen. Beispielsweise kann das Motorsystem 100 Teil eines geeigneten Hybridfahrzeugsystems, z. B. eines Hybridelektrofahrzeugs (hybrid electric vehicle - HEV) sein, das weitere Fahrzeugantriebssysteme, z. B. Elektromotoren, beinhaltet, oder kann Teil eines Nicht-HEV-Fahrzeugs sein, das keinen Elektromotor beinhaltet und lediglich durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird.
Das Motorsystem 100 beinhaltet einen Motor 10 mit einem Motorblock 102, der eine Vielzahl von Zylindern 104 aufweist. Die Zylinder 104 können über einen Ansaugtrakt 108 Ansaugluft von einem Ansaugkrümmer 106 aufnehmen und Verbrennungsgase an einen Abgaskrümmer 110 und über einen Abgaskanal 112 weiter an die Atmosphäre ablassen. Die im Ansaugtrakt 108 aufgenommene Ansaugluft kann gereinigt werden, während sie durch einen Ansaugluftfilter 107 tritt.
Der Motor kann wenigstens einen Turbolader mit einem Verdichter 121 und einer Turbine 123 beinhalten. Der Verdichter 121 ist an den Ansaugtrakt 108 gekoppelt und wird von der Turbine 123 angetrieben, die an den Abgaskanal 112 gekoppelt ist. Der Verdichter 121 verdichtet Luft im Ansaugeinlass 108 zur Abgabe an den Ansaugkrümmer 106. In einigen Beispielen kann das Motorsystem 100 eine Verdichter-Bypassleitung 173 beinhalten, die stromaufwärts und stromabwärts des Verdichters 121 an die Ansaugleitung 108 gekoppelt ist. Die Verdichter-Bypassleitung 173 kann ein Verdichter-Bypassventil 175 beinhalten, das dazu konfiguriert ist, eine Luftstrommenge einzustellen, die um den Verdichter 121 herumgeleitet wird. Außerdem kann der Ansaugeinlass 108 einen Ladeluftkühler (charge air cooler - CAC) 157 im Ansaugeinlass 108 stromabwärts des Verdichters 121 beinhalten. Die Ladeluftkühler 157 kann dazu konfiguriert sein, eine Temperatur von verdichteter Luft zu reduzieren, die aus dem Verdichter 121 austritt, bevor sie an den Ansaugkrümmer 106 geleitet wird. Der Ansaugtrakt 108 kann einen Verdichtereinlassdrucksensor 171 beinhalten, der stromaufwärts des Verdichters 121 angeordnet ist. In einigen Beispielen kann zudem ein weiterer Drucksensor 182 im Ansaugtrakt 108 stromabwärts des Verdichters 121 angeordnet sein.
Eine Ansaugdrossel 114 ist stromabwärts des Verdichters 121 angeordnet. Die Ansaugdrossel 114 kann dazu konfiguriert sein, die an den Ansaugkrümmer 106 bereitgestellte Luftmenge zu verändern. In diesem bestimmten Beispiel kann die Position der Drossel 114 durch die Steuerung 120 mittels eines Signals variiert werden, das an einen Elektromotor oder Aktor bereitgestellt wird, der Teil der Drossel 114 ist, eine Konfiguration, die im Allgemeinen als elektronische Drosselsteuerung (electronic throttle control - ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 114 betrieben werden, um die Ansaugluft zu variieren, die an die Vielzahl von Zylindern 104 bereitgestellt wird. Der Ansaugtrakt 108 kann einen Massenluftstromsensor 122 und einen Krümmerluftdrucksensor 124 zum Bereitstellen jeweiliger Signale MAP und MAP an die Steuerung 120 beinhalten. Der Massenluftstromsensor 122 und der Krümmerluftdrucksensor 124 können in einigen Beispielen im Ansaugtrakt 108 stromabwärts der Ansaugdrossel 114 angeordnet sein.
Eine Emissionskontrollvorrichtung 116 ist entlang dem Abgaskanal 112 angeordnet gezeigt. In einigen kann die Beispielen Emissionskontrollvorrichtung 116 stromabwärts der Turbine 123 im Abgaskanal 112 angeordnet sein. Bei der Emissionskontrollvorrichtung 116 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (three way catalyst - TWC), eine Stickoxidfalle, verschiedene andere Emissionskontrollvorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. In einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 116 während des Betriebs des Motorsystems 100 regelmäßig durch Betreiben wenigstens eines Zylinders des Motors mit einem bestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zurückgesetzt werden. Ein Abgassensor 118 ist stromaufwärts der Emissionskontrollvorrichtung 116 an den Abgaskanal 112 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 118 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige eines Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO(universal exhaust gas oxygen - Universal-Abgas-Sauerstoff)-, Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, ein erwärmter HEGO(heated EGO)-, ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Es versteht sich, dass das Motorsystem 100 in vereinfachter Form gezeigt ist und andere Komponenten beinhalten kann.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 132 ist direkt an den Zylinder 104 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff proportional zu einer Impulsbreite eines von der Steuerung 120 empfangenen Signals darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 132 eine so genannte direkte Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder 104 bereit. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann beispielsweise in der Seite des Brennraums oder in der Oberseite des Brennraums angebracht sein. Kraftstoff kann durch ein Kraftstoffsystem 126 an die Kraftstoffeinspritzdüse 132 geleitet werden. In einigen Ausführungsformen kann der Zylinder 104 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse beinhalten, die im Ansaugkrümmer 106 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine so genannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in die Ansaugöffnung stromaufwärts des Zylinders 104 bereitstellt.
Das Kraftstoffsystem 126 beinhaltet einen Kraftstofftank 128, der an ein Kraftstoffpumpensystem 130 gekoppelt ist. Ein Betankungsrohr und ein Kraftstoffdeckel 131 sind an den Kraftstofftank 128 gekoppelt, um Kraftstoff im Tank nachzufüllen. Die Kraftstoffpumpensystem 130 kann eine oder mehrere Pumpen beinhalten, um den Kraftstoff, der an die Einspritzdüsen 132 des Motorsystems 100, wie etwa die Kraftstoffeinspritzdüse 132 geleitet wird, mit Druck zu beaufschlagen. Obwohl nur eine einzelne Einspritzdüse 132 gezeigt ist, sind für jeden Zylinder weitere Einspritzdüsen vorgesehen. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 126 um ein Kraftstoffsystem ohne Rücklauf, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystem handeln kann.
Das Motorsystem 100 kann eine Vielzahl von Gasabgabequellen beinhalten, bei denen Gas aus der Gasabgabequelle an den Ansaugtrakt 108 geleitet wird. Beispielsweise kann das Motorsystem 100 verschiedene Gasströme an ein Ansaugsystem des Motors 10 wie etwa ein Kraftstoffverdunstungssystem 30, Abgasrückführ(exhaust gas recirculation - EGR)-System 20 und/oder Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 leiten. Wie oben beschrieben, kann bei Ansätzen, die auf Motoransaugkrümmervakuum zum Antreiben der Gaszirkulation durch die genannten Systeme zurückgreifen, die Gasströmungsrate durch diese Systeme in nachteiliger Weise aufgrund der Luftströmungsraten im Ansaugtrakt 108 variieren. Um unter allen Motorbetriebsbedingungen eine gleichmäßige Strömungsrate durch diese Systeme bereitzustellen, kann eine Vakuumquelle 179 im Ansaugtrakt 108 vorgesehen sein, sodass Gaszuführraten aus dem Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40, dem Emissionskontrollsystem 30 und dem EGR-System 20 proportional zur Motorluftströmungsrate bei unterschiedlichen Motorbetriebsbedingungen zugeführt werden können.
Unter bestimmten Bedingungen kann Vakuum an der Vakuumquelle 179 erzeugt werden, um einen Gasstrom durch das Kraftstoffverdunstungssystem 30, Abgasrückführ(EGR)-System 20 und/oder Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 zu saugen. Beispielsweise beinhaltet das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 eine Kurbelwelleneinlassleitung 155, die stromaufwärts eines Einlasses 156 einer abgedichteten Kurbelwelle des Motors 10 an den Ansaugtrakt 108 gekoppelt ist. Das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 beinhaltet ferner eine Kurbelgehäuseauslassleitung 142, die an einen Auslass 161 der abgedichteten Kurbelwelle des Motors 10 gekoppelt ist. Es kann ein Rückschlagventil 177 in der Leitung 142 vorgesehen sein, sodass Kurbelwellenentlüftungsgase von an der Vakuumquelle 179 bereitgestelltem Vakuum unidirektional durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 in einer Richtung von stromaufwärts des Verdichters 121 hin zum Ansaugtrakt getrieben werden. Das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 kann ferner einen Ölabscheider 160 in der Leitung 142 benachbart zum Auslass 161 beinhalten. Da der Gasstrom durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem in einer Richtung erfolgt, kann das Kurbelgehäuseentlüftungssystem nur einen einzigen Ölabscheider 160 beinhalten.
In einigen Beispielen kann die Kurbelgehäuseauslassleitung 142 außerdem an einer Position stromabwärts der Ansaugdrossel 114 über eine Leitung 151 an den Ansaugtrakt 108 gekoppelt sein, sodass unter bestimmten Bedingungen Vakuum vom Ansaugkrümmer 106 zusätzlich zu dem an der Vakuumquelle 179 erzeugten Vakuum verwendet werden kann, um Kurbelgehäusegase durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem in den Ansaugkrümmer 106 zu saugen. Die Leitung 151 kann außerdem ein Einwege-Rückschlagventil 153 beinhalten, um einen unidirektionalen Strom durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 bereitzustellen.
In einigen Beispielen kann das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 ferner eine Strömungsbegrenzungsvorrichtung 163 beinhalten, die in der Leitung 142 angeordnet ist. Beispielsweise kann die Strömungsbegrenzungsvorrichtung 163 ein Akustikdrosselventil sein, das dazu konfiguriert ist, die Strömungsmenge im Abgabeauslass 161 des Kurbelgehäuseentlüftungssystems in Reaktion darauf zu beschränken, dass eine Strömungsmenge im Kurbelgehäuseentlüftungssystem über einem Schwellenwert liegt.
Das Motorsystem kann ferner ein Emissionskontrollsystem 30 mit einem Kraftstoffdampfbehälter 134 beinhalten. Im Kraftstoffsystem 126 erzeugte Dämpfe können über eine Dampfrückführleitung 136 zu einem Einlass des Kraftstoffdampfbehälters 134 geleitet werden. Der Kraftstoffdampfbehälter kann mit einem geeigneten Adsorptionsmittel gefüllt sein, um Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe) bei Kraftstofftanknachfüllvorgängen und „Betriebsverlust“ (also Kraftstoff, der während des Fahrzeugbetriebs verdunstet), vorübergehend aufzufangen. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Es sind jedoch auch andere Adsorptionsmittel vorgesehen.
In Beispielen, in denen das Motorsystem 100 an ein Hybridfahrzeugsystem gekoppelt ist, kann der Motor reduzierte Betriebszeiten aufweisen, da das Fahrzeug unter einigen Bedingungen von dem Motorsystem 100 und unter anderen Bedingungen von einer Systemenergiespeichervorrichtung oder einem Elektromotor angetrieben wird. Während die reduzierte Motorbetriebszeit den Kohlendioxidgesamtausstoß des Fahrzeug reduziert, kann sie auch zu einer verringerten Entleerung von Kraftstoffdämpfen aus dem Emissionskontrollsystem des Fahrzeugs führen. Um dem entgegenzuwirken, kann wahlweise ein Kraftstofftankisolationsventil 143 in der Dampfrückführleitung 136 vorgesehen sein, derart, dass der Kraftstofftank 128 über das Isolationsventil 143 an den Behälter 134 gekoppelt ist. Im regulären Motorbetrieb kann das Isolationsventil 143 geschlossen gehalten werden, um die Menge an täglichen oder „Betriebsverlust“-Dämpfen zu begrenzen, die aus dem Kraftstofftank 128 in den Behälter 134 gelangen. Bei Betankungsvorgängen und unter ausgewählten Entleerungsbedingungen kann das Isolationsventil 143 vorübergehend geöffnet werden, z. B. für eine Dauer, um die Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 128 zum Behälter 134 zu leiten. Durch Öffnen des Ventils unter Bedingungen, wenn der Kraftstofftankdruck höher als ein Schwellenwert ist (z. B. über einer mechanischen Druckgrenze des Kraftstofftanks, oberhalb derer der Kraftstofftank und andere Kraftstoffsystemkomponenten mechanische Schäden davontragen können), können die Betankungsdämpfe in den Behälter abgegeben werden, und der Kraftstofftankdruck kann unter Druckgrenzen gehalten werden. Während das dargestellte Beispiel das Isolationsventil 143 entlang der Dampfrückführleitung 136 angeordnet zeigt, kann das Isolationsventil in anderen Beispielen am Kraftstofftank 128 angebracht sein. Der Kraftstoffdampfbehälter 134 kann fluidisch an eine Entlüftungsleitung 138 gekoppelt sein, die ein Entlüftungsventil 146 beinhaltet. Unter einigen Bedingungen kann das Entlüftungsleitung 138 Gase aus dem Kraftstoffdampfbehälter 134 an die Atmosphäre leiten, wie etwa beim Aufnehmen oder Auffangen von Kraftstoffdämpfen des Kraftstoffsystems 126. Der Kraftstoffdampfbehälter ist über eine Entleerungsleitung 140 mit einem Entleerungsventil 144 an den Ansaugtrakt 108 gekoppelt. Bei einem Kraftstoffdampfentleerungsereignis beispielsweise kann an der Vakuumquelle 179 erzeugtes Vakuum verwendet werden, um den Behälter 134 zu entleeren, sodass im Behälter 134 aufgenommene Kraftstoffdämpfe an den Ansaugtrakt 108 geleitet werden.
Die Entlüftungsleitung 138 kann beim Entleeren aufgenommener Kraftstoffdämpfe des Kraftstoffdampfbehälters an den Ansaugkrümmer 106 über die Entleerungsleitung 140 das Saugen von Frischluft in den Kraftstoffdampfbehälter 134 ermöglichen. Insbesondere kann das Entlüftungsventil 146 geöffnet werden, sodass Frischluft über die Entlüftungsleitung 138 in den Behälter gesaugt werden kann, und an der Vakuumquelle 179 erzeugtes Vakuum kann verwendet werden, um Kraftstoffdämpfe aus dem Behälter 134 in den Ansaugtrakt 108 zu saugen. Das Entleerungsventil 144 kann eingestellt werden, um eine Entleerungsströmungsrate an den Motor 10 zu steuern. In einigen Beispielen kann die Entleerungsleitung 140 an die Leitung 142 gekoppelt sein, sodass an der Vakuumquelle 179 erzeugtes Vakuum zusätzlich zum Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 an das Emissionskontrollsystem 30 bereitgestellt werden kann.
Das Motorsystem 100 kann auch ein Abgasrückführ(EGR)-System 20 beinhalten. Das EGR-System 20 beinhaltet eine EGR-Leitung 141 in Fluidverbindung mit dem Ansaugtrakt 108 und dem Abgaskrümmer 110. Die EGR-Leitung 141 beinhaltet ein EGR-Ventil 145, das dazu konfiguriert ist, eine Menge an Abgas zu steuern, die durch die Leitung 141 strömt. Ferner kann die EGR-Leitung 141 auch an die Vakuumquelle 179 gekoppelt sein, sodass an der Vakuumquelle 179 erzeugtes Vakuum verwendet werden kann, um Gas durch das EGR-System 20 zu treiben. Beispielsweise kann die EGR-Leitung 141 auch an die Leitung 142 gekoppelt sein, sodass an der Vakuumquelle 179 erzeugtes Vakuum zusätzlich zum Emissionskontrollsystem 30 und zum Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40 an das EGR-System 20 bereitgestellt werden kann. In einigen Beispielen kann die EGR-Leitung 141 stromabwärts der Turbine 123 und der Emissionskontrollvorrichtung 116 an die Abgasleitung 112 gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann die EGR-Leitung 141 jedoch stromaufwärts der Turbine 123 und/oder stromaufwärts der Emissionskontrollvorrichtung 116 an den Abgaskanal 112 gekoppelt sein. Die EGR in der Leitung 141 kann auf ihrem Weg gekühlt werden.
Die Steuerung 120 ist in 1 als ein Mikrocomputer mit einer Mikroprozessoreinheit 148, Eingabe-/Ausgabeanschlüssen, einem computerlesbaren Speichermedium 150 für ausführbare Programme und Kalibrationswerte (z. B. Nurlesespeicher-Chip, Direktzugriffsspeicher, Keep-Alive-Speicher usw.) und einem Datenbus gezeigt. Der Nurlesespeicher des Speichermediums 150 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 148 ausführbar sind, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten durchzuführen, die vorgesehen, aber nicht im Einzelnen aufgeführt sind.
Die Steuerung 120 kann Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 152 des Motorsystems 100 empfangen, die Messungen wie etwa induziertem Massenluftstrom, Motorkühlmitteltemperatur, Umgebungstemperatur, Motordrehzahl, Drosselposition, Krümmerabsolutdrucksignal, Verdichtereinlassdruck, Ansaugvolumendrucksignal, einem Ansaugtraktdrucksignal, Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Kraftstoffanteil in der Ansaugluft, Ansaugvolumendruck, Kraftstofftankdruck vom Kraftstofftankdruckmesswandler 127, Kraftstoffbehälterdruck usw. entsprechen. Es sei angemerkt, dass verschiedene Kombinationen von Sensoren verwendet werden können, um diese und andere Messungen zu erzeugen. Die Sensoren 152 können einen Drucksensor 180 stromabwärts des Luftfilters 107, einen Drucksensor 171 stromaufwärts des Verdichters 121, einen Drucksensor 182 stromabwärts des Verdichters 121 und den Drucksensor 124 beinhalten. Außerdem kann die Steuerung 120 eine Vielzahl von Aktoren 154 des Motorsystems 100 auf Grundlage von Signalen von der Vielzahl von Sensoren 152 steuern. Zu Beispielen von Aktoren 154 können die Ansaugdrossel 114, die Kraftstoffeinspritzdüse 132, das Verdichter-Bypassventil 175, das EGR-Ventil 145, Entleerungsventil 144 und das Ventil 181 gehören.
Die Vakuumquelle 179 umfasst eine Ausstoßeinrichtung oder einen Lufttrichter, die bzw. der in einem Verdichter-Bypass-Kanal 193 angeordnet ist, der stromaufwärts und stromabwärts des Verdichters 121 an den Ansaugtrakt 108 gekoppelt ist. In diesem Beispiel kann der Bypass-Kanal 193 ein Ventil 181 zum Steuern einer Luftströmungsmenge durch den Kanal 193 beinhalten. Die Vakuumquelle 179 umfasst eine Ausstoßeinrichtung, die im Bypass-Kanal 193 angeordnet ist und stromaufwärts des Ventils 181 (wie gezeigt) oder stromabwärts des Ventils 181 angeordnet sein kann. In diesem Beispiel sind die Gasabgabequellen an eine Niederdruckregion der Ausstoßeinrichtung 179 gekoppelt, z. B. über die Leitung 142. In einigen Beispielen kann die Bypass-Leitung 193 mit der Verdichter-Bypassleitung 173 identisch sein. In anderen Beispielen jedoch kann der Bypass-Kanal 193 mit der Vakuumquelle 179 ein zusätzlicher Bypass-Kanal sein, der sich von der Bypass-Leitung 173 unterscheidet.
Wie oben angemerkt, kann das Ventil 181 dazu konfiguriert sein, eine Luftströmungsmenge durch die Ausstoßeinrichtung 179 zu steuern. Unter Motorbetriebsbedingungen beispielsweise, bei denen ein Maß an Vakuum im Ansaugkrümmer 106 ausreicht, um einen Gasstrom durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40, das Emissionskontrollsystem 30 und das EGR-System 20 zu treiben, z. B. wenn eine Luftströmungsrate im Ansaugtrakt niedriger als ein Schwellenwert ist, kann das Ventil 181 geschlossen oder eingestellt werden, um den Strom durch die Ausstoßeinrichtung 179 zu reduzieren. Unter Motorbetriebsbedingungen dagegen, bei denen ein Maß an Vakuum im Ansaugkrümmer 106 nicht ausreicht, um einen Gasstrom durch das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40, das Emissionskontrollsystem 30 und das EGR-System 20 zu treiben, z. B. wenn eine Luftströmungsrate im Ansaugtrakt über einem Schwellenwert liegt und/oder wenn ein Öffnungsmaß der Ansaugdrossel 114 über einem Schwellenwert liegt, kann ein Öffnungsmaß des Ventils 181 erhöht werden, um die Luftströmungsmenge durch die Ausstoßeinrichtung 179 zu erhöhen, sodass ein stärkeres Vakuum für das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 40, das Emissionskontrollsystem 30 und das EGR-System 20 verfügbar ist.
Somit ist der Bypass-Kanal 193 an den Verdichter 121 gekoppelt, wobei ein Einlass des Bypass-Kanals zwischen einem Auslass des Verdichters und dem Ladeluftkühler 157 an den Ansaugtrakt gekoppelt ist und ein Auslass des Bypass-Kanals zwischen dem Luftfilter und dem Einlass des Verdichters an den Ansaugtrakt gekoppelt ist. Wenn während des Motorbetriebs mit Aufladung Vakuumerzeugung über die Ausstoßeinrichtung gewünscht wird, kann das Ventil 181 geöffnet werden, damit verdichtete Ansaugluft aus dem Verdichterauslass zurück durch den Bypass-Kanal vom Einlass zum Auslass zirkulieren kann. Die verdichtete Ansaugluft strömt durch die Ausstoßeinrichtung und wirkt als ein Triebfluid, das Gase aus der Leitung 142 einsaugt. Bei einer Kraftstoffdampfbehälterentleerung während des Betriebs des Motors im Aufladungsmodus (z. B. wenn eine Beladung des Behälters eine Entleerungsbeladung überschreitet), wird das Entleerungsventil 144 (und das Behälterentlüftungsventil 146) geöffnet, um Frischluft durch den Kraftstoffdampfbehälter 134 zu saugen, Kraftstoff aus dem Kraftstoffdampfbehälter zu entfernen und das Kraftstoffdampf/Frischluft-Gemisch über die Leitung 142 an den Motor zu schicken.
Wenn die Beladung des Behälters im Motorbetrieb ohne Aufladung die Entleerungsbeladung überschreitet, kann die Entleerung des Kraftstoffdampfbehälters über einen direkten Weg zum Ansaugkrümmer, wie etwa durch die Leitung 151 und das Rückschlagventil 153 erfolgen, wobei das Ventil 181 geschlossen ist, um Pumpverluste zu reduzieren.
Wenn während des Motorbetriebs mit Aufladung eine Diagnose der Ansaugluftfilter gewünscht wird, kann der Aufladungsentleerungsweg genutzt werden, sodass der Kraftstofftankdruckmesswandler 127 Vakuum ausgesetzt werden kann, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter während des Motorbetriebs mit Aufladung entsteht. Wenn also während des Motorbetriebs mit Aufladung eine Luftfilterdiagnoseprüfung angewiesen wird (und wenn andere Anfangsbedingungen erfüllt sind, wie etwa die Beladung am Kraftstoffdampfbehälter unterhalb einer Diagnosebeladung, die niedriger als die Entleerungsbeladung sein kann), kann das Ventil 181 geschlossen werden, um die Rückführung verdichteter Ansaugluft durch den Bypass-Kanal 193 zu blockieren. Das Entleerungsventil 144 kann geöffnet und das Entlüftungsventil 146 geschlossen werden, um den Luftfilter fluidisch an den Kraftstofftankdruckmesswandler zu koppeln (auch das FTIV 143 kann geöffnet werden). Während sich ein Vakuum zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter aufbaut, saugt das Vakuum Dämpfe/Gase aus dem Kraftstofftank, Kraftstoffdampfbehälter und zugehörigen Leitungen (z. B. Leitung 142) über den sekundären Strömungs-/Ansaugeinlass der Ausstoßeinrichtung und durch den Auslass des Bypass-Kanals zum Ansaugtrakt.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug, in dem das Motorsystem 100 installiert ist, ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug ein übliches Fahrzeug mit nur einem Motor oder ein Elektrofahrzeug mit nur einer oder mehreren elektrischen Maschinen. In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug den Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Die elektrische Maschine 52 kann ein Elektromotor oder ein Elektromotor/Generator sein. Eine Kurbelwelle des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über einen Antriebsstrang 54 mit Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingerückt sind. Im dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 ist zwischen der Kurbelwelle des Motors 10 und der elektrischen Maschine 52 vorgesehen und eine zweite Kupplung 56 ist zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Antriebsstrang 54 vorgesehen. Die Steuerung 120 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung ein- oder auszurücken, um die Kurbelwelle mit der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder davon zu trennen und/oder die elektrische Maschine 52 mit dem Antriebsstrang 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder davon zu trennen. Der Antriebsstrang 54 kann ein Getriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Art von Antriebsstrang sein. Der Antriebsstrang kann auf unterschiedliche Weise konfiguriert sein, darunter als ein paralleles, ein serielles oder ein seriell-paralleles Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 52 empfängt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 58, um Drehmoment an die Fahrzeugräder 55 bereitzustellen. Die elektrische Maschine 52 kann auch als ein Generator betrieben werden, um elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 58 bereitzustellen, beispielsweise während eines Bremsvorgangs.
2 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 200 zum Betreiben eines Turboladermotors, um Vakuum zum Treiben eines Stroms durch eines oder mehrere von einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem, einem Emissionskontrollsystem und einem Abgasrückführ(EGR)-System bereitzustellen, die Teil eines Motorsystems sind. Wie in der oben beschriebenen 1 gezeigt, kann ein Motorsystem eine Vakuumquelle 179 beinhalten, die dazu verwendet wird, ein gleichmäßiges Vakuum während des gesamten Motorbetriebs an eines oder mehrere von einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem, einem Kraftstoffverdunstungskontrollsystem und einem Abgasrückführ(EGR)-System bereitzustellen. Anweisungen zum Ausführen eines Verfahrens 200 und der übrigen hierin enthaltenen Verfahren können von einer Steuerung (z. B. der Steuerung 120) auf Grundlage von Anweisungen ausgeführt werden, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen von den Sensoren des Motorsystems, wie etwa den oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems benutzen, um den Motorbetrieb gemäß den unten beschriebenen Verfahrenen einzustellen.
Bei 202 beinhaltet das Verfahren 200 das Bestimmen von Motorbetriebsparametern. Die bestimmten Motorbetriebsparameter können ohne Beschränkung Motorstatus (in Betrieb oder ausgeschaltet), Motorlast, Motordrehzahl, angeforderter Ladedruck, Kraftstoffdampfbehälterbeladung und andere Bedingungen beinhalten. Bei 204 beinhaltet das Verfahren 200 das Bestimmen, ob sich der Motor in einem Aufladungsmotormodus befindet. Bei Bedingungen mit niedriger Motordrehmomentnachfrage, beispielsweise im Leerlauf oder anderen niedrigen Motordrehzahl- und -lastbedingungen kann der Motor ohne Ansaugladeluft arbeiten (z. B. kann der Ansaugkrümmerdruck bei oder unter dem Umgebungsdruck liegen). Bei höherer Motordrehmomentnachfrage kann der Verdichter in der Ansaugleitung (z. B. der Verdichter 121 aus 1) die Ansaugluft verdichten und Ansaugluft bei einem Druck, der höher als der Umgebungsdruck ist, an den Ansaugkrümmer leiten. Um zu bestimmen, ob der Motor derzeit im Aufladungsmodus arbeitet, kann der Ansaugkrümmerdruck (z. B. gemessen durch den Sensor 124 aus 1) bestimmt und mit dem Umgebungsdruck verglichen werden, oder es kann eine andere geeignete Bestimmung durchgeführt werden.
Wenn der Motor nicht im Aufladungsmodus arbeitet (z. B. wenn der Ansaugkrümmerdruck gleich oder niedriger als der Umgebungsdruck ist), fährt das Verfahren 200 mit 206 fort, um ein Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu schließen. Das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung kann den Strom von Ansaugluft durch eine Ausstoßeinrichtung steuern, die in einem Bypass-Kanal um den Verdichter angeordnet ist, wie etwa das Ventil 181 aus 1 (das den Luftstrom durch die Ausstoßeinrichtung 179 im Bypass-Kanal 193 steuert). Durch Schließen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung können Pumpverluste im Zusammenhang mit dem Strömen von Luft durch den Bypass-Kanal im Motorbetrieb ohne Aufladung vermieden werden. Da der Ansaugkrümmer bei Vakuum arbeitet, kann Vakuumverbrauchern, die Vakuum benötigen, Vakuum vom Ansaugkrümmer zugeführt werden, wie bei 208 angezeigt. Die Vakuumverbraucher können das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem (z. B. kann Vakuum zum Entleeren des Kraftstoffdampfbehälters angelegt werden) und/oder andere Verbraucher beinhalten. Das Verfahren 200 kehrt dann zurück.
Wenn zurückkehrend zu 204 bestimmt wird, dass der Motor im Aufladungsmodus arbeitet, fährt das Verfahren 200 mit 210 fort, um zu bestimmen, ob derzeit eine Vakuumerzeugung über den Bypass-Kanal Ausstoßeinrichtung angefordert wird. Wie oben in Bezug auf 1 erläutert, kann die Bypass-Kanalausstoßeinrichtung (z. B. die Ausstoßeinrichtung 179) unter Motorladebedingungen Vakuum erzeugen, wenn kein Ansaugkrümmervakuum verfügbar ist. Die Bypass-Kanalausstoßeinrichtung kann dazu konfiguriert sein, Vakuum an eines oder mehrere von dem Kraftstoffverdunstungskontrollsystem (hier auch als Evap-System bezeichnet), dem EGR-System und dem System zur positiven Kurbelgehäuseentlüftung (positive crankcase ventilation - PCV) bereitzustellen. Das Bestimmen, ob Vakuum angefordert wird, kann das Bestimmen beinhalten, ob EGR aktiviert ist (und in einigen Beispielen auch, ob der Abgasdruck niedriger als der Ansaugkrümmerdruck ist), ob eine Entleerung von Kurbelgehäusedämpfen über das PCV-System angewiesen wurde, und/oder ob eine Entleerung des Kraftstoffdampfbehälters angewiesen wurde. Wenn keins von dem EGR-, PCV- oder Evap-System Vakuum anfordert, fährt das Verfahren 200 mit 212 fort, um das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu schließen (oder das Ventil geschlossen zu halten, falls es bereits geschlossen ist), um Pumpverluste durch den Bypass-Kanal zu vermeiden. Bei 214 beinhaltet das Verfahren 200 das Schließen des Behälterentleerungsventils (canister Entleerung valve - CPV) wie etwa des Entleerungsventils 144, und das Öffnen des Behälterentlüftungsventils (canister vent valve - CW), wie etwa des Entlüftungsventils 146, des Evap-Systems (oder das Verfahren kann das CPV geschlossen und das CVV offen halten, wenn die Ventile bereits geschlossen bzw. offen sind). Da kein Vakuum angefordert wird, wird derzeit keine Entleerung des Kraftstoffdampfbehälters durchgeführt. Somit kann das CPV geschlossen gehalten werden, um zu verhindern, dass Dämpfe aus dem Behälter in den Motor gelassen werden, und das CVV kann offen gehalten werden, damit Dämpfe (von Kraftstoff befreit) aus dem Behälter in die Atmosphäre abgelassen werden können. Bei 216 beinhaltet das Verfahren 200 das Ausführen einer Luftfilterdiagnoseprüfung, wenn Diagnosebedingungen erfüllt sind. Die Luftfilterdiagnoseprüfung bestimmt, ob der Luftfilter, der in der Ansaugleitung stromaufwärts des Verdichters angeordnet ist, verstopft ist, indem Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, an das Evap-System angelegt wird, um das Vakuum über den Kraftstofftankdrucksensor zu messen. Weitere Details zur Luftfilterdiagnoseprüfung sind nachstehend in Bezug auf 3 angegeben.
Wenn zurückkehrend zu 210 eins oder mehrere von dem EGR-, PCV- oder Evap-System Vakuum anfordern, fährt das Verfahren 200 mit 218 fort, um das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu öffnen, wodurch verdichtete Ansaugluft durch den Bypass-Kanal zurückgeführt und durch die Ausstoßeinrichtung in den Bypass-Kanal um den Verdichter gesaugt werden kann. Die Ausstoßeinrichtung erzeugt dann Vakuum, das an eines oder mehrere von dem EGR-, PCV oder Evap-System angelegt werden kann. Wie bei 220 angegeben, beinhaltet das Verfahren 200 somit das Anlegen von erzeugtem Vakuum, wenn das Vakuum angefordert wird. Beispielsweise kann das an der Ausstoßeinrichtung 179 erzeugte Vakuum z. B. über die Leitung 142 gezogen und dann an einen Abgabeauslass eines unidirektionalen Kurbelgehäuseentlüftungssystems angelegt werden, wobei ein Einlass des Kurbelgehäuseentlüftungssystems an einer Position stromaufwärts des Verdichters an die Ansaugleitung des Motors gekoppelt ist. Zusätzlich oder alternativ kann das an der Ausstoßeinrichtung 179 erzeugte Vakuum z. B. über die Leitung 142 gezogen und an eine Abgasrückführleitung angelegt werden, um Motorabgas in einen Ansaugkrümmer des Motors zu saugen, während das gezogene Vakuum weiterhin an den Abgabeauslass des Kurbelgehäuseentlüftungssystems angelegt wird.
Das Anlegen von Vakuum kann, wie bei 222 angegeben, bei Erfüllung der Entleerungsbedingungen das Öffnen des CPV und des CVV und das Strömenlassen von Entleerungsdämpfen (z. B. Umgebungsluft und Kraftstoffdampf, der aus dem Kraftstoffdampfbehälter entfernt wurde) zur Ansaugleitung und zum Motor zur Verbrennung beinhalten. Dass die Entleerungsbedingungen erfüllt sind, kann beinhalten, dass die Beladung des Kraftstoffdampfbehälters über einem Beladungsschwellenwert liegt, wie etwa dass der Behälter bei maximaler Beladung ist (wenn z. B. das Adsorptionsmittel des Behälters vollständig geladen ist und keine weitere Kohlenwasserstoffe speichern kann). Durch Öffnen des CPV und des CVV saugt das an der Ausstoßeinrichtung im Bypassweg erzeugte Vakuum (z. B. über die Leitung 142) Umgebungsluft durch das CVV und den Kraftstoffdampfbehälter ein. Die Frischluft entfernt die gespeicherten Kohlenwasserstoffe aus dem Kraftstoffdampfbehälter. Das Vakuum saugt dann das Frischluft/Kraftstoffdampf-Gemisch zum Ansaugtrakt und schließlich zum Motor. In einigen Beispielen kann ferner ein Öffnungsmaß des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung in der Bypass-Leitung, z. B. das Ventil 181, in Reaktion auf eine Zunahme der Luftströmungsmenge in der Motoransaugleitung erhöht werden. Außerdem kann das CPV (z. B. das Entleerungsventil 144 aus 1) eingestellt werden, um die Strömungsmenge in der Entleerungsleitung, die den Behälter an die Ausstoßeinrichtung koppelt (z. B. die Leitung 140, die den Behälter 134 an die Leitung 142 und die Ausstoßeinrichtung 179 koppelt) einzuschränken. Das Verfahren 200 kehrt dann zurück.
3 stellt ein Verfahren 300 zum Durchführen einer Ansaugluftfilterdiagnoseprüfung dar. Das Verfahren 300 kann als Teil des Verfahrens 200 durchgeführt werden, z. B. wenn bestimmt wird, dass der Motor ohne derzeitige Vakuumanforderung von den Vakuumverbrauchern, die an die Bypass-Kanalausstoßeinrichtung gekoppelt sind, im Aufladungsmodus arbeitet. Bei 302 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen von Betriebsparametern. Die bestimmten Parameter können Lademaß, Kraftstoffdampfbehälterbeladung, Ergebnis der jüngsten Evap-Systemleckprüfung und/oder andere Parameter beinhalten. Bei 304 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob sich der Motor in einem Aufladungsmotormodus befindet, ohne dass eine Vakuumanforderung (für die Vakuumverbraucher, die an die Bypass-Kanalausstoßeinrichtung gekoppelt sind, z. B. das EGR-System, das PCV-System und das Evap-System) vorliegt. In einigen Beispielen kann die Diagnoseprüfung nur dann durchgeführt werden, wenn der Motor innerhalb eines Ladedruckschwellenwertbereichs arbeitet. Bei niedrigem Ladedruck (< 2 InHG) beispielsweise kann nicht genug Vakuum gezogen werden, um die Diagnoseprüfung durchzuführen. Daher kann eine ausreichende Ladedruckgröße vorliegen, bevor die Prüfung durchgeführt wird, damit die Diagnoseergebnisse zutreffend sind. Um die Stimmigkeit weiter sicherzustellen, kann die Diagnoseprüfung in einem mittleren Ladedruckstärkenbereich (3-6 InHG) durchgeführt werden. Sehr hohe Ladedrücke können zu falschen positiven Bestimmungen eines verstopften Luftfilters führen, da ein Vakuum im System erzeugt wird, das höher als normal ist und einen verstopften Luftfilter nachahmt. Wenn der Motor jetzt in einem Modus ohne Aufladung arbeitet (oder die Aufladung außerhalb eines Aufladungsschwellenwertbereichs liegt) und/oder wenn Vakuum derzeit von einem Vakuumverbraucher angefordert wird, kann das Verfahren 300 mit 324 fortfahren, um das Durchführen der Ansaugluftfilterdiagnose zu verzögern, bis die Anfangsbedingungen erfüllt sind, und die aktuellen Betriebsparameter beibehalten.
Wenn der Motor im Aufladungsmodus ohne Vakuumanforderung arbeitet, fährt das Verfahren 300 mit 306 fort, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffdampfbehälterbeladung unter einem Beladungsschwellenwert liegt. Der Beladungsschwellenwert kann eine beliebige Beladung sein, derart, dass der Kraftstoffdampfbehälter nur dann unter dem Beladungsschwellenwert liegen kann, wenn der Kraftstoffdampfbehälter keine Kohlenwasserstoffe speichert. Unmittelbar nach einer Kraftstoffdampfentleerung beispielsweise kann der Kraftstoffdampfbehälter leer (z. B. ohne Kohlenwasserstoffe) sein und kann daher unter dem Beladungsschwellenwert liegen. In einigen Motorkonfigurationen kann der Kraftstoffdampfbehälter unter allen Bedingungen außer der Betankung (z. B. über ein Kraftstofftankisolationsventil) vom Kraftstofftank isoliert sein, weshalb der Kraftstoffdampfbehälter für längere Zeit nach der Kraftstoffdampfentleerung unbeladen bleiben kann. In anderen Beispielen kann der Beladungsschwellenwert beinhalten, dass eine kleine Menge an Kohlenwasserstoffe im Behälter gespeichert ist, wie etwa dass der Behälter zu 10 % seiner Kapazität oder weniger beladen ist.
Wenn der Kraftstoffdampfbehälter nicht unter dem Beladungsschwellenwert liegt, beispielsweise wenn der Kraftstoffdampfbehälter etwas Kohlenwasserstoff speichert, fährt das Verfahren 300 mit 324 fort, um die Diagnoseprüfung zu verzögern und die aktuellen Betriebsparameter beizubehalten. Die Diagnoseprüfung kann aufgrund möglicher Probleme, die unter einigen Bedingungen durch das Eindringen von Kraftstoffdämpfen aus dem Behälter in das Ansaugsystem verursacht werden können, verzögert werden, wenn der Kraftstoffdampfbehälter Kohlenwasserstoffe speichert. Der Weg von Kraftstoffdämpfen in die Verbrennungsräume kann relativ weit und/oder mühsam sein, wenn die Kraftstoffdämpfe aus dem Behälter durch die Ausstoßeinrichtung abgelassen werden, was zu einigen Sekunden Fortpflanzungsverzögerungszeit führen kann. Wenn die Diagnoseprüfung bei voll beladenem Behälter ausgelöst wird und dann ein Motorhalt stattfindet (z. B. ein Leerlaufhalt, bei dem der Motor automatisch angehalten wird, während das Fahrzeug beispielsweise an einer Ampel anhält), können daher beträchtliche Mengen an Kraftstoffdampf im Ansaugsystem eingeschlossen sein. Beim nächsten Motorstart kann der Start aufgrund des fetten Zustands im Ansaugsystem lang andauern oder verzögert sein. Ebenso kann die Diagnoseprüfung verzögert oder abgebrochen werden, wenn die Steuerung bestimmt, dass das Fahrzeug in einem urbanen/städtischen Fahrzyklus betrieben wird (z. B. mit häufigen Halte- und Startvorgängen) oder wenn die Steuerung bestimmt, dass sich das Fahrzeug einem Motorausschaltzustand nähert (z. B. Ankunft am Zielort).
Wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälters unter dem Beladungsschwellenwert liegt, fährt das Verfahren 300 mit 308 fort, um zu bestimmen, ob das Evap-System funktionstüchtig genug ist, um die Diagnose durchzuführen. Spezifisch kann das Verfahren 300 auf Grundlage der Ergebnisse einer vorhergehenden Evap-Systemleckprüfung bestimmen, ob das Evap-System frei von Lecks ist. Eine Evap-Systemleckprüfung kann regelmäßig ausgeführt werden, um zu beurteilen, ob ein Leck im Evap-System (z. B. im Kraftstofftank, in der Entleerungsleitung usw.) vorliegt. Wenn ein Leck vorliegt, wird das Evap-System als nicht funktionstüchtig genug beurteilt, um die Ansaugluftfilterdiagnoseprüfung durchzuführen, da das Leck den Aufbau eines ausreichenden Vakuums verhindern kann. Die Bestimmung der Funktionstüchtigkeit des Evap-Systems kann auch das Bestimmen beinhalten, dass alle Rückschlagventile im Evap-System und im Bypass-Kanal arbeiten und dass die Ausstoßeinrichtung funktionstüchtig ist.
Wenn bestimmt wird, dass das Evap-System nicht funktionstüchtig ist, fährt das Verfahren 300 mit 324 fort, um die Durchführung der Ansaugluftfilterdiagnoseprüfung zu verzögern und die aktuellen Betriebsparameter beizubehalten. Wenn bestimmt wird, dass das Evap-System funktionstüchtig ist, fährt das Verfahren 300 mit 310 fort, um das CVV zu schließen und das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu schließen. Durch Schließen des CVV und der Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung kann das Vakuum, das zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichtereinlass erzeugt wird, über die Ausstoßeinrichtung im Bypass-Kanal an das Evap-System (statt der Atmosphäre, wenn das CVV offen gelassen würde) anzulegen, und es wird verhindert, dass Ladeluft über das geschlossene Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung durch den Bypass-Kanal strömt. Bei 312 beinhaltet das Verfahren 300 das Öffnen des CPV und (wenn vorhanden) des Kraftstofftankisolationsventils (FTIV), um Vakuum an das Evap-System anzulegen. Durch Öffnen des CPV wird eine Fluidkopplung zwischen dem Kraftstoffdampfbehälter und anderen stromabwärts angeordneten Evap-Systemkomponenten hergestellt, wodurch das Vakuum von der Ansaugleitung zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter an das Evap-System angelegt werden kann, darunter an den Kraftstofftankdrucksensor (der auch als der Kraftstofftankdruckmesswandler oder FTPT (fuel tank pressure transducer) bezeichnet wird). In Motorkonfigurationen, bei denen ein FTIV zwischen den Kraftstoffdampfbehälter und den FTPT gekoppelt ist (wie etwa in der Konfiguration des Motorsystems aus 1, bei dem das FTIV 143 zwischen den FTPT 127 und den Behälter 134 gekoppelt ist), kann das FTIV geöffnet werden, sodass der FTPT das an das Evap-System angelegte Vakuum messen kann.
Da ferner das Ansaugen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank die Ergebnisse der Diagnoseprüfung verwässern und/oder unter einigen Bedingungen einen übermäßig fetten Zustand im Ansaugsystem verursachen kann, kann bei Systemen, bei denen das FTIV zwischen den Kraftstoffdampfbehälter und den FTPT gekoppelt ist, die Diagnoseprüfung erst nach dem Ablassen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank durchgeführt werden (z. B. sobald bestätigt wurde, dass sich derzeit keine Kraftstoffdämpfe im Kraftstofftank befinden).
Bei 314 beinhaltet das Verfahren 300 das Überwachen des zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichter erzeugten Vakuums mit dem FTPT. Beispielsweise kann die Ausgabe des FTPT abgetastet werden, um eine Veränderungsrate des Kraftstofftankdrucks beim Öffnen des CPV zu bestimmen und/oder eine Spitze oder ein Höchstmaß an Vakuum zu bestimmen, das am FTPT gemessen wird.
Bei 316 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob das vom FTPT gemessene Vakuum schwächer als ein Vakuumschwellenwert ist. Das vom FTPT gemessene Vakuummay beinhaltet ein stärkstes Maß an vom FTPT gemessenen Vakuum nach dem Öffnen des CPV (z. B. ein Spitzenvakuum). Der Vakuumschwellenwert kann auf einem Vakuum basieren, das zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichtereinlass erzeugt wird, wenn der Ansaugluftfilter frisch (z. B. neu installiert) ist. Beispielsweise kann das Vakuum während der Fahrzeugherstellung und/oder nach einem Wartungsereignis gemessen werden, wenn der Ansaugluftfilter ersetzt wird, um einen Vakuumwert bei frischem Luftfilter zu bestimmen. Der Vakuumschwellenwert kann auf diesem Vakuumwert bei frischem Luftfilter basieren. Beispielsweise kann der Vakuumschwellenwert ein Wert über dem Vakuumwert bei frischem Luftfilter sein, wie etwa das Doppelte des Vakuumwerts bei frischem Luftfilter, 50 % größer als der Vakuumwert bei frischem Luftfilter oder eine andere geeignete Größe, die anzeigt, dass der Ansaugluftfilter verstopft ist. In einem Beispiel kann ein frischer Ansaugluftfilter ein Vakuum von -0,1 psi ergeben, während ein verstopfter Ansaugluftfilter ein Vakuum von - 0,3 psi ergeben kann. In einem solchen Beispiel kann der Vakuumschwellenwert, der einen verstopften Luftfilter anzeigt, -0,2 psi sein (z. B. das Doppelte des Vakuums des frischen Luftfilters). In anderen Beispielen kann anstelle des Vergleichs des Spitzenwerts oder einer anderen absoluten Vakuumgröße die Rate der Vakuumerzeugung beim Öffnen des CPV mit einer Schwellenwertrate verglichen werden.
Wenn bestimmt wird, dass das Vakuum schwächer als der Vakuumschwellenwert ist, wenn beispielsweise der Vakuumschwellenwert -0,2 psi beträgt und das gemessene Vakuum - 0,1 psi beträgt, kann das Verfahren 300 mit 318 fortfahren, um anzuzeigen, dass keine Verstopfung des Luftfilters erkannt wurde (das Vakuum relativ zum Schwellenwert kann auf absoluten Vakuumgrößen basieren, wenn das Vakuum als negativer Druck gemessen wird). Das Verfahren 300 kehrt dann zurück.
Wenn das Vakuum nicht niedriger als der Schwellenwert ist, beispielsweise wenn der Vakuumschwellenwert -0,2 psi beträgt und das gemessene Vakuum -0,3 psi beträgt, fährt das Verfahren 300 mit 320 fort, um anzuzeigen, dass der Luftfilter verstopft ist. Bei 322 beinhaltet das Verfahren 300 das Unterrichten eines Fahrzeugführers und/oder Einstellen eines Diagnosecodes, der den verstopften Luftfilter anzeigt. Beispielsweise kann eine Störungslampe (malfunction indicator lamp - MIL) aufleuchten, um den Fahrzeugführer zu unterrichten, dass der Luftfilter verstopft ist und daher ausgetauscht werden sollte. In einigen Beispielen können außerdem in Reaktion auf die Bestimmung, dass der Luftfilter verstopft ist ein oder mehrere Motorbetriebsparameter eingestellt werden. Beispielsweise kann eine maximale Motorluftströmungsmenge oder ein maximales Motordrehmoment gesenkt werden. Wie zuvor erläutert, kann ein verstopfter Luftfilter das vom Motor aufgenommene Luftvolumen reduzieren, was zu übermäßig fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnissen führt, die Emissionen beeinträchtigen und zu Zündkerzenverunreinigung führen können und außerdem die Kraftstoffeffizienz senken. Um diese übermäßig fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisse abzumildern, kann der Motorbetrieb bei hohen Luftströmungsmengen oder hohen Drehmomenten begrenzt werden, damit die angewiesene Luftmenge vom Motor aufgenommen werden kann. Das Verfahren 300 kehrt dann zurück.
4 ist ein Zeitfolgediagramm 400, das beispielhafte Betriebsparameter zeigt, die beispielsweise während der Ausführung der Verfahren 300 und 400 beobachtet werden können. Das Zeitfolgediagramm 400 beinhaltet eine erste Kurvendarstellung von oben, die die Motorlast darstellt (gezeigt durch Kurve 402), eine zweite Kurvendarstellung von oben, die den Ansaugkrümmerdruck (manifold pressure - MAP, gezeigt durch Kurve 404) relativ zum Umgebungsdruck (gezeigt durch eine gestrichelte Linie und als ein Druck von null markiert) darstellt, eine dritte Kurvendarstellung von oben, die die Position des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung darstellt (gezeigt durch Kurve 406), eine vierte Kurvendarstellung von oben, die die Position des Behälterentlüftungsventils darstellt (gezeigt durch Kurve 408), eine fünfte Kurvendarstellung von oben, die die Position des Behälterentleerungsventils darstellt (gezeigt durch Kurve 410) und eine untere Kurvendarstellung, die die Ausgabe des Kraftstofftankdruckmesswandlers (FTPT) relativ zum Umgebungsdruck (gezeigt durch eine gestrichelte Linie und als ein Druck von null markiert) darstellt, wobei die FTPT-Ausgabe durch die Kurven 412 und 414 gezeigt wird. Alle Kurvendarstellungen stellen die Zeit an der x-Achse und Werte der jeweiligen Betriebsparameter an der y-Achse dar.
Vor Zeitpunkt t1 arbeitet der Motor im Nicht-Aufladungsmodus aufgrund der geringen Motorlast (z. B. kann das Fahrzeug im Leerlauf sein oder bei niedriger Geschwindigkeit fahren), wie durch Kurve 402 gezeigt. Der MAP ist unter dem Umgebungsdruck, gezeigt durch Kurve 404, da der Ansaugkrümmer im Nicht-Aufladungsmodus ein Vakuum erzeugt. Aufgrund des Betriebs im Nicht-Aufladungsmodus ist das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen, um Pumpverluste zu reduzieren (da kein Strom durch die Ausstoßeinrichtung zum Erzeugen von Vakuum angezeigt wird), wie durch Kurve 406 gezeigt. Es wird keine Entleerung des Kraftstoffdampfbehälters durchgeführt, weshalb das Behälterentlüftungsventil offen ist (gezeigt durch Kurve 408) und das Behälterentleerungsventil geschlossen ist (gezeigt durch Kurve 410). Im Kraftstofftank kann etwas Dampf enthalten sein, weshalb die Ausgabe des Kraftstofftankdruckmesswandlers größer als der Umgebungsdruck sein kann, wie durch Kurve 412 gezeigt, und relativ stabil bleiben kann.
Zum Zeitpunkt t1 nimmt die Motorlast zu und der Motor beginnt, im Aufladungsmodus zu arbeiten. Der MAP steigt an, und nach Zeitpunkt t1 ist der MAP höher als der Umgebungsdruck. Zwischen Zeitpunkt t1 und Zeitpunkt t2 wird kein Vakuum angefordert, weshalb das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen bleibt. Es wird keine Entleerung durchgeführt, weshalb das Behälterentlüftungsventil offen ist und das Behälterentleerungsventil geschlossen ist. Der Kraftstofftankdruck bleibt stabil.
Zum Zeitpunkt t2 wird eine Entleerung des Kraftstoffdampfbehälters angewiesen, beispielsweise da die Behälterbeladung auf einem Entleerungsschwellenwert ist und die Bedingungen für eine Entleerung erfüllt sind. Zur Entleerung des Behälters wird an Zeitpunkt t2 das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geöffnet, wodurch Luft durch den Bypass-Kanal und die Ausstoßeinrichtung zurückgeführt werden kann. Das von der Ausstoßeinrichtung erzeugte Vakuum wird an das Evap-System angelegt, um den Behälter zu entleeren, indem das Behälterentleerungsventil an Zeitpunkt t2 geöffnet wird. Aufgrund der Entleerung kann der Kraftstofftankdruck sinken und vorübergehend auf Vakuum sein, bis sich der Druck auf dem Umgebungsdruck stabilisiert. (In Konfiguration ohne FTIV oder wenn das FTIV während der Entleerung geöffnet sein kann, wird der Kraftstofftank wie gezeigt dem Vakuum ausgesetzt. In Konfigurationen, in denen das FTIV während der Entleerung geschlossen ist, kann es sein, dass sich der Kraftstofftankdruck während der Entleerung nicht ändert.)
Zum Zeitpunkt t3 ist die Entleerung abgeschlossen und das Behälterentleerungsventil wird geschlossen. Da kein Vakuum von der Ausstoßeinrichtung angefordert wird, wird auch das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen. Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 arbeitet der Motor weiter im Aufladungsmodus ohne Vakuumanforderung, und der Kraftstoffdampfbehälter ist aufgrund der kurz zuvor erfolgten Entleerung leer. Daher wird an Zeitpunkt t4 eine Ansaugluftfilterdiagnoseprüfung durchgeführt. Zum Durchführen der Diagnoseprüfung wird das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen gehalten, und das Behälterentlüftungsventil wird geschlossen. Nach dem Schließen des Behälterentlüftungsventils und des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung wird das Behälterentleerungsventil geöffnet (z. B. unmittelbar nach dem Zeitpunkt t4), damit Vakuum, das zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichtereinlass erzeugt wird, an das Evap-System angelegt werden kann. Obwohl in 4 nicht gezeigt, ist, wenn ein FTIV zwischen dem FTPT und dem Kraftstoffdampfbehälter vorhanden ist, auch das FTIV an Zeitpunkt t4 oder unmittelbar danach offen, damit der FTPT das Evap-Systemvakuum messen kann.
Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 wird das zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichtereinlass erzeugte Vakuum vom FTPT gemessen. Wenn der Ansaugluftfilter nicht verstopft ist, zeigt der Ansaugluftfilter eine relativ geringe Einschränkung/einen relativ geringen Druckabfall im Ansaugluftweg, was zu einem relativ geringen Maß an Vakuumerzeugung zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichtereinlass führt, wie durch die FTPT-Ausgabe an Zeitpunkt t5 von Kurve 412 gezeigt. Wenn also ein erstes, geringeres Maß an Vakuum gemessen wird, wie etwa das durch Kurve 412 gezeigte Vakuum, wird bestimmt, dass der Ansaugluftfilter funktionstüchtig und nicht verstopft ist. Wenn dagegen der Luftfilter verstopft ist, zeigt der Luftfilter eine relativ starke Einschränkung/einen relativ starken Druckabfall im Ansaugluftweg, was zu einem relativ hohen Maß an Vakuumerzeugung zwischen dem Ansaugluftfilter und dem Verdichtereinlass führt, wie durch die FTPT-Ausgabe an Zeitpunkt t5 von Kurve 414 gezeigt. Wenn also ein zweites, höheres Maß an Vakuum gemessen wird, wie etwa das durch Kurve 414 gezeigte Vakuum, wird bestimmt, dass der Ansaugluftfilter verstopft ist. Zum Zeitpunkt t5 ist die Diagnoseprüfung abgeschlossen und das Behälterentlüftungsventil wird geöffnet und das Behälterentleerungsventil wird geschlossen.
Somit stellen die hier beschriebenen Verfahren und Systeme ein Motorsystem mit Aufladung bereit, das zweifache Entleerungswege zum Entleeren eines Kraftstoffdampfbehälters beinhaltet. Der erste Entleerungsweg kann eine direkte Kopplung an den Ansaugkrümmer des Motors beinhaltet, die es dem Ansaugkrümmervakuum ermöglicht, Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfbehälter einzusaugen, um die Entleerung durchzuführen. Der zweite Entleerungsweg kann eine Vakuumquelle (hier eine Ausstoßeinrichtung) beinhalten, die an einen Verdichter gekoppelt ist, der während des Motorbetriebs mit Aufladung Vakuum durch die Rückführung verdichteter Ansaugluft durch die Ausstoßeinrichtung erzeugt. Dieses Vakuum kann an den Kraftstoffdampfbehälter angelegt werden, um Dämpfe aus dem Behälter zum Ansaugtrakt und schließlich zur Verbrennung zum Motor zu saugen. Um unter Bedingungen, bei denen keine Vakuumerzeugung gewünscht wird, Pumpverluste im Zusammenhang mit dem Strömen der Ansaugluft durch die Ausstoßeinrichtung zu verhindern, kann ein Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zwischen der Ausstoßeinrichtung und einem Auslass des Verdichters angeordnet sein.
Für eine Diagnose eines Ansaugluftfilters kann dieser zweite Entleerungsweg während des Motorbetriebs mit Aufladung, bei dem Vakuum zwischen dem Luftfilter und dem Einlass des Verdichters erzeugt wird, zum fluidischen Koppeln des Kraftstofftankdruckmesswandlers an den Ansaugluftfilter genutzt werden. Das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung kann geschlossen werden und das Behälterentleerungsventil kann geöffnet werden, wodurch das Vakuum zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter an den Kraftstoffdampfbehälter und den Kraftstofftankdruckmesswandler angelegt wird. Die Ausgabe des Kraftstofftankdruckmesswandlers kann überwacht und mit einem Schwellenwert (z. B. Maß an Vakuum oder Rate der Vakuumerzeugung) verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Luftfilter verstopft ist, da ein verstopfter Luftfilter zur Erzeugung eines höheren Maßes an Vakuum führt als ein nicht verstopfter Luftfilter. Auf diese Weise kann eine Diagnose des Luftfilters unter Verwendung existierender Motorsystemkomponenten durchgeführt werden.
Eine technische Wirkung der Diagnose eines verstopften Luftfilters unter Verwendung des gemessenen Kraftstofftankdrucks beinhaltet die Bestimmung eines verstopften Luftfilters mit existierenden Motorsystemkomponenten, was die Kosten der Luftfilterüberwachung senkt. Eine weitere technische Wirkung ist die Erkennung eines verstopften Luftfilters vor dem Durchführen einer regulären Fahrzeugwartung, was einen beschleunigten Austausch eines verstopften Luftfilter ermöglicht und dadurch die Kraftstoffeffizienz verbessert und die Wahrscheinlichkeit einer Zündkerzenverunreinigung reduziert.
Ein Beispiel stellt ein Verfahren für einen Motor bereit, der an einen Luftfilter und an einen Kraftstofftank gekoppelt ist. Das Verfahren beinhaltet das Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion auf einen gemessenen Kraftstofftankdruck während eines Motorbetriebs mit Aufladung. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Anzeigen der Luftfilterverstopfung in Reaktion auf den gemessenen Kraftstofftankdruck während des Motorbetriebs mit Aufladung Schließen eines Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung, das in einem Bypass-Kanal angeordnet ist, der an einen Verdichter gekoppelt ist, und Öffnen eines Entleerungsventils, das zwischen einem Kraftstoffdampfbehälter und dem Bypass-Kanal angeordnet ist, um einen Kraftstofftankdrucksensor Vakuum auszusetzen, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise das erste Beispiel beinhaltet, wird in Reaktion darauf, dass eine Beladung eines Kraftstoffdampfbehälters während des Motorbetriebs mit Aufladung unter einem Beladungsschwellenwert liegt, das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen und das Entleerungsventil geöffnet. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, umfasst der gemessene Kraftstofftankdruck eine Messung des Vakuums, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, wobei das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, von dem Kraftstofftankdrucksensor gemessen wird. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, umfasst das Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion auf das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion darauf, dass das Vakuum über einem Vakuumschwellenwert liegt. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner in Reaktion auf eine Anweisung zum Entleeren des Kraftstoffdampfbehälters während des Motorbetriebs mit Aufladung Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung, um Vakuum an einer Ausstoßeinrichtung zu ziehen, die im Bypass-Kanal angeordnet ist, und Anlegen des gezogenen Vakuums zum Entleeren von Dämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter an einen Ansaugkrümmer des Motors. In einem sechsten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner in Reaktion auf das Anzeigen der Luftfilterverstopfung Reduzieren einer maximal zulässigen Motorluftströmung.
Ein Beispiel stellt ein Verfahren für einen Turboladermotor bereit, beinhaltend Ziehen von Vakuum von einem Ansaugtrakt zwischen einem Luftfilter und einem Einlass eines Verdichters; Anlegen des gezogenen Vakuums an ein Kraftstoffverdunstungskontrollsystem; und Anzeigen von Luftfilterverstopfung auf Grundlage eines Pegels des gezogenen Vakuums. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Anlegen des gezogenen Vakuums an das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem Öffnen eines Entleerungsventils, das zwischen einem Kraftstoffdampfbehälter und einem Bypass-Kanal angeordnet ist, der an den Verdichter gekoppelt ist, und umfasst ferner Messen des Pegels des gezogenen Vakuums mit einem Kraftstofftankdrucksensor, der zwischen dem Kraftstoffdampfbehälter und einem Kraftstofftank angeordnet ist. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise das erste Beispiel beinhaltet, umfasst das Anzeigen von Luftfilterverstopfung auf Grundlage des Pegels des gezogenen Vakuums Anzeigen von Luftfilterverstopfung auf Grundlage dessen, dass der Pegel des gezogenen Vakuums über einem Schwellenwert liegt. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, umfasst das Ziehen von Vakuum von dem Ansaugtrakt Ziehen von Vakuum von dem Ansaugtrakt während eines Motorbetriebs mit Aufladung, wenn eine Beladung des Kraftstoffdampfbehälters unter einem Beladungsschwellenwert liegt. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner in Reaktion auf ein Kraftstoffdampfentleerungsereignis, wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälters über dem Beladungsschwellenwert liegt, Ziehen von Vakuum von einer Ausstoßeinrichtung, die im Bypass-Kanal angeordnet ist, um Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter an einen Ansaugkrümmer des Motors zu entleeren. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner während des Motorbetriebs mit Aufladung, wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälters unter dem Beladungsschwellenwert liegt, Schließen eines Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung, das im Bypass-Kanal angeordnet ist, und in Reaktion auf das Kraftstoffdampfentleerungsereignis, wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälter über dem Beladungsschwellenwert liegt, Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung. In einem sechsten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet das Verfahren ferner in Reaktion auf das Anzeigen der Luftfilterverstopfung Reduzieren eines Drehmomentgrenzwerts des Motors.
Ein Beispiel stellt ein System bereit, beinhaltend einen Motor; einen Turbolader mit einem Verdichter, der in einem Ansaugtrakt stromaufwärts des Motors angeordnet ist; einen Luftfilter, der im Ansaugtrakt stromaufwärts des Verdichters angeordnet ist; einen Bypass-Kanal, der an den Verdichter gekoppelt ist, wobei der Bypass-Kanal eine Ausstoßeinrichtung und ein Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung beinhaltet; ein Kraftstoffverdunstungskontrollsystem, das an den Bypass-Kanal gekoppelt ist, wobei das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem einen Kraftstoffdampfbehälter, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und ein Entleerungsventil beinhaltet, das zwischen den Kraftstoffdampfbehälter und den Bypass-Kanal gekoppelt ist; und eine Steuerung, die Anweisungen in nicht transitorischem Speicher speichert, wobei die Anweisungen von der Steuerung ausführbar sind zum: in einem ersten Zustand, Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung zum Strömenlassen verdichteter Ansaugluft durch den Bypass-Kanal von einem Einlass des Bypass-Kanals zu einem Auslass des Bypass-Kanals, und Öffnen des Behälterentleerungsventils zum Anlegen eines Vakuums, das von der Ausstoßeinrichtung gezogen wird, an das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem zum Entleeren von Dämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter an den Motor; und in einem zweiten Zustand Schließen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung und Öffnen des Behälterentleerungsventils zum Strömenlassen von Gasen aus dem Kraftstoffverdunstungskontrollsystem durch den Bypass-Kanal, von der Ausstoßeinrichtung an den Auslass, und Anzeigen einer Verstopfung des Luftfilters auf Grundlage eines Vakuumpegels im Kraftstoffverdunstungskontrollsystem. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet der erste Zustand einen Motorbetrieb mit Aufladung, wobei eine Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters einen Entleerungsbeladungsschwellenwert überschreitet, und wobei der zweite Zustand einen Motorbetrieb mit Aufladung beinhaltet, wobei die Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters unter einem Diagnosebeladungsschwellenwert liegt. In einem zweiten Beispiel des System, das wahlweise das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet das System ferner eine Leitung, die das Entleerungsventil fluidisch an einen Ansaugkrümmer des Motors koppelt, und ein Rückschlagventil, das in der Leitung angeordnet ist, und wobei die Anweisungen ferner ausführbar sind, um im Motorbetrieb ohne Aufladung, wenn die Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters über dem Entleerungsbeladungsschwellenwert liegt, das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu schließen und das Entleerungsventil zu öffnen, um Entleerungsdämpfe aus dem Kraftstoffdampfbehälter über das Rückschlagventil zum Motor strömen zu lassen. In einem dritten Beispiel des System, das wahlweise eins oder beide von dem ersten und zweiten Beispiel beinhaltet, beinhaltet das System ferner einen Kraftstofftankdruckmesswandler, der zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfbehälter gekoppelt ist, und die Anweisungen ausführbar sind, um den Vakuumpegel im Kraftstoffverdunstungskontrollsystem mit dem Kraftstofftankdruckmesswandler zu messen. In einem vierten Beispiel des Systems, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, sind die Anweisungen ausführbar, um eine Verstopfung des Luftfilters in Reaktion darauf anzuzeigen, dass der Vakuumpegel höher als ein Pegelschwellenwert ist. In einem fünften Beispiel des Systems, das wahlweise eins oder mehrere von dem ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, sind die Anweisungen ausführbar, um bei Anzeige einer Verstopfung des Luftfilters einen oder mehrere Motorbetriebsparameter einzustellen.
Es sei angemerkt, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzungsroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen auf nicht transitorischem Speicher gespeichert sein und können von dem Steuersystem, das die Steuerung beinhaltet, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Motorhardware ausgeführt werden. Die spezifischen hier beschriebenen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Auf diese Weise können verschiedene Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen wegfallen. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht unbedingt erforderlich, um die hier beschriebenen Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird zur leichteren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine/einer oder mehrere der Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen können abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in grafischer Weise Code repräsentieren, der in einen nicht transitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem programmiert wird, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten sind, da zahlreiche Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Gegenkolben- und andere Verbrennungsmotorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht auf der Hand liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein, die hierin offenbart wurden.
Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neuartig und nicht auf der Hand liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder dessen Äquivalent beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von einem oder mehreren dieser Elemente beinhalten und zwei oder mehr dieser Elemente weder verlangen noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch die Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, seien sie weiter oder enger gefasst, von gleichem oder anderem Umfang wie die ursprünglichen Ansprüche, gelten ebenfalls als in den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung einbezogen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Motor, der an einen Luftfilter und einen Kraftstofftank gekoppelt ist, Anzeigen von Luftfilterverstopfung in Reaktion auf einen gemessenen Kraftstofftankdruck während des Motorbetriebs mit Aufladung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Anzeigen der Luftfilterverstopfung in Reaktion auf den gemessenen Kraftstofftankdruck während des Motorbetriebs mit Aufladung Folgendes: Schließen eines Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung, das in einem Bypass-Kanal angeordnet ist, der an einen Verdichter gekoppelt ist, und Öffnen eines Entleerungsventils, das zwischen einem Kraftstoffdampfbehälter und dem Bypass-Kanal angeordnet ist, um einen Kraftstofftankdrucksensor Vakuum auszusetzen, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird in Reaktion darauf, dass eine Beladung eines Kraftstoffdampfbehälters während des Motorbetriebs mit Aufladung unter einem Beladungsschwellenwert liegt, das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen und das Entleerungsventil geöffnet.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der gemessene Kraftstofftankdruck eine Messung des Vakuums, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, wobei das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, von dem Kraftstofftankdrucksensor gemessen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion auf das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, das Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion darauf umfasst, dass das Vakuum über einem Vakuumschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung in Reaktion auf eine Anweisung zum Entleeren des Kraftstoffdampfbehälters während des Motorbetriebs mit Aufladung, um Vakuum an einer Ausstoßeinrichtung zu ziehen, die im Bypass-Kanal angeordnet ist, und Anlegen des gezogenen Vakuums zum Entleeren von Dämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter an einen Ansaugkrümmer des Motors.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Reduzieren einer maximal zulässigen Motorluftströmung in Reaktion auf das Anzeigen der Luftfil terverstopfung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für einen Turboladermotor Ziehen von Vakuum von einem Ansaugtrakt zwischen einem Luftfilter und einem Einlass eines Verdichters; Anlegen des gezogenen Vakuums an ein Kraftstoffverdunstungskontrollsystem; und Anzeigen von Luftfilterverstopfung auf Grundlage eines Pegels des gezogenen Vakuums.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anlegen des gezogenen Vakuums an das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem Öffnen eines Entleerungsventils, das zwischen einem Kraftstoffdampfbehälter und einem Bypass-Kanal angeordnet ist, der an den Verdichter gekoppelt ist, und umfasst ferner Messen des Pegels des gezogenen Vakuums mit einem Kraftstofftankdrucksensor, der zwischen dem Kraftstoffdampfbehälter und einem Kraftstofftank angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Anzeigen von Luftfilterverstopfung auf Grundlage des Pegels des gezogenen Vakuums Anzeigen von Luftfilterverstopfung auf Grundlage dessen, dass der Pegel des gezogenen Vakuums über einem Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Ziehen von Vakuum von dem Ansaugtrakt Ziehen von Vakuum von dem Ansaugtrakt während eines Motorbetriebs mit Aufladung, wenn eine Beladung des Kraftstoffdampfbehälters unter einem Beladungsschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Ziehen von Vakuum von einer Ausstoßeinrichtung, die im Bypass-Kanal angeordnet ist, in Reaktion auf ein Kraftstoffdampfentleerungsereignis, wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälters über dem Beladungsschwellenwert liegt, um Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter an einen Ansaugkrümmer des Motors zu entleeren.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Schließen eines Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung, das im Bypass-Kanal angeordnet ist während des Motorbetriebs mit Aufladung, wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälters unter dem Beladungsschwellenwert liegt, und Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung in Reaktion auf das Kraftstoffdampfentleerungsereignis, wenn die Beladung des Kraftstoffdampfbehälter über dem Beladungsschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch Reduzieren eines Drehmomentgrenzwerts des Motors in Reaktion auf das Anzeigen der Luftfil terverstopfung.
Ein Beispiel stellt ein System bereit, beinhaltend einen Motor; einen Turbolader mit einem Verdichter, der in einem Ansaugtrakt stromaufwärts des Motors angeordnet ist; einen Luftfilter, der im Ansaugtrakt stromaufwärts des Verdichters angeordnet ist; einen Bypass-Kanal, der an den Verdichter gekoppelt ist, wobei der Bypass-Kanal eine Ausstoßeinrichtung und ein Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung beinhaltet; ein Kraftstoffverdunstungskontrollsystem, das an den Bypass-Kanal gekoppelt ist, wobei das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem einen Kraftstoffdampfbehälter, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und ein Entleerungsventil beinhaltet, das zwischen den Kraftstoffdampfbehälter und den Bypass-Kanal gekoppelt ist; und eine Steuerung, die Anweisungen in nicht transitorischem Speicher speichert, wobei die Anweisungen von der Steuerung ausführbar sind zum: in einem ersten Zustand, Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung zum Strömenlassen verdichteter Ansaugluft durch den Bypass-Kanal von einem Einlass des Bypass-Kanals zu einem Auslass des Bypass-Kanals, und Öffnen des Behälterentleerungsventils zum Anlegen eines Vakuums, das von der Ausstoßeinrichtung gezogen wird, an das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem zum Entleeren von Dämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter an den Motor; und in einem zweiten Zustand Schließen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung und Öffnen des Behälterentleerungsventils zum Strömenlassen von Gasen aus dem Kraftstoffverdunstungskontrollsystem durch den Bypass-Kanal, von der Ausstoßeinrichtung an den Auslass, und Anzeigen einer Verstopfung des Luftfilters auf Grundlage eines Vakuumpegels im Kraftstoffverdunstungskontrollsystem.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der erste Zustand einen Motorbetrieb mit Aufladung, wobei eine Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters einen Entleerungsbeladungsschwellenwert überschreitet, und wobei der zweite Zustand einen Motorbetrieb mit Aufladung beinhaltet, wobei die Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters unter einem Diagnosebeladungsschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Leitung, die das Entleerungsventil fluidisch an einen Ansaugkrümmer des Motors koppelt, und ein Rückschlagventil, das in der Leitung angeordnet ist, und wobei die Anweisungen ferner ausführbar sind, um im Motorbetrieb ohne Aufladung, wenn die Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters über dem Entleerungsbeladungsschwellenwert liegt, das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu schließen und das Entleerungsventil zu öffnen, um Entleerungsdämpfe aus dem Kraftstoffdampfbehälter über das Rückschlagventil zum Motor strömen zu lassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Kraftstofftankdruckmesswandler, der zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfbehälter gekoppelt ist, und die Anweisungen ausführbar sind, um den Vakuumpegel im Kraftstoffverdunstungskontrollsystem mit dem Kraftstofftankdruckmesswandler zu messen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Anweisungen ausführbar, um eine Verstopfung des Luftfilters in Reaktion darauf anzuzeigen, dass der Vakuumpegel über einem Pegelschwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Anweisungen ferner ausführbar, um bei Anzeige der Verstopfung des Luftfilters einen oder mehrere Motorbetriebsparameter einzustellen.
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 5606311 [0003]

Claims

Verfahren für einen Motor, der an einen Luftfilter und an einen Kraftstofftank gekoppelt ist, umfassend: Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion auf einen gemessenen Kraftstofftankdruck während eines Motorbetriebs mit Aufladung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion auf den gemessenen Kraftstofftankdruck während des Motorbetriebs mit Aufladung Folgendes umfasst: Schließen eines Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung, das in einem Bypass-Kanal angeordnet ist, der über einen Verdichter gekoppelt ist, und Öffnen eines Entleerungsventils, das zwischen einem Kraftstoffdampfbehälter und dem Bypass-Kanal angeordnet ist, um einen Kraftstofftankdrucksensor Vakuum auszusetzen, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei in Reaktion darauf, dass eine Beladung eines Kraftstoffdampfbehälters während des Motorbetriebs mit Aufladung unter einem Beladungsschwellenwert liegt, das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung geschlossen und das Entleerungsventil geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der gemessene Kraftstofftankdruck eine Messung des Vakuums umfasst, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, wobei das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, von dem Kraftstofftankdrucksensor gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion auf das Vakuum, das zwischen dem Luftfilter und dem Verdichter erzeugt wird, Anzeigen einer Luftfilterverstopfung in Reaktion darauf umfasst, dass das Vakuum über einem Vakuumschwellenwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung in Reaktion auf eine Anweisung zum Entleeren des Kraftstoffdampfbehälters während des Motorbetriebs mit Aufladung, um Vakuum an einer Ausstoßeinrichtung zu ziehen, die im Bypass-Kanal angeordnet ist, und Anlegen des gezogenen Vakuums zum Entleeren von Dämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter in einen Ansaugkrümmer des Motors.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Reduzieren einer maximal zulässigen Motorluftströmung in Reaktion auf das Anzeigen der Luftfilterverstopfung.
System, umfassend: einen Motor; einen Turbolader mit einem Verdichter, der in einem Ansaugtrakt stromaufwärts des Motors angeordnet ist; einen Luftfilter, der im Ansaugtrakt stromaufwärts des Verdichters angeordnet ist; einen Bypass-Kanal, der an den Verdichter gekoppelt ist, wobei der Bypass-Kanal eine Ausstoßeinrichtung und ein Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung beinhaltet; ein Kraftstoffverdunstungskontrollsystem, das an den Bypass-Kanal gekoppelt ist, wobei das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem einen Kraftstoffdampfbehälter, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und ein Entleerungsventil beinhaltet, das zwischen den Kraftstoffdampfbehälter und den Bypass-Kanal gekoppelt ist; und eine Steuerung, die Anweisungen in nicht transitorischem Speicher speichert, wobei die Anweisungen von der Steuerung ausführbar sind zum: in einem ersten Zustand, Öffnen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung zum Strömenlassen verdichteter Ansaugluft durch den Bypass-Kanal von einem Einlass des Bypass-Kanals zu einem Auslass des Bypass-Kanals, und Öffnen des Behälterentleerungsventils zum Anlegen eines Vakuums, das von der Ausstoßeinrichtung gezogen wird, an das Kraftstoffverdunstungskontrollsystem zum Entleeren von Dämpfen aus dem Kraftstoffdampfbehälter in den Motor; und in einem zweiten Zustand, Schließen des Strömungssteuerventils der Ausstoßeinrichtung und Öffnen des Behälterentleerungsventils zum Strömenlassen von Gasen aus dem Kraftstoffverdunstungskontrollsystem durch den Bypass-Kanal, von der Ausstoßeinrichtung an den Auslass, und Anzeigen einer Verstopfung des Luftfilters auf Grundlage eines Vakuumpegels im Kraftstoffverdunstungskontrollsystem.
System nach Anspruch 8, wobei der erste Zustand einen Motorbetrieb mit Aufladung beinhaltet, wobei eine Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters einen Entleerungsbeladungsschwellenwert überschreitet, und wobei der zweite Zustand einen Motorbetrieb mit Aufladung beinhaltet, wobei die Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters unter einem Diagnosebeladungsschwellenwert liegt.
System nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Leitung, die das Entleerungsventil fluidisch an einen Ansaugkrümmer des Motors koppelt, und ein Rückschlagventil, das in der Leitung angeordnet ist, und wobei die Anweisungen ferner ausführbar sind, um im Motorbetrieb ohne Aufladung, wenn die Behälterbeladung des Kraftstoffdampfbehälters über dem Entleerungsbeladungsschwellenwert liegt, das Strömungssteuerventil der Ausstoßeinrichtung zu schließen und das Entleerungsventil zu öffnen, um Entleerungsdämpfe aus dem Kraftstoffdampfbehälter über das Rückschlagventil zum Motor strömen zu lassen.
System nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Kraftstofftankdruckmesswandler, der zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfbehälter gekoppelt ist, und wobei die Anweisungen ausführbar sind, um den Vakuumpegel im Kraftstoffverdunstungskontrollsystem mit dem Kraftstofftankdruckmesswandler zu messen.
System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen ausführbar sind, um eine Verstopfung des Luftfilters als Reaktion darauf anzuzeigen, dass der Vakuumpegel über einem Pegelschwellenwert liegt.
System nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen ferner ausführbar sind, um bei Anzeigen der Verstopfung des Luftfilters einen oder mehrere Motorbetriebsparameter einzustellen.