DE102021126979A1

DE102021126979A1 - System und verfahren zum spülen eines kanisterspülventilfilters

Info

Publication number: DE102021126979A1
Application number: DE102021126979.2A
Authority: DE
Inventors: Aed Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2022-04-21
Also published as: US11319886B1; US20220120229A1; CN114382615A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt ein System und Verfahren zum Spülen eines Kanisterspülventilfilters bereit. Systeme und Verfahren zum Regenerieren eines Kanisterspülventilfilters, der in einem Verdunstungsemissionssystem beinhaltet ist, werden offenbart. In einem Beispiel wird Druckluft auf einen Kanisterspülventilfilter aufgebracht, um Verunreinigungen aus dem Filter zu entfernen. Die Verunreinigungen können über ein Rückschlagventil, das sich als Reaktion auf die Druckluft öffnet, aus dem Verdunstungsemissionssystem abgeführt werden.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Beschreibung betrifft Verfahren und Systeme zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Kanisterspülventilfilter. Die Verfahren können Verunreinigungen, die in dem Kanisterspülventilfilter eingeschlossen sind, nach außerhalb eines Kraftstoffdampfspeichersystems ausstoßen.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein Fahrzeug kann mit einem Verdunstungsemissionssystem zum Reduzieren einer Kraftstoffdampfmenge, die aus einem Fahrzeug entweichen kann, ausgestattet sein. Das Verdunstungsemissionssystem kann Kraftstoffdämpfe auffangen, während das Fahrzeug geparkt ist und nicht in Betrieb ist, während das Fahrzeug betankt wird und während das Fahrzeug betrieben wird. Das Fahrzeug kann Kraftstoffdämpfe in einem Kraftstoffdampfspeicherkanister zur anschließenden Einführung in einen Motor, nachdem der Motor gestartet wurde, einfangen. Der Kraftstoffdampf kann über ein Kanisterspülventil aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister zum Motor strömen. Das Kanisterspülventil kann über einen Filter vor Verunreinigungen in dem Kraftstoffdampfspeichersystem geschützt werden. Der Filter kann sich jedoch im Laufe der Zeit mit Verunreinigungen füllen und eine Strömungsrate vom Kanister zum Motor reduzieren. Wenn der Filter durch Verunreinigungen zu stark verstopft wird, arbeitet das Verdunstungsemissionssystem möglicherweise nicht wie beabsichtigt.
Kurzdarstellung
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat die vorstehend erwähnten Probleme erkannt und ein Verfahren zum Betreiben eines Verdunstungsemissionssystems entwickelt, das Folgendes umfasst: Druckbeaufschlagen eines Gases in dem Verdunstungsemissionssystem und Aufbringen der Druckluft auf einen Kanisterspülventilfilter; und Abführen von Verunreinigungen, nachdem sie in dem Kanisterspülventilfilter aufgenommen wurden, über ein Rückschlagventil nach außerhalb des Verdunstungsemissionssystems.
Durch Aufbringen von Druckluft auf einen Kanisterspülventilfilter und Ausstoßen von Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter und Verdunstungsemissionssystem kann es möglich sein, das technische Ergebnis des Regenerierens eines Kanisterspülventilfilters bereitzustellen, sodass ein Fahrzeug nicht gewartet werden muss. Zum Beispiel kann bei einem Verdichter, der einem Motor Druckluft zuführt, ein Teil seiner Ausgabe zu einem Verdunstungsemissionssystem geleitet werden. Die Ausgabe von dem Verdichter kann bewirken, dass Luft in einer umgekehrten Richtung durch den Kanisterspülventilfilter strömt, wodurch Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter entfernt werden. Die Verunreinigungen können dann über ein Rückschlagventil aus dem Verdunstungsemissionssystem ausgestoßen werden.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere können die Verfahren einen verunreinigten Kraftstoffdampfspeicherkanisterfilter regenerieren, sodass ein Fahrzeug möglicherweise nicht gewartet werden muss. Ferner können die Verfahren über einen Turbolader oder eine Pumpe umgesetzt werden, der/die bereits in dem Fahrzeug verwendet wird, sodass die Systemkosten niedrig gehalten werden können. Noch ferner beinhalten die Verfahren eine Möglichkeit, zu unterscheiden, ob ein Kanisterspülventilfilter mit Verunreinigungen gefüllt ist oder nicht, sodass der Spülprozess angewendet werden kann, wenn er nützlich ist.
Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die beliebige der vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile überwinden.
Figurenliste
Die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile werden durch die Lektüre eines Beispiels für eine Ausführungsform, das in dieser Schrift als die detaillierte Beschreibung bezeichnet wird, umfassender ersichtlich, wenn dieses alleine für sich oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen herangezogen wird, in denen Folgendes gilt:

1 ist eine schematische Darstellung eines Motors;
2 ist eine schematische Darstellung eines ersten beispielhaften Verdunstungsemissionssystems;
Die 3A-3D zeigen beispielhafte Ventilkonfigurationen und eine Sequenz zum Bestimmen, ob ein Verdunstungsemissionssystem beeinträchtigt ist oder nicht;
4 zeigt ein erstes Verfahren zum Spülen von Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter;
5 ist eine schematische Darstellung eines zweiten beispielhaften Verdunstungsemissionssystems;
6 ist eine beispielhafte Sequenz zum Bestimmen, ob ein Filter mit Verunreinigungen gefüllt ist oder nicht, für ein erstes Verdunstungsemissionssystem; und
7 zeigt ein zweites Verfahren zum Spülen von Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter;

Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Diagnostizieren und Spülen eines Kanisterspülventilfilters eines Verdunstungsemissionssystems eines Fahrzeugs. Der Kanisterspülventilfilter kann die Beeinträchtigung eines Kanisterspülventils reduzieren, indem verhindert wird, dass Verunreinigungen aus einem Kraftstoffdampfspeicherkanister zu dem Kanisterspülventil strömen. Das Kanisterspülventil kann selektiv ermöglichen, dass Kraftstoffdämpfe zu einem Motor strömen, wie in 1 gezeigt. Dem Motor kann Kraftstoff aus einem Kraftstoffsystem zugeführt werden, das ein Verdunstungsemissionssystem beinhaltet, wie in den 2 und 5 gezeigt. Der Kanisterspülventilfilter kann gemäß den Sequenzen aus den 3D und 6 im Hinblick auf eine Verstopfung durch Verunreinigungen beurteilt werden. Ein beispielhaftes Pumpmodul, das ein Steuerventil und eine Pumpe beinhaltet, ist in den 3A-3C gezeigt. Verfahren zum Spülen von Verunreinigungen aus einem Kanisterspülventilfilter sind in den 4 und 7 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Brennkraftmaschine 10, die eine Vielzahl von Zylindern umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert.
Der Motor 10 beinhaltet eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Schwungrad 97 und ein Hohlrad 99 sind an die Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 beinhaltet eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95. Die Ritzelwelle 98 kann das Ritzel 95 selektiv vorantreiben, damit es das Hohlrad 99 in Eingriff nimmt. Der Anlasser 96 kann direkt in dem vorderen Teil des Motors oder dem hinteren Teil des Motors montiert sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 der Kurbelwelle 40 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment zuführen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht in Eingriff mit der Verbrennungsmotorkurbelwelle steht. Der Darstellung nach steht die Brennkammer 30 über ein jeweiliges Einlassventil 52 bzw. Auslassventil 54 mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 in Kommunikation. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Der Einlassnocken 51 und Auslassnocken 53 können relativ zu der Kurbelwelle 40 bewegt werden.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach derart positioniert, dass Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 eingespritzt wird, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gibt flüssigen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des Signals von der Steuerung 12 ab. Kraftstoff wird durch ein Kraftstoffsystem 175, das in 2 ausführlicher gezeigt ist, an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 abgegeben. Zusätzlich kommuniziert der Ansaugkrümmer 44 der Darstellung nach mit einer optionalen elektronischen Drossel 62, die eine Position einer Drosselklappe 64 einstellt, um den Luftstrom von einem Lufteinlass 42 zum Ansaugkrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein zweistufiges Hochdruckkraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. In einigen Beispielen können die Drossel 62 und die Drosselklappe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, sodass die Drossel 62 eine Einlasskanaldrossel ist.
Der Verdichter 85 wird über die Antriebsquelle 84 angetrieben. Die Antriebsquelle 84 kann ein Elektromotor, eine abgasgetriebene Turbine oder eine Kurbelwelle sein. Somit kann der Verdichter 85 Teil eines Turboladers, Kompressors oder elektrisch angetriebenen Turboladers sein. Der Verdichter 85 kann dem Motor 10 Druckluft zuführen, um die Motorleistungsausgabe zu erhöhen.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 als Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor- UEGO-Sonde) 126 stromaufwärts eines Katalysators 70 an den Abgaskrümmer 48 gekoppelt. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorwabenkörper beinhalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen mit jeweils mehreren Wabenkörpern verwendet werden. Bei dem Katalysator 70 kann es sich in einem Beispiel um einen Dreiwegekatalysator handeln.
Die Steuerung 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 104, Festwertspeicher 106 (z. B. nicht transitorischen Speicher), Direktzugriffsspeicher 108, Keep-Alive-Speicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 empfängt der Darstellung nach, zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen, verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren, die Folgende beinhalten: Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT) von einem Temperatursensor 112, der an eine Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einen Positionssensor 134, der an ein Gaspedal 130 zum Erfassen der von dem menschlichen Fahrer 132 angewendeten Kraft gekoppelt ist; eine Messung des Motorkrümmerdrucks (manifold pressure - MAP) von einem Drucksensor 122, der an den Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung der Luftmasse, die in den Motor eintritt, von einem Sensor 120; eine Bremspedalposition von einem Bremspedalpositionssensor 154, wenn der Fahrer 132 ein Bremspedal 150 betätigt; und eine Messung der Drosselposition von einem Sensor 58. Der Luftdruck kann ebenfalls zum Verarbeiten durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, anhand derer die Motordrehzahl (RPM) bestimmen werden kann.
In einigen Beispielen kann der Motor an ein Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Ferner können in einigen Beispielen andere Motorkonfigurationen eingesetzt sein, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 typischerweise einen Viertaktzyklus, wobei der Zyklus den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt beinhaltet. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Ansaugkrümmer 44 in die Brennkammer 30 eingebracht und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, damit sich das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 erhöht. Die Position, an der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfs, damit die Luft innerhalb der Brennkammer 30 verdichtet wird. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr geringstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet. In einem nachfolgend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in die Brennkammer eingebracht. In einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie etwa die Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich während des Ausstoßtakts das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch an den Abgaskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Vorangehendes lediglich als Beispiel gezeigt ist und dass die Zeitsteuerungen für das Öffnen und/oder Schließen des Einlass- und Auslassventils variieren können, um etwa eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Somit stellt das System aus den 1, 2 und 5 ein Verdunstungsemissionssystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Motor, der einen Verdichter beinhaltet, der in den Motor eintretende Luft mit Druck beaufschlagt; ein Kraftstoffdampfspeichersystem, das dazu konfiguriert ist, dem Motor Kraftstoffdämpfe zuzuführen, wobei das Kraftstoffdampfspeichersystem ein Kanisterspülventil und einen Kanisterspülventilfilter beinhaltet; und eine Steuerung, die in nicht transitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung veranlassen, zu beurteilen, ob der Kanisterspülventilfilter von Verunreinigungen gespült werden soll oder nicht und einen oder mehrere Aktoren einzustellen, um den Kanisterspülventilfilter zu spülen, wenn beurteilt wird, dass der Kanisterspülventilfilter gespült werden soll. Das Verdunstungsemissionssystem beinhaltet, dass das Einstellen des einen oder der mehreren Aktoren Einstellen der Ausgabe des Verdichters beinhaltet. Das Verdunstungsemissionssystem beinhaltet, dass das Einstellen des einen oder der mehreren Aktoren Einstellen einer Position eines Ventils beinhaltet. Das Verdunstungsemissionssystem umfasst ferner eine Pumpe, die in dem Kraftstoffdampfspeichersystem beinhaltet ist. Das Verdunstungsemissionssystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren der Pumpe als Reaktion auf das Beurteilen, dass der Kanisterspülventilfilter gespült werden soll. Das Verdunstungsemissionssystem beinhaltet, dass das Spülen des Kanisterspülventilfilters Ausstoßen von Verunreinigungen aus dem Kraftstoffdampfspeichersystem beinhaltet. Das Verdunstungsemissionssystem umfasst ferner ein Rückschlagventil und wobei das Ausstoßen von Verunreinigungen aus dem Kraftstoffdampfspeichersystem Ausstoßen von Verunreinigungen über das Rückschlagventil beinhaltet. Das Verdunstungsemissionssystem beinhaltet, dass der Kanisterspülventilfilter in einer Leitung zwischen einem Kraftstoffdampfspeicherkanister und dem Kanisterspülventil positioniert ist.
Unter Bezugnahme auf 2 ist nun ein beispielhaftes Kraftstoffsystem 175 im Detail gezeigt. Das Kraftstoffsystem aus 2 kann dem Motor 10, der in 1 im Detail gezeigt ist, Kraftstoff zuführen. Das Kraftstoffsystem 175 beinhaltet ein Verdunstungsemissionssystem 270. Das System aus 2 kann gemäß dem Verfahren aus 4 betrieben werden. Komponenten des Kraftstoffsystems und Fluidleitungen sind als durchgezogene Linien gezeigt und elektrische Verbindungen sind als gestrichelte Linien gezeigt. Die durch durchgezogene Linien dargestellten Leitungen stellen eine Fluidverbindung zwischen Vorrichtungen bereit, die durch die Leitungen verbunden sind. Ferner sind die Leitungen an die Vorrichtungen gekoppelt, von denen sie weg führen und zu denen sie hin führen.
Das Verdunstungsemissionssystem 270 beinhaltet einen Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 zum Speichern von Kraftstoffdämpfen. Das Verdunstungsemissionssystem 270 beinhaltet zudem Kohlenstoff 203 zum Speichern und Freisetzen von Kraftstoffdämpfen. Der Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 beinhaltet der Darstellung nach eine Leitung 205 zur Entlüftung in die Atmosphäre, entlang derer ein Dreiwege-Kanisterentlüftungsventil (canister vent valve - CVV) 213 platziert ist, um selektiv zu ermöglichen, dass Luft in den Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 hinein und aus diesem heraus (z. B. A nach B) in eine erste Position strömt. Das Dreiwege-CVV 213 ermöglicht zudem selektiv, dass Luft aus der Atmosphäre zu dem Kanisterspülventilfilter 203 (z. B. B nach C) in eine zweite Position strömt. Die Einlassöffnungen des Dreiwege-CVV 213 sind als A, B und C angegeben. Die Leitung 209 koppelt das Dreiwegeventil 213 an die Leitung 215. Kraftstoffdämpfe können dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 über die Leitung 208 und ein normalerweise geöffnetes Kraftstofftankabsperrventil (fuel tank isolation valve - FTIV) 219 zugeführt werden. Kraftstoffdämpfe können über das Kanisterspülventil (canister purge valve - CPV) 204 gespült werden, das eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 und dem Motoransaugkrümmer 44 oder dem Einlass 42 über die Leitung 215 ermöglicht. Der Kanisterspülventilfilter 203 reduziert den Strom von Verunreinigungen aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 zu dem Kanisterspülventil 204, wodurch die Möglichkeit reduziert wird, dass das Kanisterspülventil 204 im offenen Zustand festklemmt. Der Kanisterspülventilfilter 203 kann aus Zellulosematerial, Schaumstoff, Kunststoff oder anderen bekannten Filtermedien bestehen. Das Pumpsteuermodul 211 beinhaltet eine bidirektionale Pumpe und ein Steuerventil, wie in den 3A-3C gezeigt. Das Pumpsteuermodul 211 kann dem Kanisterspülventilfilter 203 Druckluft zuführen, wenn sich das CVV in einer zweiten Position (z. B. B-C-Strom) befindet, das Kanisterspülventil 204 geschlossen ist und das FTIV 219 geschlossen ist. Die Druckluft kann das Rückschlagventil 207 öffnen, um zu ermöglichen, dass Verunreinigungen über Luft, die in Richtung des Pfeils 221 strömt, aus dem Verdunstungsemissionssystem 270 gespült werden. Druckluft aus dem Pumpsteuermodul 211 strömt in die durch den Pfeil 218 angezeigte Richtung, wenn der Kanisterspülventilfilter 203 regeneriert wird.
Der Motor 10 beinhaltet einen Kraftstoffverteiler 220, der der direkten Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 Kraftstoff zuführt. Kraftstoffdämpfe können in den Ansaugkrümmer 44 oder den Einlass 42 eingeleitet werden, wenn der Ansaugkrümmerdruck unter dem atmosphärischen Druck liegt. Der Kraftstoff 231 wird dem Kraftstoffverteiler 220 aus dem Kraftstofftank 230 über die Kraftstoffpumpe 252 zugeführt. Der Druck im Kraftstofftank 232 kann über einen Kraftstofftank-Druckgeber (fuel tank pressure transducer - FTPT) 241 gemessen und an die Steuerung 12 weitergeleitet werden. Die Steuerung 12 kann Eingaben von den in 1 beschriebenen Sensoren sowie dem Sensor 241 empfangen. Die Steuerung 12 aktiviert und deaktiviert zudem das CPV 204, das Dreiwege-CVV 213, das FTIV 219 und die Pumpe 252 als Reaktion auf die Betriebsbedingungen des Kraftstoffsystems und des Motors.
In einem Beispiel arbeitet das System aus 2 gemäß dem Verfahren aus 4 über ausführbare Anweisungen, die in nicht transitorischem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind. Während der Motor 10 betrieben wird, können Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 230 als Reaktion auf steigende Temperaturen im Kraftstofftank 230 in einem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 gespeichert werden.
Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 230 können Luft aus dem CVV 213 herausdrücken, wenn sich das CVV 213 in einer ersten Position befindet und wenn die Temperatur und/oder der Druck im Kraftstofftank 230 zunimmt. Wenn der Motor 10 betrieben wird, während Dämpfe zum Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 geleitet werden, kann das CPV 204 geöffnet werden, sodass Kraftstoffdämpfe in den Motor 10 gesaugt und dort verbrannt werden. Wenn der Motor 10 nicht betrieben wird oder wenn das CPV 204 geschlossen ist, kann Kraftstoffdampf in den Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 strömen, wenn die Temperatur und/oder der Druck im Kraftstofftank 230 derart ansteigt, dass Kraftstoffdämpfe zum Kraftstoffdampfspeichertank 202 strömen und dort gespeichert werden.
Wenn dagegen der Motor 10 nicht betrieben wird oder das CPV 204 geschlossen ist, während die Temperatur und/oder der Druck im Kraftstofftank 230 abnimmt, können Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfkanister 202 in den Kraftstofftanks 230 kondensieren, wenn das FTIV 219 geöffnet ist. Das FTIV 219 kann ein normalerweise geöffnetes Ventil sein, das geschlossen wird, wenn das CPV 204 geöffnet ist, um die Vakuumbildung im Kanister 202 zu verbessern, wodurch die Evakuierung von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 verbessert wird. Somit stellt das in 2 gezeigte Kraftstoffsystem eine Möglichkeit zum Verringern eines Volumens des Kraftstoffdampfemissionssystems, das gespült wird, bereit, sodass das Spülen des Kraftstoffdampfkanisters verbessert werden kann.
Die Steuerung 12 kann einen Zustand der Beeinträchtigung des CPV, FTIV und/oder CVV auf einem Anzeigefeld 251 anzeigen. Alternativ kann 251 eine Leuchte oder eine andere Vorrichtung sein, um eine Beeinträchtigung innerhalb des Systems anzuzeigen.
Unter Bezugnahme auf die 3A-3C sind nun detaillierte Ansichten des Pumpsteuermodul 211 gezeigt. Insbesondere ist das Pumpsteuermodul 211 in 3A in einem Referenzprüfzustand gezeigt. Das Pumpsteuermodul 211 ist in 3B in einem Zustand zum Beurteilen von Beeinträchtigungen eines Verdunstungsemissionszustands gezeigt. Schließlich ist das Pumpsteuermodul 211 in 3C in einem Spülzustand für das Verdunstungsemissionssystem gezeigt. Die in den 3A-3C gezeigten Komponenten sind gleich, wenn sie mit den gleichen Nummern gekennzeichnet sind. Daher wird der Kürze halber die Beschreibung des Pumpsteuermoduls 211 und seiner Komponenten nicht für jede Figur angegeben.
Das Pumpsteuermodul 211 beinhaltet einen Magneten 302, der den Ventilkörper 304 selektiv in eine von zwei Positionen bewegen kann. Der Ventilkörper 304 ist in 3A gezeigt. Der Ventilkörper 304 beinhaltet einen ersten Kanal 306 und einen zweiten Kanal 307. Das Pumpsteuermodul 211 beinhaltet zudem eine bidirektionale Pumpe, die Luft in eine erste Richtung oder in eine zweite Richtung bewegen kann. Das Pumpsteuermodul 211 beinhaltet zudem einen Drucksensor 320 zum Erfassen von Druck in dem Pumpsteuermodul 211 und eine Öffnung 308, um den Strom durch das Pumpsteuermodul 211 zu begrenzen.
Das Pumpsteuermodul 211 kann in einen Referenzprüfzustand befohlen werden, wie in 3A gezeigt, um einen Schwellendruck in dem Pumpsteuermodul 211 zu bestimmen. Der Ventilkörper 304 wird wie gezeigt in eine erste Position eingestellt und die Pumpe 310 wird betrieben, um Luft zu strömen, wie durch die Pfeile 312 in 3A angezeigt, wenn das Pumpsteuermodul 211 in den Referenzprüfzustand befohlen wird. Der Drucksensor 330 bestimmt einen Druck in dem Pumpsteuermodul 211, wenn sich das Pumpsteuermodul 211 im Referenzprüfzustand befindet.
Das Pumpsteuermodul 211 ist in 3B in einem Spülzustand gezeigt. Der Spülzustand ermöglicht, dass Luft in beide Richtungen durch das Pumpsteuermodul 211 strömt, wie durch die Pfeile 312 in 3B angezeigt. Der Ventilkörper 304 befindet sich in der ersten Position und die Pumpe 310 ist ausgeschaltet, wenn das Pumpsteuermodul 211 in den Referenzspülzustand befohlen wird.
Das Pumpsteuermodul 211 kann auch in einen Beeinträchtigungserfassungszustand befohlen werden, wie in 3C gezeigt. Der Beeinträchtigungserfassungszustand ermöglicht eine Bestimmung, ob Luft oder ein anderes Gas unbeabsichtigt in das Verdunstungsemissionssystem eintritt oder nicht. Insbesondere wird der Ventilkörper 304 in eine zweite Position befohlen, um zu ermöglichen, dass Luft durch den zweiten Kanal 307 strömt. Zusätzlich wird die Pumpe 310 aktiviert und leitet den Luftstrom in die Atmosphäre, wie durch die Pfeile 312 angezeigt. Der Drucksensor 320 erfasst Druck auf einer Einlassseite der Pumpe 310. Luft auf der Einlassseite der Pumpe 310 kann einen Unterdruck oder ein Vakuum relativ zum Atmosphärendruck aufweisen, wenn der Beeinträchtigungserfassungszustand aktiviert ist.
Unter Bezugnahme auf 3D ist nun eine Sequenz zum Bestimmen, ob das Verdunstungsemissionssystem beeinträchtigt ist oder nicht, gezeigt. Die Sequenz aus 3D kann über das System aus 2 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 4 durchgeführt werden.
3D zeigt einen Verlauf, der eine vertikale Achse und eine horizontale Achse beinhaltet. Die vertikale Achse stellt den Druck dar und der Druck erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zum Zeitpunkt t0 befindet sich das in den 3A-3C gezeigte Pumpsteuermodul 211 in einem Spülmodus, in dem Luft durch das Pumpsteuermodul strömen kann und in dem die Pumpe 310 nicht aktiviert ist. Der Druck liegt auf einem höheren Niveau.
Zum Zeitpunkt t1 wird das Pumpsteuermodul 211 in den Referenzprüfzustand befohlen. Der Ventilkörper 304 bewegt sich nicht, aber die Pumpe 310 wird aktiviert und das Kanisterspülventil 204 und das FTIV 219 (nicht gezeigt) werden geschlossen. Der Druck in dem Pumpensteuermodul 211 wird auf ein Niveau reduziert, das den Beeinträchtigungsschwellenwert 350 festlegt.
Zum Zeitpunkt t2 wird die Pumpe 310 deaktiviert und der Druck in dem Pumpsteuermodul 211 nimmt als Reaktion auf das Deaktivieren der Pumpe 310 zu. Wenn der Beeinträchtigungserfassungsschwellenwert 350 festgelegt wurde, wird das Pumpsteuermodul 211 zum Zeitpunkt t3 in den Beeinträchtigungserfassungszustand befohlen.
Zum Zeitpunkt t3 wird der Ventilkörper 304 in eine zweite Position bewegt und die Pumpe 310 wird aktiviert. Die Pumpe 310 beginnt, Luft aus dem in 2 gezeigten Kanister 202 zu evakuieren, um zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung vorliegt. Mit anderen Worten wird die Pumpe 310 aktiviert, um zu bestimmen, ob Luft oder ein anderes Gas in das Verdunstungsemissionssteuersystem eintritt oder dieses beeinträchtigt. Wenn keine Beeinträchtigung vorliegt, kann der Druck im Pumpsteuermodul 211 einer Bewegungsbahn folgen, wie bei 332 gezeigt. Andernfalls, wenn eine Beeinträchtigung vorliegt, kann der Druck im Pumpsteuermodul 211 einer Bewegungsbahn folgen, die der Bewegungsbahn 334 ähnlich ist. Die Bewegungsbahn 334 kann den Schwellenwert 350 nicht erreichen, wodurch eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems angezeigt wird.
Somit können das Pumpsteuermodul und seine Pumpe nützlich sein, um zu bestimmen, ob ein Verdunstungsemissionssystem beeinträchtigt sein kann oder nicht. Wenn dies der Fall ist, ist es möglicherweise nicht machbar oder sinnvoll, Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter zu spülen.
Unter Bezugnahme auf 4 ist nun ein Verfahren zum Bestimmen, ob ein Kanisterspülventilfilter regeneriert werden soll oder nicht und zum Regenerieren des Kanisterspülventilfilters gezeigt. Das Verfahren kann als ausführbare Anweisungen, die in nicht transitorischem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind, in dem System aus den 1-3C beinhaltet sein. Das Verfahren aus 5 kann die Steuerung 12 veranlassen, Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt zu verändern.
Bei 402 beurteilt das Verfahren 400, ob ein Kanisterspülventilfiltertest oder eine Beurteilung durchgeführt werden soll oder nicht. Das Verfahren 400 kann beurteilen, eine Kanisterspülventilfilterbeurteilung zu vorbestimmten Zeiten (z. B. nach jedem Motorstopp oder -start) durchzuführen. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, die Kanisterspülventilfilterbeurteilung durchzuführen, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 404 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 400 geht zu 403 über.
Bei 403 betreibt das Verfahren 400 das Kraftstoffdampfspeichersystem wie beabsichtigt. Zum Beispiel kann das Verfahren 400 ermöglichen, dass sich Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstofftank in einem Kraftstoffdampfspeicherkanister ansammeln. Das Verfahren 400 kann auch die Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister zum Motor spülen, wenn bestimmt wird, dass der Kraftstoffdampfspeicherkanister mit Kraftstoffdämpfen gefüllt ist. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 404 aktiviert das Verfahren 400 die Pumpe 310 in dem Pumpensteuermodul 211. Das Verfahren 400 positioniert außerdem den Ventilkörper 304 in einer ersten Position, wie in 3A gezeigt. Das Verfahren 400 schließt das Kanisterspülventil und das FTIV-Ventil vollständig. Diese Maßnahmen werden ergriffen, um das Verdunstungsemissionssystem abzudichten, um zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegt. Das Verfahren 400 geht zu 406 über.
Bei 406 beurteilt das Verfahren 400, ob die zum Erzeugen einer vorbestimmten Menge an Vakuum an der Position des Drucksensors (z. B. in dem Pumpsteuermodul 211) verwendete Zeitdauer größer als eine Schwellenzeitdauer ist. Alternativ kann das Verfahren 400 beurteilen, ob das an dem Drucksensor erzeugte Vakuum in mehr als einer Schwellenzeitdauer ein Schwellenvakuumniveau erreicht hat. Wenn dies der Fall ist, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 400 geht zu 407 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 400 zu 408 über. Wenn das Verfahren 400 beurteilt, dass die Zeitdauer zum Erzeugen des vorbestimmten Vakuumniveaus größer als die Schwellenzeitdauer ist, kann eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegen, sodass es unter Umständen nicht möglich ist, den Kanisterspülventilfilter zuverlässig zu regenerieren.
Bei 407 zeigt das Verfahren 400 an, dass das Verdunstungsemissionssystem beeinträchtigt ist. Die Anzeige kann Fahrzeuginsassen über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bereitgestellt werden. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Bei 408 kehrt das Verfahren 400 die Pumpe um, wodurch Luft aus der Atmosphäre in das Verdunstungsemissionssystem strömt. Das Verfahren 400 bewegt zudem den Ventilkörper in eine zweite Position, die es ermöglicht, dass Luft aus der Atmosphäre zu dem Kanisterspülventilfilter strömt. Das Verfahren 400 schließt zudem das Kanisterspülventil und das FTIV vollständig. Das Kanisterentlüftungsventil (z. B. 213 aus 2) ist so positioniert, dass der Luftstrom von C nach B strömen kann. Das Verfahren 400 geht zu 410 über.
Bei 410 bringt das Verfahren 400 Druckluft über einen Luftstrom in der Richtung des Pfeils 218 aus 2 auf den Kanisterspülventilfilter auf. Die Druckluft kann mit einer konstanten Rate strömen, oder alternativ kann die Druckluft gepulst werden, um Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter zu entfernen. Die Druckluft kann dem Filter für eine vorbestimmte Zeitdauer bereitgestellt werden. Die Verunreinigungen können Kohlenstoffpartikel aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister beinhalten. Das Verfahren 400 geht zu 412 über.
Bei 412 positioniert das Verfahren 400 das Kanisterentlüftungsventil (CVV) (z. B. 213 aus 2) wieder in der A-B-Position, sodass Luft aus der Atmosphäre zum Kanister strömen kann oder umgekehrt. Zudem öffnet das Verfahren 400 das FTIV und öffnet oder schließt das Kanisterspülventil. Das Verfahren 400 deaktiviert zudem die Pumpe in dem Pumpsteuermodul 211. Der Ventilkörper wird in die erste Position eingestellt. Das Verfahren 400 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann ein Diagnosetest oder -vorgang verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegt. Falls nicht, kann ein Kanisterspülventilfilter regeneriert werden, indem Druckluft auf den Kanisterspülventilfilter aufgebracht wird, sodass der Luftstrom durch den Kanisterspülventilfilter im Vergleich dazu, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister über das Kanisterspülventil und den Kanisterspülventilfilter zu dem Motor strömen, umgekehrt wird.
Nun ist unter Bezugnahme auf 5 ein beispielhaftes Kraftstoffsystem 175 im Detail gezeigt. Das Kraftstoffsystem aus 5 beinhaltet viele der gleichen Komponenten wie das Kraftstoffsystem aus 2. Daher wird der Kürze halber eine Beschreibung von in 5 gezeigten Komponenten, die gleich wie die in 2 gezeigten sind und die gleiche Nummerierung aufweisen, nicht wiederholt. Komponenten, die für das in 5 gezeigte Kraftstoffsystem einzigartig sind, werden beschrieben. Das System aus 5 kann gemäß dem Verfahren aus 7 betrieben werden. Komponenten des Kraftstoffsystems und Fluidleitungen sind als durchgezogene Linien gezeigt und elektrische Verbindungen sind als gestrichelte Linien gezeigt. Die durch durchgezogene Linien dargestellten Leitungen stellen eine Fluidverbindung zwischen Vorrichtungen bereit, die durch die Leitungen verbunden sind. Ferner sind die Leitungen an die Vorrichtungen gekoppelt, von denen sie weg führen und zu denen sie hin führen.
Das Verdunstungsemissionssystem 270 beinhaltet eine Venturidüse oder eine Ausstoßvorrichtung 506 zum Erzeugen von Vakuum in dem Verdunstungsemissionssystem 270, wenn sich der Motor 10 in einem aufgeladenen Betriebszustand befindet (z. B. mit Luftdruck über dem Atmosphärendruck beaufschlagt wird). Der Ausstoßvorrichtung 506 wird Druckluft aus dem Verdichter 85 in einer durch die Pfeile 550 angezeigten Strömungsrichtung über die Leitung 512 zugeführt. Wenn der Motor 10 mit einem Vakuum im Ansaugkrümmer 44 betrieben wird, können Kraftstoffdämpfe in Richtung des Pfeils 575 aus dem Kanister 203 zum Ansaugkrümmer strömen. Wenn der Motor 10 mit einem Vakuum im Ansaugkrümmer 44 betrieben wird, können Kraftstoffdämpfe in Richtung der Pfeile 513 aus dem Kanister 203 zum Ansaugkrümmer strömen. Das Rückschlagventil 516 verhindert, dass Luft aus dem Ansaugkrümmer 44 in den Kanister 203 strömt. Das Rückschlagventil 504 verhindert einen Luftstrom von der Ausstoßvorrichtung 506 zu dem Ansaugkrümmer 44 und dem Kanister 203 über die Leitung 502 Das Dreiwegeventil 508 steuert die Luftstromausgabe aus der Ausstoßvorrichtung 506 und kann als Spülventil des Kanisterspülventilfilters bezeichnet werden. Die Einlassöffnungen des Dreiwegeventils 508 sind als D, E und F angegeben. Das Dreiwegeventil 508 ist so positioniert, dass Luft von Einlassöffnung D zu Einlassöffnung E strömen kann, wenn der Kanisterspülventilfilter 203 regeneriert wird. Das Dreiwegeventil 508 ist so positioniert, dass Luft von Einlassöffnung D zu Einlassöffnung F strömen kann, wenn der Kanisterspülventilfilter 203 nicht regeneriert wird. Durch Positionieren des Dreiwegeventils 508, sodass Luft in Richtung des Pfeils 511 über die Leitung 510 zu dem Kainsterspülventilfilter 203 strömen kann, kann der Verdichter 85 dem Kanisterspülventilfilter 203 Druckluft zuführen, sodass Verunreinigungen und überschüssige Luft in Richtung des Pfeils 221 an dem Rückschlagventil 207 vorbeiströmen können.
Der Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 beinhaltet der Darstellung nach eine Leitung 205 zur Entlüftung in die Atmosphäre, entlang derer ein Zweiwege-Kanisterentlüftungsventil (CVV) 534 platziert ist, um selektiv zu ermöglichen oder zu verhindern, dass Luft aus der Atmosphäre (ATM) in den Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 hinein und aus diesem heraus strömt. Kraftstoffdämpfe können dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 über die Leitung 208 und ein normalerweise geöffnetes Dampfsperrventil (vapor blocking valve - VBV) 533 zugeführt werden. Kraftstoffdämpfe können über das Kanisterspülventil (CPV) 204 gespült werden, das eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 und dem Motoransaugkrümmer 44 oder dem Einlass 42 über die Leitung 205 ermöglicht. Der Kanisterspülventilfilter 203 reduziert den Strom von Verunreinigungen aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 zu dem Kanisterspülventil 204, wodurch die Möglichkeit reduziert wird, dass das Kanisterspülventil 204 im offenen Zustand festklemmt. In einem Beispiel arbeitet das System aus 5 gemäß dem Verfahren aus 7 über ausführbare Anweisungen, die in nicht transitorischem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind. Während der Motor 10 betrieben wird, können Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 230 als Reaktion auf steigende Temperaturen im Kraftstofftank 230 in einem Kraftstoffdampfspeicherkanister 202 gespeichert werden.
Auf diese Weise kann Druckluft aus einem Verdichter aufgebracht werden, um einen Kanisterspülventilfilter von Verunreinigungen zu spülen. Durch Schließen des VBB 533 und des Zweiwege-CVV 534 kann verhindert werden, dass die Verunreinigungen wieder in den Kraftstoffdampfspeicherkanister 203 eintreten. Das Rückschlagventil 207 kann sich öffnen, wenn ein positiver Druck darauf aufgebracht wird.
Unter Bezugnahme auf 6 ist nun eine beispielhafte Betriebssequenz zur Erfassung von Beeinträchtigungen für das System aus den 1 und 5 gezeigt. Die Sequenz aus 6 kann über das System aus 5 in Zusammenwirkung mit dem Verfahren aus 7 erzeugt werden.
Der erste Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Drucks an einem Kraftstofftankdruckwandler oder -sensor (fuel tank pressure transducer - FTPT) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt den Kraftstofftankdruck dar und der Kraftstofftankdruck erhöht sich in Richtung des Pfeils der vertikalen Achse. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die horizontale Linie 650 stellt einen Schwellendruck dar, der während einer Beurteilung einer Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems zu erreichen ist.
Der zweite Verlauf von oben aus 6 ist ein Verlauf eines Betriebszustands eines Kanisterspülventils (CPV) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die CPV-Position dar und das CPV ist offen, wenn sich die Kurve 610 auf einer höheren Ebene befindet. Das CPV ist geschlossen, wenn sich die Kurve 610 auf einer tieferen Ebene nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 610 stellt den CPV-Zustand dar.
Der dritte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Dampfsperrventils (VBV) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die VBV-Position dar und das VBV ist offen, wenn sich die Kurve 612 auf einer höheren Ebene befindet. Das VBV ist geschlossen, wenn sich die Kurve 612 auf einer tieferen Ebene nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu. Die Kurve 612 stellt den VBV-Zustand dar.
Der vierte Verlauf von oben in 6 ist ein Verlauf des Betriebszustands des Kanisterentlüftungsventils (CVV) gegenüber der Zeit. Die vertikale Achse stellt die CVV-Position dar und das CVV ist offen, wenn sich die Kurve 614 auf einer höheren Ebene befindet. Das CVV ist geschlossen, wenn sich die Kurve 614 auf einer tieferen Ebene nahe der horizontalen Achse befindet. Die horizontale Achse stellt die Zeit dar und die Zeit nimmt von der linken Seite der Figur zur rechten Seite der Figur zu.
Zum Zeitpunkt t10 wird das Verdunstungsemissionssystem nicht auf eine Beeinträchtigungsbedingung beurteilt. Der Druck im Kraftstofftank ist null und das CPV ist geschlossen. Zusätzlich ist das VBV offen und das CVV ist offen.
Zum Zeitpunkt t11 beginnt das Verdunstungsemissionssystem mit der Beurteilung auf eine Beeinträchtigungsbedingung. Das CPV wird geöffnet, sodass ein Vakuum über den Motor in den Kraftstoffdampfspeicherkanister und den Kraftstofftank gezogen werden kann. Das VBV ist offen, sodass Druck am FTPT beobachtet werden kann und das CVV ist geschlossen, sodass das Vakuum erzeugt werden kann. Die Kurve 602 stellt den Kraftstofftankdruck dar und kann anzeigen, wann ein CPV-Filter mindestens teilweise mit Verunreinigungen verstopft ist. Die Kurve 604 stellt einen Kraftstofftankdruck dar und kann anzeigen, wann der CPV-Filter nicht mit Verunreinigungen verstopft ist. Es ist zu beachten, dass die Kurve 602 eine wesentlich längere Zeit benötigt, um den Druckschwellenwert 650 für die Beeinträchtigungsbeurteilung zu erreichen.
Zum Zeitpunkt t12 wird das CPV geschlossen, sodass, wenn eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegt, der durch den FTPT beobachtete Druck in Richtung Atmosphärendruck zunimmt, da die Beeinträchtigung ermöglichen kann, dass Luft in das Verdunstungsemissionssystem strömt. Das VBV bleibt offen, sodass der Druck über den FTPT beobachtet werden kann, und das CVV bleibt geschlossen, um das System abzudichten. Die Kurve 606 stellt den Druck in dem Verdunstungsemissionssystem dar und seine Zunahmerate kann eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems anzeigen. Die Kurve 608 stellt den Druck in dem Verdunstungsemissionssystem dar und seine Zunahmerate kann anzeigen, wenn keine Beeinträchtigung in dem Verdunstungsemissionssystem vorliegt.
Somit kann die Druckänderungsrate und/oder die Zeitdauer, die benötigt wird, bis der Druck in dem Verdunstungsemissionssystem einen Schwellendruck erreicht, einen verstopften Kanisterspülfilter anzeigen. Umgekehrt kann die Druckänderungsrate und/oder die Zeitdauer, die benötigt wird, bis der Druck in dem Verdunstungsemissionssystem zunimmt, wenn keine Luft aus dem Verdunstungsemissionssystem gesaugt wird, anzeigen, ob das Verdunstungsemissionssystem beeinträchtigt wurde oder nicht.
Unter Bezugnahme auf 7 ist nun ein zweites Verfahren zum Bestimmen, ob ein Kanisterspülventilfilter regeneriert werden soll oder nicht und zum Regenerieren des Kanisterspülventilfilters gezeigt. Das Verfahren kann als ausführbare Anweisungen, die in nicht transitorischem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind, in dem System aus den 1 und 5 beinhaltet sein. Das Verfahren aus 7 kann die Steuerung 12 veranlassen, Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der physischen Welt zu verändern.
Bei 702 beurteilt das Verfahren 700, ob ein Kanisterspülventilfiltertest oder eine Beurteilung durchgeführt werden soll oder nicht. Das Verfahren 700 kann beurteilen, eine Kanisterspülventilfilterbeurteilung zu vorbestimmten Zeiten (z. B. nach jedem Motorstopp oder -start) durchzuführen. Wenn das Verfahren 700 beurteilt, die Kanisterspülventilfilterbeurteilung durchzuführen, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 704 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 703 über.
Bei 703 betreibt das Verfahren 700 das Kraftstoffdampfspeichersystem wie beabsichtigt. Zum Beispiel kann das Verfahren 700 ermöglichen, dass sich Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstofftank in einem Kraftstoffdampfspeicherkanister ansammeln. Das Verfahren 700 kann auch die Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister zum Motor spülen, wenn bestimmt wird, dass der Kraftstoffdampfspeicherkanister mit Kraftstoffdämpfen gefüllt ist. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 704 öffnet das Verfahren 700 das Kanisterspülventil, sodass der Motor ein Vakuum in das Verdunstungsemissionssystem ziehen kann, öffnet das VBV, sodass der Druck in dem Verdunstungsemissionssystem an dem FTPT reflektiert werden kann und schließt das CVV, sodass ein Vakuum in das Verdunstungsemissionssystem gezogen werden kann. Diese Maßnahmen werden ergriffen, um das Verdunstungsemissionssystem abzudichten, um zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegt. Das Verfahren 700 geht zu 706 über.
Bei 706 reduziert und überwacht das Verfahren 700 den Druck in dem Verdunstungsemissionssystem, einschließlich des Drucks in dem Kraftstofftank und des Drucks in dem Kraftstoffdampfspeicherkanister (z. B. speichert es Druckwerte im RAM der Steuerung). Der Druck kann reduziert werden, indem Luft über das CPV und den CPV-Filter in den Motor gesaugt wird. Das Verfahren 700 geht zu 708 über.
Bei 708 beurteilt das Verfahren 700, ob die zum Erzeugen einer vorbestimmten Menge an Vakuum an der Position des Drucksensors (z. B. FTPT) verwendete Zeitdauer größer als eine Schwellenzeitdauer ist. Alternativ kann das Verfahren 700 beurteilen, ob das an dem Drucksensor erzeugte Vakuum ein Schwellenvakuumniveau in weniger als einem Schwellenzeitraum nicht erreicht hat. Wenn eine der Antworten Ja lautet, geht das Verfahren 700 geht zu 710 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 709 über. Wenn das Verfahren 700 beurteilt, dass das an dem Drucksensor erzeugte Vakuum das Schwellenvakuumniveau in weniger als einer Schwellenzeitdauer nicht erreicht hat, kann der CPV-Filter mit Verunreinigungen verstopft sein.
Bei 709 zeigt das Verfahren 700 an, dass das CPV-Filter frei ist und das Verdunstungsemissionssystem wird wie beabsichtigt betrieben. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 710 schließt das CPV. Das CPV wird geschlossen, sodass keine zusätzliche Luft aus dem Verdunstungsemissionssystem angesaugt wird. Wenn jedoch eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegt, kann der Druck im Verdunstungsemissionssystem ansteigen. Das Verfahren 700 geht zu 712 über.
Bei 712 wartet das Verfahren 700 eine Schwellenzeitdauer (z. B. zwei Minuten) ab, ob der Druck im Verdunstungsemissionssystem zunimmt. Das Verfahren 700 geht zu 714 über.
Bei 714 beurteilt das Verfahren 700, ob der Druck in dem Verdunstungsemissionssystem, das den Kraftstofftank beinhaltet, größer als ein Schwellendruck ist. Wenn dies nicht der Fall ist, lautet die Antwort Nein und das Verfahren 700 geht zu 715 über. Ist dies der Fall, lautet die Antwort Ja und das Verfahren 700 geht zu 716 über.
Bei 715 zeigt das Verfahren 700 eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems an. Die Fahrzeuginsassen können angewiesen werden, das Fahrzeug warten zu lassen. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Bei 716 öffnet das Verfahren 700 das Spülventil des Kanisterspülventilfilters (z. B. ermöglicht es einen Luftstrom von Einlassöffnung D zu Einlassöffnung E), um einen Luftstrom aus dem Verdichter in das Verdunstungsemissionssystem und zu dem Kanisterspülfilter zu ermöglichen. Das Verfahren 700 schließt zudem das VBV, sodass keine Luft aus dem Verdunstungsemissionssystem strömt. Das Verfahren 700 schließt zudem das CPV und das CVV. Der Luftstrom aus dem Verdichter wird in einer Richtung aufgebracht, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der Luft von dem Kanisterspülventilfilter zu dem Motor strömt. Dies kann ermöglichen, dass Verunreinigungen aus dem Kanisterspülventilfilter entfernt werden. Das Verfahren 700 geht zu 718 über.
Bei 718 bringt das Verfahren 700 Luftdruck für eine Schwellenzeitdauer (z. B. 30 Sekunden) auf das Kanisterspülventilfilter auf. In einigen Beispielen kann die Luft, die zu dem Kanisterspülventilfilter strömt, kontinuierlich mit einer festen Rate strömen. In anderen Beispielen kann die Luft, die zu dem Kanisterspülventilfilter strömt, gepulst strömen, sodass Luft für eine gewisse Zeitdauer strömt und dann stoppt und dann wieder zu strömen beginnt. Das Verfahren 700 geht zu 720 über.
Bei 720 schließt das Verfahren 700 das CPV-Filterspülventil (z. B. beendet es den Luftstrom von Einlassöffnung D zu Einlassöffnung E und ermöglicht einen Luftstrom von Einlassöffnung D zu Einlassöffnung F), öffnet das VBV, öffnet das CVV und schließt oder öffnet das CPV, in Abhängigkeit von den Fahrzeugbetriebsbedingungen. Das Verfahren 700 geht zum Ende über.
Auf diese Weise kann ein Diagnosetest oder -vorgang verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems vorliegt. Falls nicht, kann ein Kanisterspülventilfilter regeneriert werden, indem Druckluft auf den Filter aufgebracht wird, sodass der Luftstrom durch den Filter im Vergleich dazu, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfspeicherkanister über das Kanisterspülventil und den Kanisterspülventilfilter zu dem Motor strömen, umgekehrt wird. Der Luftstrom kann über einen Verdichter bereitgestellt werden, der einem Einlass eines Motors Luft zuführt.
Somit stellen die Verfahren aus den 4 und 7 ein Verfahren zum Betreiben eines Verdunstungsemissionssystems bereit, das Folgendes umfasst: Druckbeaufschlagen eines Gases (z. B. Luft) in dem Verdunstungsemissionssystem und Aufbringen des druckbeaufschlagten Gases auf einen Kanisterspülventilfilter; und Abführen von Verunreinigungen, nachdem sie in dem Kanisterspülventilfilter aufgenommen wurden, über ein Rückschlagventil nach außerhalb des Verdunstungsemissionssystems. Das Verfahren umfasst ferner Öffnen des Rückschlagventils über das Gas, das mit Druck beaufschlagt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Gas über einen Verdichter, der einem Motor Luft zuführt, mit Druck beaufschlagt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass das Gas über eine Pumpe, die in dem Verdunstungsemissionssystem beinhaltet ist, mit Druck beaufschlagt wird. Das Verfahren beinhaltet, dass die Verunreinigungen Kohlenstoff beinhalten. Das Verfahren beinhaltet, dass der Kanisterspülventilfilter entlang einer Leitung zwischen einem Kraftstoffdampfspeicherkanister und einem Kanisterspülventil positioniert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Rückschlagventil entlang der Leitung zwischen dem Filter und dem Kraftstoffdampfspeicherkanister positioniert ist.
Somit können die Verfahren aus den 4 und 7 zudem ein Verfahren zum Betreiben eines Verdunstungsemissionssystems bereitstellen, das Folgendes umfasst: Spülen von Verunreinigungen aus einem Kanisterspülventilfilter als Reaktion auf das Nichtvorliegen einer Beeinträchtigung des Verdunstungsemissionssystems und darauf, dass eine Zeitdauer zum Erzeugen eines Vakuums in dem Verdunstungsemissionssystem einen Schwellenwert überschreitet. Das Verfahren beinhaltet, dass die Verunreinigungen über ein Rückschlagventil und eine Pumpe oder einen Verdichter gespült werden. Das Verfahren beinhaltet, dass die Pumpe eine Pumpe ist, die entlang einer Leitung zwischen der Atmosphäre und einem Kraftstoffdampfspeicherkanister positioniert ist. Das Verfahren beinhaltet, dass der Verdichter ein elektrisch angetriebener Verdichter ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Spülen von Verunreinigungen aus dem Kanisterspülfilter Strömen von Luft durch den Kanisterspülventilfilter in einer Richtung beinhaltet, die einer Richtung entgegengesetzt ist, in der Luft durch den Kanisterspülventilfilter strömt, wenn Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstoffdampfspeicherkanister zu einem Motor gespült werden.
Für den Fachmann versteht es sich, dass die in dieser Schrift beschriebenen Verfahren eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die hierin beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern soll die Veranschaulichung und Beschreibung erleichtern. Wenngleich dies nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine/r oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der konkreten verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden können. Außerdem können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge, Verfahren und/oder Funktionen graphisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Würde diese von einem Fachmann gelesen, würden diesem viele Veränderungen und Modifikationen ersichtlich werden, ohne vom Wesen und Umfang der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise könnten I3-, 14-, 15-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die in Erdgas-, Benzin-, Diesel- oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Verdunstungsemissionssystems, umfassend: Druckbeaufschlagen eines Gases in dem Verdunstungsemissionssystem und Aufbringen des druckbeaufschlagten Gases auf einen Kanisterspülventilfilter; und Abführen von Verunreinigungen, nachdem sie in dem Kanisterspülventilfilter aufgenommen wurden, über ein Rückschlagventil nach außerhalb des Verdunstungsemissionssystems.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Öffnen des Rückschlagventils über das Gas, das mit Druck beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gas über einen Verdichter, der einem Motor Luft zuführt, mit Druck beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gas über eine Pumpe, die in dem Verdunstungsemissionssystem beinhaltet ist, mit Druck beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verunreinigungen Kohlenstoff beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kanisterspülventilfilter entlang einer Leitung zwischen einem Kraftstoffdampfspeicherkanister und einem Kanisterspülventil positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Rückschlagventil entlang der Leitung zwischen dem Filter und dem Kraftstoffdampfspeicherkanister positioniert ist.
Verdunstungsemissionssystem, umfassend: einen Motor, der einen Verdichter beinhaltet, der in den Motor eintretende Luft mit Druck beaufschlagt; ein Kraftstoffdampfspeichersystem, das dazu konfiguriert ist, dem Motor Kraftstoffdämpfe zuzuführen, wobei das Kraftstoffdampfspeichersystem ein Kanisterspülventil und einen Kanisterspülventilfilter beinhaltet; und eine Steuerung, die in nicht transitorischem Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen beinhaltet, die die Steuerung veranlassen, zu beurteilen, ob der Kanisterspülventilfilter von Verunreinigungen gespült werden soll oder nicht und einen oder mehrere Aktoren einzustellen, um den Kanisterspülventilfilter zu spülen, wenn beurteilt wird, dass der Kanisterspülventilfilter gespült werden soll.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 8, wobei das Einstellen des einen oder der mehreren Aktoren Einstellen der Ausgabe des Verdichters beinhaltet.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 9, wobei das Einstellen des einen oder der mehreren Aktoren Einstellen einer Position eines Ventils beinhaltet.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Pumpe, die in dem Kraftstoffdampfspeichersystem beinhaltet ist.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Aktivieren der Pumpe als Reaktion auf das Beurteilen, dass der Kanisterspülventilfilter gespült werden soll.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 12, wobei das Spülen des Kanisterspülventilfilters Ausstoßen von Verunreinigungen aus dem Kraftstoffdampfspeichersystem beinhaltet.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 13, ferner umfassend ein Rückschlagventil und wobei das Ausstoßen von Verunreinigungen aus dem Kraftstoffdampfspeichersystem Ausstoßen von Verunreinigungen über das Rückschlagventil beinhaltet.
Verdunstungsemissionssystem nach Anspruch 8, wobei der Kanisterspülventilfilter in einer Leitung zwischen einem Kraftstoffdampfspeicherkanister und dem Kanisterspülventil positioniert ist.