DE102011007592A1 - Verfahren und System zur Kraftstoffdampfsteuerung - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren und ein System zur Kraftstoffdampfsteuerung in einem Hybridfahrzeug (HEV). Das HEV-Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem enthält ein Kraftstofftankisolierventil, das normalerweise geschlossen ist, um die Speicherung von Betankung von der Speicherung von täglichen Dämpfen zu isolieren. Das Verfahren zur Kraftstoffdampfsteuerung beinhaltet das selektive Betätigen des Kraftstofftankisolierventils während miteinander verwandter Routinen zum Betanken, Kraftstoffdampfspülen und Emissionssystemleckdetektionsdiagnosen, um die Regelung von Druck und Unterdruck des HEV-Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems zu verbessern.

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Kraftstoffdampfspülung in einem Hybridfahrzeug.
  • Allgemeiner Stand der Technik und kurze Darstellung der Erfindung
  • Hybridfahrzeuge wie etwa Plug-In-Hybridfahrzeuge, können zwei Betriebsmodi aufweisen: einen Motor-Aus-Modus und einen Motor-An-Modus. Im Motor-Aus-Modus kann Leistung zum Betreiben des Fahrzeugs durch gespeicherte elektrische Energie geliefert werden. Im Motor-An-Modus kann das Fahrzeug unter Verwendung von Motorleistung arbeiten. Durch Umschalten zwischen elektrischen und Motorleistungsquellen können die Motorbetriebszeiten reduziert werden, wodurch die Gesamtkohlenstoffemissionen aus dem Fahrzeug reduziert werden. Kürzere Motorbetriebszeiten können jedoch zu einem unzureichenden Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Abgasreinigungssystem des Fahrzeugs führen. Außerdem können auch Betankungs- und Abgasreinigungssystemleckdetektionsoperationen, die von Drücken und Unterdrücken abhängen, die während des Motorbetriebs erzeugt werden, ebenso durch die kürzeren Motorbetriebszeiten in Hybridfahrzeugen beeinflusst werden.
  • Es wurden verschiedene Strategien entwickelt, um die Kraftstoffdampfsteuerung und das Management in Hybridfahrzeugsystemen zu behandeln. Zu beispielhaften Ansätzen zählen das Trennen der Lagerung von Betankungsdämpfen von der Lagerung von täglichen Dämpfen durch Hinzufügen eines Kraftstofftankisolierventils (FTIV – Fuel Tank Isolation Valve) zwischen einem Kraftstofftank und einem Kraftstoffdampfrückhalteaktivkohlebehälter und das Gestatten des Betankungsdampfspülens zu dem Aktivkohlebehälter während Betankungsereignissen, und Spülverfahren bei eingeschaltetem Motor. Die Trennung von täglichen und Betankungsdämpfen gestattet das Erzeugen eines Drucks in dem Kraftstofftank, während das Anlegen von alternativen Unterdruckquellen das Erzeugen eines Unterdrucks in dem Aktivkohlebehälter gestattet.
  • Ein beispielhafter Ansatz für das Kraftstoffdampfmanagement wird von Suzuki et al. in US 7,032,580 B2 gezeigt. Dabei bestimmt ein Steuersystem, ob der Kraftstofftankdruck über einem vorbestimmten Wert liegt, während ein Spülen von dem Aktivkohlebehälter zu dem Motoreinlass erfolgt. Falls der Kraftstofftankdruck über dem vorbestimmten Wert liegt, wird ein Drucksteuerventil zwischen dem Kraftstofftank und dem Aktivkohlebehälter geöffnet, um das Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank zu gestatten. Das Öffnen eines Abgasrückführungsventils wird auf der Basis der Öffnung des Drucksteuerventils verstellt, um eine in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge zu verringern und die Fluktuation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu unterdrücken. Das Drucksteuerventil wird geschlossen, nachdem eine Zeitdauer auf der Basis von Druck in dem Kraftstofftank und der Spülstromrate verstrichen ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch bei diesem Ansatz potentielle Probleme erkannt. Als ein Beispiel kann unter Bedingungen, bei denen der mittlere Kraftstofftankdruck sehr hoch ist, wie etwa bei Hybridfahrzeugkraftstoffsystemen, das Druckventil häufiger oder für längere Dauern öffnen, was zu häufigeren Fluktuationen beim Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Motors führt. Falls beispielsweise normalerweise der Kraftstofftank gegenüber dem Aktivkohlebehälter verschlossen ist, die Umgebungstemperatur hoch ist und das Hybridfahrzeug für eine lange Dauer in dem Motor-Aus-Modus betrieben worden ist, kann der Kraftstofftankdruck signifikant über dem des Aktivkohlebehälters liegen. Infolgedessen kann eine kontrollierte Freisetzung von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank, um dem Kraftstofftankdruck abzuleiten, während das Aktivkohlebehälterspülventil offen ist, schwierig zu erreichen sein, und es kann zum Fluten des Motors mit übermäßigen Dämpfen führen. Ein derartiges Fluten kann zum Verschlucken und Abwürgen des Motors führen und die Motorleistung verschlechtern.
  • Das obige Problem kann mindestens teilweise durch ein Verfahren behandelt werden, das die Koordinierung des Spülens von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank mit dem Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter gestattet, durch Regeln des Öffnens eines FTIV, um einen Aktivkohlebehälterdruck und einen Kraftstofftankdruck aufrechtzuerhalten, ohne den Motor zu fluten. Bei einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren das Betreiben eines an einen Motoreinlass gekoppelten Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems, wobei das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem einen über ein erstes Ventil an einen Aktivkohlebehälter gekoppelten Kraftstofftank enthält, wobei der Aktivkohlebehälter durch ein zweites Ventil an den Motoreinlass gekoppelt ist, wobei der Aktivkohlebehälter weiterhin an einen Unterdruckspeicher gekoppelt ist. Das Verfahren kann Folgendes umfassen: während einer Spülbedingung das Spülen einer ersten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter zu dem Motoreinlass und nach dem Spülen der ersten Menge das Spülen einer zweiten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter, wobei die zweite Menge auf der Basis der ersten Menge verstellt wird.
  • Bei einem Beispiel kann ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem für ein Hybridfahrzeug einen Kraftstofftank umfassen, der über ein Kraftstofftankisolierventil (FTIV – Fuel Tank Isolation Valve) an einen Aktivkohlebehälter gekoppelt ist. Der Aktivkohlebehälter kann über ein Aktivkohlebehälterspülventil (CPV – Canister Purge Valve) an den Motoreinlass gekoppelt sein. Der Aktivkohlebehälter kann weiterhin über ein Unterdruckspeicherventil (VAV – Vacuum Accumulator Valve) an einen Unterdruckspeicher gekoppelt sein. Als solches kann das FTIV während des Fahrzeugbetriebs geschlossen gehalten werden und kann unter Bedingungen des Betankens und täglichen Spülens selektiv geöffnet werden. Indem das FTIV geschlossen gehalten wird, kann der Kraftstoffdampfkreis in eine Aktivkohlebehälterseite und eine Kraftstofftankseite unterteilt werden. Betankungsdämpfe können in dem Aktivkohlebehälter auf der Aktivkohlebehälterseite des Kreises zurückgehalten werden, während tägliche Dämpfe in dem Kraftstofftank auf der Kraftstofftankseite des Kreises zurückgehalten werden können.
  • Ein erster Drucksensor kann an den Kraftstofftank gekoppelt sein, um einen Druck der Kraftstofftankseite des Kreises zu schätzen, während ein zweiter Drucksensor an den Aktivkohlebehälter gekoppelt sein kann, um einen Druck der Aktivkohlebehälterseite des Kreises zu schätzen. Auf der Basis der Eingabe von verschiedenen Sensoren wie etwa den Drucksensoren und weiter auf der Basis von Fahrzeugbetriebsbedingungen kann ein Controller verschiedene Aktuatoren wie etwa das CPV, das FTIV und ein Aktivkohlebehälterentlüftungsventil (CVV – Canister Vent Valve) verstellen, um eine Betankung des Kraftstofftanks, das Spülen von gespeicherten Kraftstoffdämpfen und die Leckdetektion in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem zu ermöglichen.
  • Bei einem Beispiel kann der Controller bestimmen, dass Spülbedingungen erfüllt sind, wenn der Aktivkohlebehälterdruck über einem ersten vorbestimmten Schwellwert liegt, während das Fahrzeug in einem Motor-An-Modus betrieben wird. Der Controller kann dann das CPV öffnen, um in dem Aktivkohlebehälter gespeicherte Betankungsdämpfe zu dem Motoreinlass zu spülen. Nachdem der Aktivkohlebehälterdruck unter den ersten Schwellwert gefallen ist, kann das CPV geschlossen werden und der Controller kann bestimmen, ob ein Kraftstofftankdruck über einem zweiten vorbestimmten Schwellwert liegt. Der Controller kann das FTIV dementsprechend öffnen, um in dem Kraftstofftank gespeicherte tägliche Dämpfe zu dem Aktivkohlebehälter zu spülen. Die Dauer der Öffnung des FTIV kann als eine Funktion des Aktivkohlebehälterdrucks bestimmt werden, so dass der Controller das FTIV schließen kann, wenn der Druck des Aktivkohlebehälters sich dem ersten Schwellwert nähert.
  • Bei einem derartigen Ansatz kann der Betrieb des FTIV streng geregelt werden, während gespült wird, um einen Druck in dem Aktivkohlebehälter aufrechtzuerhalten, der unter dem ersten Schwellwert für das Spülen liegt, und ein Fluten des Motors während einer Spülbedingung zu verhindern. Außerdem kann das Regulieren des Ablassens von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank die in dem Kraftstofftank auftretenden hohen Druckfluktuationen teilweise einschränken. Weiterhin kann der vorliegende Ansatz erlauben, dass sich die Drücke im Kraftstofftank und im Aktivkohlebehälter schneller ausgleichen. Als solches kann das Betanken des Kraftstofftanks gefährlich sein, wenn die Kraftstofftankdrücke hoch sind. Durch schnelleres Ausgleichen der Drücke von Kraftstofftank und Aktivkohlebehälter kann das Spülen somit besser mit Betankungsoperationen koordiniert werden, indem beispielsweise eine Verzögerungszeit zwischen dem Empfangen eines Betankungsanforderungsereignisses und dem öffnen einer Kraftstofftanktür nach dem Ablassen des Kraftstofftankdrucks zum Aufnehmen von Kraftstoff reduziert wird.
  • Es versteht sich, dass die obige Zusammenfassung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich einzig durch die Ansprüche definiert wird, die auf die detaillierte Beschreibung folgen. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige, oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kraftstoffsystems und des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems von 1.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm auf hoher Ebene zum Betreiben des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems von 2.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm auf hoher Ebene zum Betreiben des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems während eines Betankungsereignisses.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm auf hoher Ebene zum Betreiben des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems während eines Spülereignisses.
  • 6–8 zeigen Flussdiagramme auf hoher Ebene zum Durchführen von Leckdetektionsoperationen an dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem von 2.
  • 9–11 zeigen Karten, die beispielhafte Kraftstofftank- und/oder Aktivkohlebehälterdrücke zeigen, die während Leckdetektionsoperationen auftreten können.
  • 12 zeigt eine Karte, die beispielhafte Änderungen bei der Kraftstofftanktemperatur zeigt, die während Leckdetektionsoperationen auftreten können.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem für ein Hybridfahrzeug wie etwa das Fahrzeugsystem von 1 und ein Verfahren zum Überwachen des Stroms von Kraftstoffdämpfen und/oder Luft durch das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem. Wie in 2 gezeigt, kann das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem einen Kraftstofftank enthalten, der durch ein Kraftstofftankisolierventil (FTIV) von einem Aktivkohlebehälter isoliert ist, wobei der Aktivkohlebehälter weiterhin durch ein Aktivkohlebehälterspülventil (CPV) an einen Motoreinlass gekoppelt ist. Auf diese Weise können Betankungsdämpfe in dem Aktivkohlebehälter gespeichert werden, während tägliche Dämpfe in dem Kraftstofftank zurückgehalten werden, wobei der Kraftstoffdampfkreis in eine Aktivkohlebehälterseite und eine Kraftstofftankseite unterteilt ist. Ein Unterdruckspeicher kann in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem enthalten sein, um eine Unterdruckquelle für den Aktivkohlebehälter bereitzustellen. Der Unterdruckspeicher kann konfiguriert sein, während Motor-An-Bedingungen und Motor-Aus-Bedingungen wie etwa von dem Motor und/oder von einer Bremsverstärkerpumpe Unterdruck zu erzeugen und zu speichern. Ein Controller kann Signale von verschiedenen Sensoren einschließlich Druck-, Temperatur-, Kraftstoffstand- und Betankungstürpositionssensoren empfangen und dementsprechend Aktuatoren einschließlich verschiedener Ventile des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems regeln, indem während des Fahrzeugbetriebs verschiedene Routinen durchgeführt werden, wie etwa Betanken, Kraftstoffdampfspülen und Leckdetektion, wie in 3–8 gezeigt. In den Karten von 9–12 sind beispielhafte Änderungen an Systemdrücken und -temperaturen gezeigt, wie durch verschiedene Sensoren in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem detektiert. Durch Anwenden von miteinander verwandten Strategien können Motor-An- und Motor-Aus-Fahrzeugoperationen, Betankungs-, Kraftstoffdampfspül- und Leckdetektionsoperationen besser koordiniert werden, wodurch das Kraftstoffdampfmanagement in Hybridfahrzeugen verbessert wird.
  • Unter Bezugnahme auf 1 zeigt die Figur schematisch ein Fahrzeug mit einem Hybridantriebssystem 10. Das Hybridantriebssystem 10 enthält einen an ein Getriebe 16 gekoppelten Verbrennungsmotor 20. Das Getriebe 16 kann ein manuelles Getriebe, ein Automatikgetriebe oder Kombinationen davon sein. Weiterhin können verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten sein, wie etwa ein Drehmomentwandler und/oder andere Zahnräder wie etwa eine Achsantriebseinheit usw. Das Getriebe 16 ist an ein Antriebsrad 14 gekoppelt gezeigt, das eine Straßenoberfläche kontaktieren kann.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält das Hybridantriebssystem auch eine Energieumwandlungseinrichtung 18, die unter anderem einen Elektromotor, einen Generator und Kombinationen davon enthalten kann. Das Energieumwandlungssystem 18 ist weiterhin an eine Energiespeichereinrichtung 22 gekoppelt gezeigt, die eine Batterie, einen Kondensator, ein Schwungrad, ein Druckgefäß usw. enthalten kann. Die Energieumwandlungseinrichtung kann so betrieben werden, dass sie Energie aus Fahrzeugbewegung und/oder dem Motor absorbiert und die absorbierte Energie in eine Energieform umwandelt, die sich zur Speicherung durch die Energiespeichereinrichtung eignet (mit anderen Worten einen Generatorbetrieb bereitstellt). Die Energieumwandlungseinheit kann auch dahingehend betrieben werden, eine Ausgabe (Leistung, Arbeit, Drehmoment, Geschwindigkeit usw.) an das Antriebsrad 14 und/oder den Motor 20 zu liefern (mit anderen Worten einen Motorbetrieb bereitzustellen). Es versteht sich, dass die Energieumwandlungseinheit bei einigen Ausführungsformen einen Elektromotor, einen Generator oder sowohl einen Elektromotor als auch einen Generator enthalten kann, unter verschiedenen anderen Komponenten, die verwendet werden, um die entsprechende Umwandlung von Energie zwischen der Energiespeichereinrichtung und zwischen den Fahrzeugantriebsrädern und/oder dem Motor bereitzustellen.
  • Die gezeigten Verbindungen zwischen Motor 20, Energieumwandlungseinrichtung 18, Getriebe 16 und Antriebsrad 14 können die Übertragung von mechanischer Energie von einer Komponente zu einer anderen angeben, wohingegen die Verbindungen zwischen der Energieumwandlungseinrichtung 18 und der Energiespeichereinrichtung 22 eine Übertragung einer Vielzahl von Energieformen wie etwa elektrischer, mechanischer usw. anzeigen können. Beispielsweise kann Drehmoment von dem Motor 20 zum Antreiben des Fahrzeugantriebsrads 14 über das Getriebe 16 übertragen werden. Wie oben beschrieben, kann die Energiespeichereinrichtung 22 konfiguriert sein, in einem Generatormodus und/oder einem Elektromotormodus zu arbeiten. In einem Generatormodus kann das System 10 die Ausgabe aus dem Motor 20 und/oder dem Getriebe 16 ganz oder teilweise absorbieren, was das Ausmaß an Antriebsausgabe reduziert, die an das Antriebsrad 14 geliefert wird, oder das Ausmaß an Bremsdrehmoment von dem Bremssystem 30, das einen Bremsverstärker 34 und eine Bremsverstärkerpumpe 32 enthält, an das Antriebsrad 14. Solche Operationen können beispielsweise dazu eingesetzt werden, durch regeneratives Bremsen, erhöhte Motoreffizienz usw. Effizienzgewinne zu erzielen. Weiterhin kann die von der Energieumwandlungseinrichtung empfangene Ausgabe zum Laden der Energiespeichereinrichtung 22 verwendet werden. Alternativ kann die Energiespeichereinrichtung 22 elektrische Ladung von einer externen Energiequelle 24 wie etwa Ankopplung an eine Hauptstromversorgung, empfangen. Im Elektromotormodus kann die Energieumwandlungseinrichtung eine mechanische Ausgabe an den Motor 20 und/oder das Getriebe 16 liefern, beispielsweise durch Verwendung von in einer elektrischen Batterie gespeicherter elektrischer Energie.
  • Hybridantriebsausführungsformen können Vollhybridsysteme enthalten, bei denen das Fahrzeug nur mit dem Motor, nur mit der Energieumwandlungseinrichtung (z. B. Elektromotor) oder einer Kombination aus beiden laufen kann. Unterstützte oder milde Hybridkonfigurationen können ebenfalls eingesetzt werden, bei denen der Motor die primäre Drehmomentquelle ist, wobei das Hybridantriebssystem dahingehend wirkt, beispielsweise während Tip-In oder anderen Bedingungen zusätzliches Drehmoment selektiv zu liefern. Noch weiter können auch Anlasser-Generator- und/oder intelligente Lichtmaschinensysteme verwendet werden.
  • Anhand des Oben gesagten ist zu verstehen, dass das beispielhafte Hybridantriebssystem zu verschiedenen Betriebsmodi in der Lage ist. Beispielsweise wird in einem ersten Modus der Motor 20 eingeschaltet und wirkt als die Drehmomentquelle, die das Antriebsrad 14 antreibt. In diesem Fall wird das Fahrzeug in einem „Motor-An-”Modus betrieben und Kraftstoff wird dem Motor 20 von dem Kraftstoffsystem 100 zugeführt (in 2 näher dargestellt). Das Kraftstoffsystem 100 enthält ein Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 zum Speichern von Kraftstoffdämpfen und Reduzieren von Emissionen aus dem Hybridfahrzeugantriebssystem 10.
  • Bei einem anderen Modus kann das Antriebssystem unter Verwendung der Energieumwandlungseinrichtung 18 (z. B. eines Elektromotors) als die das Fahrzeug antreibende Drehmomentquelle arbeiten. Dieser „Motor-Aus-”Betriebsmodus kann beim Bremsen, niedrigen Geschwindigkeiten, beim Halten bei Verkehrslichtanlagen usw. verwendet werden. Bei noch einem weiteren Modus, der als ein „Unterstützungs”-Modus bezeichnet werden kann, kann eine alternative Drehmomentquelle das von dem Motor 20 gelieferte Drehmoment ergänzen und in Kooperation damit arbeiten. Wie oben angegeben, kann die Energieumwandlungseinnchtung 18 auch in einem Generatormodus arbeiten, bei dem Drehmoment von dem Motor 20 und/oder dem Getriebe 16 absorbiert wird. Weiterhin kann die Energieumwandlungseinrichtung 18 dahingehend wirken, Drehmoment während Übergängen des Motors 20 zwischen verschiedenen Verbrennungsmodi (z. B. Übergängen zwischen einem Fremdzündungsmodus und einem Verdichtungszündungsmodus) zu verstärken oder absorbieren.
  • Die verschiedenen oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Komponenten können von einem Fahrzeugsteuersystem 40 gesteuert werden, das einen Controller 12 mit computerlesbaren Anweisungen zum Ausführen von Routinen und Teilroutinen zum Regeln von Fahrzeugsystemen, mehrere Sensoren 42 und mehrere Aktuatoren 44 enthält. Ausgewählte Beispiele der mehreren Sensoren 42 und mehreren Aktuatoren 44 werden unten in der Beschreibung des Kraftstoffsystems 100 näher beschrieben.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel 200 des Kraftstoffsystems 100 und des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems 110 von 1. Der an ein Kraftstoffsystem 100 gekoppelte Motor 20 kann mehrere Zylinder enthalten (nicht gezeigt). Der Motor 20 kann Einlassluft durch einen Einlasskrümmer 60 erhalten, der zu einer nichtgezeigten Auslasspassage führen kann, die Abgas zu der Atmosphäre lenkt (durch Pfeile angegeben). Es versteht sich, dass die Motoreinlass- und -auslasskrümmer zusätzlich an eine Abgasreinigungseinrichtung und/oder eine Verstärkungseinrichtung gekoppelt sein können.
  • Das Kraftstoffsystem 100 kann einen Kraftstofftank 120 enthalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem gekoppelt ist, um den Einspritzdüsen des Motors 20 (nicht gezeigt) zugeführten Kraftstoff unter Druck zu setzen. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 100 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder um verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. In dem Kraftstoffsystem 100 erzeugte Dämpfe können über einen ersten Kanal, Dampfleitung 112, zu einem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 gelenkt werden, bevor sie über einen zweiten Kanal, Spülleitung 118, zum Einlasskrümmer 60 gespült werden.
  • Der Kraftstofftank 120 kann mehrere Kraftstoffmischungen halten, einschließlich Kraftstoff mit einem Bereich von Alkoholkonzentrationen wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Mischungen einschließlich E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen davon. Wie in 2 gezeigt, enthält der Kraftstofftank 120 einen Kraftstoffstandsensor 122, der einen mit einem veränderlichen Widerstand verbundenen Schwimmer umfassen kann. Alternativ können andere Arten von Kraftstoffstandsensoren verwendet werden. Der Kraftstoffstandsensor 122 sendet Kraftstoffstandeingangssignale an den Controller 12.
  • Der Kraftstofftank 120 enthält auch eine Betankungsleitung 116, die eine Passage zwischen der Betankungstür 126, die ein nichtgezeigtes Betankungsventil an der Außenkarosserie des Fahrzeugs enthält, und dem Kraftstofftank ist, wobei Kraftstoff von einer externen Quelle während eines Betankungsereignisses in das Fahrzeug gepumpt werden kann. Ein an die Betankungstür 126 gekoppelter Betankungstürsensor 114 kann ein Positionssensor sein und Signale eines offenen oder geschlossenen Zustands der Betankungstür an den Controller 12 senden. Die Betankungsleitung 116 und die Dampfleitung 112 können jeweils an eine Öffnung im Kraftstofftank 120 gekoppelt sein; dabei weist der Kraftstofftank 120 mindestens zwei Öffnungen auf.
  • Wie oben angemerkt, ist die Dampfleitung 112 an den Kraftstofftank gekoppelt, um Kraftstoffdämpfe an einen Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter 130 des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems 110 zu lenken. Es versteht sich, dass das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 eine oder mehrere Kraftstoffdampfrückhalteeinrichtungen wie etwa einen oder mehrere eines Kraftstoffdampfaktivkohlebehälters 130 enthalten kann. Der Aktivkohlebehälter 130 kann mit einem Adsorbens gefüllt sein, das große Mengen an verdampften Kohlenwasserstoffen (HCs) binden kann. Bei einem Beispiel ist das verwendete Adsorbens Aktivkohle.
  • Der Aktivkohlebehälter 130 kann Kraftstoffdämpfe durch die Dampfleitung 112 von dem Kraftstofftank 120 erhalten, da die Dampfleitung 112 an einem gegenüberliegenden Ende mit einer Öffnung in dem Aktivkohlebehälter 130 verbunden ist. Der Aktivkohlebehälter 130 enthält zwei zusätzliche Öffnungen, wobei eine Entlüftung 136 und eine Spülleitung 118 gekoppelt sind, so dass der Aktivkohlebehälter 130 drei Öffnungen aufweist. Wenngleich das dargestellte Beispiel einen einzelnen Aktivkohlebehälter zeigt, versteht sich, dass bei alternativen Ausführungsformen mehrere derartige Aktivkohlebehälter miteinander verbunden sein können.
  • Die Öffnung der Dampfleitung 112 wird durch ein Kraftstofftankisolierventil (FTIV) 124 geregelt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann das FTIV 124 direkt am Kraftstofftank 120 an dem Befestigungspunkt der Dampfleitung 112 montiert sein. Als solches kann das FTIV 124 während des Fahrzeugbetriebs in einem geschlossenen Zustand gehalten werden, so dass Betankungsdämpfe in dem Aktivkohlebehälter auf der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises gespeichert werden können und tägliche Dämpfe in dem Kraftstofftank auf der Kraftstofftankseite des Kraftstoffdampfkreises zurückgehalten werden können. Das FTIV 124 kann durch den Controller 12 als Reaktion auf eine Betankungsanforderung oder eine Anzeige von Spülbedingungen betätigt werden. In diesen Fällen kann das FTIV 124 geöffnet werden, damit tägliche Dämpfe in den Aktivkohlebehälter eintreten und den Druck in dem Kraftstofftank entlasten können. Außerdem kann das FTIV 124 von dem Controller 12 betätigt werden, um spezifische Schritte der Leckdetektion auszuführen, wie etwa das Anlegen eines Drucks (Überdruck oder Unterdruck) aus dem Kraftstofftank 120 an den Aktivkohlebehälter 130 während einer ersten Leckdetektionsbedingung oder das Anlegen eines Unterdrucks von dem Aktivkohlebehälter 130 an den Kraftstofftank 120 während einer zweiten Leckdetektionsbedingung (in 6–8 eingehender beschrieben). Bei einem Beispiel kann das FTIV 124 ein Solenoidventil sein und der Betrieb des FTIV 124 kann von dem Controller geregelt werden, indem ein Tastverhältnis des eigenen Solenoiden (nicht gezeigt) verstellt wird.
  • Ein erster Kraftstofftankdrucksensor wie etwa ein Kraftstofftankdruckwandler (FTPT – Fuel Tank Pressure Transducer) 128 kann an den Kraftstofftank 120 gekoppelt sein, um einen Schätzwert eines Kraftstofftankdrucks zu liefern. Beispielsweise kann der FTPT 128 in dem oberen Abschnitt des Kraftstofftanks 120 enthalten sein. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der FTPT 128 auf der Kraftstofftankseite des Kraftstoffdampfkreises an die Dampfleitung 112 gekoppelt sein. Außerdem kann der Kraftstofftank 120 einen Temperatursensor 140 enthalten, um einen Schätzwert einer Kraftstofftanktemperatur zu liefern. Der Temperatursensor 140 kann an den FTPT 128 gekoppelt sein, wie in 2 dargestellt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Temperatursensor 140 an einer von dem FTPT 128 verschiedenen Stelle an den Kraftstofftank gekoppelt sein. Jedes der Drucksignale (PFT) und Temperatursignale (TFT) von dem FTPT 128 bzw. dem Temperatursensor 140 werden vom Controller 12 empfangen.
  • Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 kann durch die Entlüftung 136, die sich von dem Aktivkohlebehälter 130 aus erstreckt, mit der Atmosphäre kommunizieren. Das Aktivkohlebehälterentlüftungsventil (CVV) 132 kann entlang der Entlüftung 136 angeordnet sein, zwischen den Aktivkohlebehälter 130 und die Atmosphäre gekoppelt sein und kann den Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 und der Atmosphäre verstellen. Der Betrieb des CVV 132 kann von einem nicht gezeigten Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoiden geregelt werden. Auf der Basis dessen, ob das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gegenüber der Atmosphäre abgedichtet oder nicht abgedichtet sein soll, kann das CVV geschlossen oder geöffnet werden. Insbesondere kann der Controller 12 den Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoiden dahingehend bestromen, das CVV 132 zu schließen und das System gegenüber der Atmosphäre abzudichten, wie etwa während Leckdetektionsbedingungen.
  • Wenn im Gegensatz dazu der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid in Ruhe ist, kann das CVV 132 geöffnet werden und das System kann zur Atmosphäre offen sein, wie etwa während Spülbedingungen. Noch weiter kann der Controller 12 konfiguriert sein, das Tastverhältnis des Aktivkohleentlüftungssolenoiden zu verstellen, um dadurch den Druck zu verstellen, mit dem das CVV 132 entlastet wird. Bei einem Beispiel kann während einer Betankungsdampfspeicheroperation (beispielsweise während eines Kraftstofftankauffüllens und/oder während der Motor nicht läuft) der
  • Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid abgeschaltet werden und das CVV kann geöffnet werden, so dass Luft, der nach dem Durchtritt durch den Aktivkohlebehälter Kraftstoffdampf entzogen worden ist, zur Atmosphäre hinausgedrückt werden kann. Bei einem weiteren Beispiel kann während einer Spüloperation (beispielsweise während einer Aktivkohlebehälterregenerierung und während der Motor läuft) der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid abgeschaltet werden und das CVV kann geöffnet werden, um einen Strom frischer Luft zu gestatten, um der Aktivkohle die gespeicherten Dämpfe zu entziehen. Außerdem kann der Controller 12 dem CVV 132 befehlen, durch Verstellen des Betriebs des Aktivkohleentlüftungssolenoiden intermittierend geschlossen zu sein, um einen Rückstrom durch das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem zu diagnostizieren. Bei noch einem weiteren Beispiel kann während einer Leckdetektion der Aktivkohlebehälterentlüftungssolenoid bestromt werden, um das CVV 132 zu schließen, während das CPV 134 und das FTIV 124 ebenfalls geschlossen sind, so dass die Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfrückgewinnungskreises isoliert ist. Auf diese Weise kann der Controller, indem er dem CVV befiehlt, zu schließen, das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gegenüber der Atmosphäre abdichten.
  • Aus dem Aktivkohlebehälter 130 beispielsweise während einer Spüloperation freigesetzte Kraftstoffdämpfe können über die Spülleitung 118 in den Einlasskrümmer 60 gelenkt werden. Der Strom von Dämpfen entlang der Spülleitung 118 kann von dem zwischen dem Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter und dem Motoreinlass gekoppelten Aktivkohlebehälterspülventil (CPV) 134 geregelt werden. Bei einem Beispiel kann das CPV 134 ein Kugelrückschlagventil sein, wenngleich alternative Rückschlagventile ebenfalls verwendet werden können. Die Menge und die Rate der von dem CPV freigesetzten Dämpfe kann durch das Tastverhältnis eines nicht gezeigten assoziierten Solenoiden bestimmt werden. Als solches kann das Tastverhältnis des Aktivkohlebehälterspülventilsolenoiden von dem Antriebssteuermodul (PCM) des Fahrzeugs wie etwa dem Controller 12 als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen einschließlich beispielsweise ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt werden. Indem dem Aktivkohlebehälterspülventil befohlen wird, zu schließen, kann der Controller das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem gegenüber dem Motoreinlass abdichten.
  • Ein optionales Aktivkohlebehälterrückschlagventil 136 kann ebenfalls in der Spülleitung 118 enthalten sein, um zu verhindern, dass der Einlasskrümmerdruck Gase in der entgegengesetzten Richtung des Spülstroms strömen lässt. Als solches kann das Rückschlagventil notwendig sein, falls die Aktivkohlebehälterspülventilsteuerung zeitlich nicht präzise gesteuert wird oder das Aktivkohlebehälterspülventil selbst durch einen hohen Einlasskrümmerdruck (wie etwa während aufgeladener Bedingungen) aufgedrückt werden kann. Ein Schätzwert des Krümmerabsolutdrucks (MAP – Manifold Absolute Pressure) kann von einem an den Motoreinlasskrümmer 60 gekoppelten, nicht gezeigten MAP-Sensor erhalten werden und mit dem Controller 12 kommuniziert werden. Als solches kann das Rückschlagventil 136 nur den unidirektionalen Strom von Luft von dem Aktivkohlebehälter 130 zu dem Einlasskrümmer 60 gestatten. Falls von dem Einlasskrümmer 60 Hochdruckluft in die Spülleitung eintritt, kann das Aktivkohlebehältenückschlagventil 136 schließen, wodurch verhindert wird, dass der Druck in dem Aktivkohlebehälter 130 Designgrenzen übersteigt. Während das dargestellte Beispiel das zwischen dem Aktivkohlebehälterspülventil und dem Einlasskrümmer positionierte Aktivkohlebehälterrückschlagventil zeigt, kann bei alternativen Ausführungsformen das Rückschlagventil vor dem Spülventil positioniert sein. Ein zweiter Aktivkohlebehälterdrucksensor wie etwa ein Aktivkohlebehälterdruckwandler (CPT – Canister Pressure Transducer) 138, der in der Spülleitung 118 enthalten sein kann, zwischen Aktivkohlebehälter 130 und CPV 134 gekoppelt, um einen Schätzwert eines Aktivkohlebehälterdrucks zu liefern. Bei alternativen Ausführungsformen kann der CPT an die Entlüftung zwischen dem Aktivkohlebehälter und dem CVV gekoppelt sein oder kann an die Dampfleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter und dem Kraftstofftank auf der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises gekoppelt sein. Signale, die den Aktivkohlebehälterdruck (Pc) anzeigen, werden von dem Controller 12 erhalten.
  • Das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem 110 enthält auch einen an den Kraftstoffdampfaktivkohlebehälter 130 gekoppelten Unterdruckspeicher 202. Bei einem Beispiel kann der Unterdruckspeicher 202 durch die Unterdruckleitung 208 an die Spülleitung 118 zwischen dem Aktivkohlebehälter 130 und dem CPV 134 gekoppelt sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Unterdruckleitung an die Dampfleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter und dem FTIV gekoppelt sein. Das Anlegen eines Unterdrucks von dem Unterdruckspeicher an den Aktivkohlebehälter durch die Unterdruckleitung 208 wird durch Öffnen oder Schließen des Unterdruckspeicherventils (VAV – Vacuum Accumulator Valve) 204, wie vom Controller 12 befohlen, geregelt. Das VAV 204 kann von dem Controller 12 während Emissionsleckdetektionsoperationen selektiv geöffnet werden, wie etwa, wenn unzureichender natürlicher Motor-Aus-Unterdruck zur Verfügung steht, um zusätzlichen Unterdruck für eine Leckdetektion bereitzustellen. Beispielsweise kann das VAV 204 während einer sekundären Leckdetektionsteilroutine selektiv geöffnet werden, die unter einer Bedingung implementiert wird, bei der der Absolutdruck des Kraftstofftanks unter einem Schwellwert liegt, wie weiter in 9 ausgeführt wird.
  • Bei einer Ausführungsform kann der Unterdruckspeicher 202 durch den Kanal 206 an den Einlasskrümmer 60 gekoppelt sein und kann Unterdruck speichern, wenn das Hybridfahrzeug in dem Motor-An-Modus betrieben wird. Das heißt, der Speicher kann eine Menge an Motorunterdruck zur späteren Verwendung speichern. Zusätzlich oder optional kann eine Venturidüse 302 durch eine Venturi-Unterdruckleitung 304 an den Unterdruckspeicher 202 gekoppelt sein. Die Venturidüse kann an verschiedenen Stellen an der Karosserie des Hybridfahrzeugs, die während einer Fahrzeugbewegung und eines Fahrzeugbetriebs einen Luft- oder Abgasstrom erhalten, montiert sein. Beispielsweise kann die Venturidüse auf der Unterseite der Fahrzeugkarosserie montiert sein. Bei einem weiteren Beispiel kann die Venturidüse 302 an den Auslasskrümmer gekoppelt sein, beispielsweise entlang des Endrohrs, so dass aufgrund des Stroms von Abgas durch die Venturidüse Unterdruck entstehen kann. Bei noch einem weiteren Beispiel, wie dargestellt, kann die Venturidüse 302 in dem Auslasspfad einer Bremsverstärkerpumpe 32 montiert sein, die an einen Bremsverstärker 34 des Fahrzeugbremssystems 30 gekoppelt ist. Während einer Bremsbetätigung kann hierbei ein Unterdruck aufgrund des Betriebs der Bremsverstärkerpumpe und des Stroms von Bremsverstärkerpumpabgas durch die Venturidüse erzeugt werden. Bei einem Beispiel kann die Bremsverstärkerpumpe Kraftstoffdämpfen nicht ausgesetzt werden, indem die Venturidüse an den Auslasspfad der Bremsverstärkerpumpe gekoppelt wird, anstatt den Unterdruckspeicher direkt an die Bremsverstärkerpumpe zu koppeln. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann der Unterdruckspeicher 202 direkt an die Bremsverstärkerpumpe 32 gekoppelt sein, wobei durch Betätigen der Bremspumpe Unterdruck erzeugt und zur Verwendung in Leckdetektionsroutinen in dem Unterdruckspeicher gespeichert werden kann.
  • Der Controller 12 kann konfiguriert sein, verschiedene Operationen des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems zu regeln, indem Signale von Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur- und Positionssensoren empfangen werden und Aktuatoren befohlen wird, wie etwa Öffnen und Schließen von Ventilen oder der Betankungstür. Beispielsweise kann der Controller 12 verschiedene Routinen zur Leckdetektion, zur Betankung und zum Kraftstoffdampfspülen ausführen, wie in 4–8 gezeigt. Insbesondere können die verschiedenen Routinen für das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem von dem Controller 12 besser koordiniert werden, indem beispielsweise eine Dampfrückgewinnungssystemroutine auf höherer Ebene durchgeführt wird, wie in 3 gezeigt, die jede der verschiedenen Routinen je nach den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs wie etwa Motor-An- oder Motor-Aus-Operationen und Druck- und Temperatureingaben von Sensoren strategisch implementieren kann. Falls beispielsweise eine Betankungsroutine implementiert wird, kann der Controller 12 eine Spülroutine blockieren.
  • Ein Beispiel für eine Dampfrückgewinnungssystemroutine 300 auf höherer Ebene ist in 3 dargestellt. Hierbei kann bei 302 bestimmt werden, ob das Fahrzeug an oder aus ist, das heißt, ob sich das Fahrzeug in einem Betriebszustand befindet oder nicht. Bei einem Beispiel kann dies durch einen Schlüsselbefehlssensor und/oder einen Bewegungssensor für das Fahrzeug (nicht gezeigt) detektiert werden. Falls das Fahrzeug nicht betrieben wird, kann der Controller 12 bei 303 eine in 6 näher beschriebene Leckdetektionsroutine 303 aktivieren. Die Leckdetektion kann zusätzlich durch andere von dem Controller aufgezeichnete Faktoren geregelt werden, wie etwa die Zeit, die verstrichen ist, seitdem eine letzte Leckdetektionsroutine erfolgt ist. Bei alternativen Ausführungsformen können die Leckdetektionsverfahren implementiert werden, während das Fahrzeug an ist, aber in einem Motor-Aus-Betriebsmodus.
  • Falls der Controller ein Signal erhält, dass das Fahrzeug an ist, wird bei 304 bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Motor-An-Modus oder einem Motor-Aus-Modus befindet. Falls das Fahrzeug in einem Motor-Aus-Modus arbeitet, kann der Controller die bei 308 gezeigten Befehle implementieren. Insbesondere kann der Controller einen geschlossenen Zustand für jedes des FTIV und des CPV beibehalten. Das heißt, tägliche Dämpfe können in dem Kraftstofftank gespeichert werden, während Betankungsdämpfe in dem Aktivkohlebehälter gespeichert werden. Außerdem können Spülroutinen für die Dauer des Motor-Aus-Betriebsmodus begrenzt werden. Optional kann bei 310 während des Motor-Aus-Betriebsmodus Unterdruck in dem Unterdruckspeicher gespeichert werden. Insbesondere kann der Controller das VAV geschlossen halten, während Unterdruck an der an den Unterdruckspeicher gekoppelten Venturidüse erzeugt wird. Wie zuvor ausgeführt, kann ein Unterdruck aufgrund des Stroms von Luft und/oder Abgas durch die Venturidüse ungeachtet des Motorbetriebsmodus erzeugt werden, wie etwa aufgrund eines Stroms von Umgebungsluft während einer Fahrzeugbewegung oder eines Abgasstroms von der Bremsverstärkerpumpe.
  • Falls das Fahrzeug bei 304 in einem Motor-An-Modus arbeitet, dann können bei 306 das FTIV und das CPV in geschlossenen Positionen gehalten werden. Bei 310 hält der Controller das VAV geschlossen, während Unterdruck aufgrund des Stroms von Luft und/oder Abgas durch die gekoppelte Venturidüse gespeichert wird. Als solches kann zusätzlich zu den oben beschriebenen Unterdruckspeicherstrategien Unterdruck auch dadurch erzeugt werden, dass der Unterdruckspeicher an den Motoreinlasskrümmer gekoppelt wird.
  • Als Nächstes können bei 314 Spülbedingungen bestätigt werden. Spülbedingungen können die Detektion von Motor-An-Operationen beinhalten, ein Signal von dem CPT, dass der Aktivkohlebehälterdruck über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert2 von 5), und/oder ein Signal von dem FTPT, dass der Kraftstofftankdruck über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert3 von 5). Falls Spülbedingungen bestätigt werden, kann bei 315 eine Spülroutine (weiter in 5 dargestellt) befohlen werden. Falls keine Spülbedingungen erfüllt sind, kann bei 318 der Controller die geschlossenen Positionen des FTIV und des CPV beibehalten.
  • Bei 316 kann unabhängig von dem Fahrzeugbetriebsmodus bestimmt werden, ob von dem Benutzer eine Kraftstofftankbetankung angefordert wird. Falls keine Betankungsanforderung empfangen wird, kann die Routine enden. Bei einem Beispiel kann eine Betankungsanforderung von dem Controller auf der Basis einer Benutzereingabe durch einen Knopf, einen Hebel und/oder einen Sprachbefehl bestimmt werden. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung kann bei 320 eine Betankungsroutine (in 4 näher dargestellt) implementiert werden. Falls jedoch die Betankungsanforderung während einer Spüloperation empfangen wird (als solche, während Spüloperationen von Schritt 315 durchgeführt werden), kann bei 320 die Spülroutine für die Dauer des Betankungsereignisses vorübergehend deaktiviert werden, indem beispielsweise vorübergehend befohlen wird, das CPV zu schließen. Damit kann die Routine enden.
  • Auf diese Weise können Spül- und Betankungsoperationen besser koordiniert werden, um eine Betankung nur dann zu ermöglichen, wenn die Kraftstofftankdrücke innerhalb eines sicheren Bereichs liegen, während Spüloperationen mit dem Nachtanken versetzt ausgeführt werden, um einen übermäßigen Betankungskraftstoffdampfstrom in den Motoreinlass zu reduzieren.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 4 wird eine Betankungsroutine 400 gezeigt. Bei 402 kann von dem Controller eine Benutzerbetankungsanforderung bestätigt werden. Als Reaktion auf die Betankungsanforderung kann der Controller bei 406 Motoroperationen deaktivieren. Bei 408 können Spüloperationen deaktiviert werden, indem beispielsweise (vorübergehend) das CPV in einer geschlossenen Position gehalten wird. Bei 410 kann das FTIV geöffnet und das CVV offen gehalten werden. Durch Öffnen der Dampfleitung zwischen der Kraftstofftankseite und der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises kann dabei Druck in dem Kraftstofftank abgebaut werden. Falls beispielsweise in dem Kraftstofftank ein hoher Druck vorliegt, können Luft und Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstofftank durch die Dampfleitung und in den Aktivkohlebehälter strömen. Falls bei einem weiteren Beispiel ein Unterdruck in dem Kraftstofftank vorliegt, kann Luft von dem Aktivkohlebehälter durch die Dampfleitung und in den Kraftstofftank strömen. Bei beiden Beispielen können Drücke des Kraftstofftanks und des Aktivkohlebehälters zu Gleichgewicht gehen, so dass der Kraftstofftank sicher und leicht geöffnet werden kann.
  • Bei 412 kann bestimmt werden, ob der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt (Schwellwert1). Falls dies der Fall ist, kann bei 416 das Nachtanken aktiviert werden. Falls der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über Schwellwert1 liegt, kann der Controller das Öffnen der Betankungstür in Befehl 414 verzögern, bis der Kraftstofftankdruck unter Schwellwert1 abfällt. Der Controller kann das Betanken aktivieren, indem befohlen wird, dass eine Betankungstür öffnet, indem beispielsweise ein Solenoid in der Betankungstür abgeschaltet wird, um das Türöffners zu ermöglichen. Der Fahrzeugbetreiber kann dann Zugang zu der Betankungsleitung haben und Kraftstoff kann von einer externen Quelle in den Kraftstofftank gepumpt werden, bis bei 418 bestimmt wird, dass die Betankung abgeschlossen ist.
  • Weil das FTIV während der Betankungsoperation offenbleiben kann, können Betankungsdämpfe durch die Dampfleitung und in den Aktivkohlebehälter zur Speicherung strömen. Bis die Betankung abgeschlossen ist, können Betankungsoperationen bei 420 beibehalten werden. Falls die Betankung bei 418 abgeschlossen ist, beispielsweise auf der Basis einer Eingabe von dem Kraftstoffstandsensor, kann die Betankungstür bei 422 beispielsweise durch Bestromen des Betankungstürsolenoiden geschlossen werden. Als Reaktion auf das Schließen der Betankungstür kann bei 424 das FTIV geschlossen werden, indem dadurch sichergestellt wird, dass Betankungsdämpfe in der Aktivkohlebehälterseite des Kraftstoffdampfkreises gespeichert werden. Dadurch kann die Betankungsroutine beendet werden. Auf diese Weise kann eine Betankung nur dann aktiviert werden, wenn Kraftstofftankdrücke innerhalb eines sicheren Bereichs liegen, wobei die Koordination des Betankens mit dem Spülen verbessert wird.
  • Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 5 eine Spülroutine 500 dargestellt. Die Spülroutine 500 kann als Reaktion darauf aktiviert werden, dass Spülbedingungen erfüllt sind (bei 314 von 3), wie etwa, wenn das Fahrzeug in einem Motor-An-Modus betrieben wird und kein Betankungsereignis angefordert wird. Bei 502 kann, während das Fahrzeug in dem Motor-An-Modus betrieben wird, bestimmt wenden, ob ein Aktivkohlebehälterdruck (Pc), beispielsweise nach Schätzung durch den CPT, über einem vorbestimmten Schwellwert für Spülen liegt (Schwellwert2). Falls der Aktivkohlebehälterdruck über dem Schwellwert liegt und bei 504 eine Betankungsanforderung empfangen wird, dann können bei 506 Spüloperationen mindestens für die Dauer des Betankens deaktiviert werden und Betankungsoperationen (4) können bei 508 aktiviert werden. Insbesondere kann das CPV während der Dauer des Betankungsereignisses geschlossen gehalten werden.
  • Falls der Aktivkohlebehälterdruck über dem Schwellwert liegt und bei 504 keine Betankungsanforderung empfangen wird, dann kann der Controller bei 510 befehlen, dass das CPV öffnet, während das FTIV geschlossen und das CVV offen gehalten werden. Bei 512 kann Luft aus der Atmosphäre durch die Entlüftung in den Aktivkohlebehälter strömen und eine in dem Aktivkohlebehälter gespeicherte erste Menge an Betankungsdämpfen kann zu dem Motoreinlasskrümmer gespült werden. Während des Spülens der ersten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter zu dem Einlass können somit keine Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter gespült werden. Die erste Spülmenge kann eine Menge an Kraftstoffdämpfen (z. B. Kraftstoffmasse), eine Spüldauer und eine Spülrate umfassen. Als solches kann das CPV offengehalten werden, bis der Aktivkohlebehälterdruck, beispielsweise nach Schätzung durch den CPT, bei 514 unter einen Schwellwert (Schwellwert2) fällt, wobei dann das CPV bei 516 geschlossen werden kann.
  • Bei 518 können Spülbedingungen des Kraftstofftanks beispielsweise auf der Basis dessen bestimmt werden, dass ein Kraftstofftankdruck (wie etwa nach Schätzung durch den FTPT) über einem Schwellwert für Spülen (Schwellwert3) liegt. Falls der Kraftstofftankdruck unter Schwellwert3 liegt, erfordert der Kraftstofftank möglicherweise kein Spülen und deshalb kann das FTIV bei 520 in einer geschlossenen Position gehalten werden und die Spülroutine kann enden. Falls der Kraftstofftankdruck über dem Schwellwert3 liegt, kann der Controller bei 522 befehlen, dass das FTIV öffnet, und kann bei 524 tägliche Dämpfe, wie etwa eine zweite Menge an Kraftstoffdämpfen, aus dem Kraftstofftank durch die Dampfleitung in den Aktivkohlebehälter ablassen. Die zweite Menge an Spülen kann eine Menge an Kraftstoffdämpfen (z. B. Kraftstoffmasse), eine Spüldauer und eine Spülrate beinhalten. Die zweite Menge kann auf der aus dem Aktivkohlebehälter gespülten ersten Menge basieren. Beispielsweise kann mit dem Steigen einer Menge und Dauer des Spülens der ersten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter die aus dem Kraftstofftank gespülte zweite Menge steigen. Während des Ablassens von täglichen Dämpfen aus dem Kraftstofftank kann der Aktivkohlebehälterdruck überwacht werden und das FTIV kann (bei 528) mindestens so lange offenbleiben, bis der Aktivkohlebehälterdruck einen Schwellwert erreicht. Bei 526 kann bestätigt werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck über einem unteren Schwellwert liegt, aber unter einem oberen Schwellwert (Schwellwert4). Falls der Aktivkohlebehälterdruck größer oder gleich Schwellwerts ist, kann der Controller bei 530 befehlen, dass das FTIV schließt, und die Spülroutine kann abgeschlossen werden.
  • Bei einem Beispiel kann der Schwellwertdruck für das Spülen des Kraftstofftanks auf dem Schwellwertdruck für das Spülen des Aktivkohlebehälters basieren. Beispielsweise kann Schwellwert4 als eine Funktion von Schwellwert2 bestimmt werden und unter Schwellwert2 liegen, um sicherzustellen, dass eine aus dem Aktivkohlebehälter zu dem Motor gespülte erste Menge an Kraftstoffdämpfen über einer aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter abgelassenen zweiten Menge an Kraftstoffdämpfen liegt. Dieses Betriebsverfahren kann Druckfluktuationen in dem Kraftstofftank einschränken, indem während Spüloperationen etwas Druck abgelassen wird, während die Menge und Rate des Kraftstoffdampfstroms zu dem Motoreinlasskrümmer begrenzt werden kann. Außerdem kann dieses Verfahren die Druck-Temperatur-Kurve des Kraftstofftanks während Abkühlvorgängen aufgrund des Erstnehmens von Kraftstoffmasse verändern, was (unten beschriebene) nachfolgende Leckdetektionsteilroutinen und die tägliche Dampferzeugung beeinflusst.
  • Auf diese Weise kann durch Begrenzen der Menge und Rate an Kraftstoffdämpfen, die während des Spülens zu dem Motor strömen, ein Absaufen des Motors verhindert werden und die von dem Fahrzeugbetreiber erlebte Variabilität beim Fahrzeugbetrieb kann reduziert werden. Bei alternativen Ausführungsformen können sowohl Kraftstofftankdruck als auch Aktivkohlebehälterdrücke während der Spülroutine überwacht werden. Außerdem kann das FTIV gleichzeitig mit dem CPV geöffnet werden. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann der gleiche Schwellwert zum Befehlen sowohl des Kraftstofftankspülens als auch des Aktivkohlebehälterspülens verwendet werden.
  • Bei einem Beispiel kann das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug mit einem Motor sein, der als Reaktion auf einen Batterieladezustand selektiv betrieben wird. Somit kann bei einem Beispiel das Fahrzeug zum Beispiel deshalb mit eingeschaltetem Motor betrieben werden, weil der Ladezustand der Fahrzeugbatterie unter einem Schwellwert ist. Eine an die Unterseite der Fahrzeugkarosserie gekoppelte Venturidüse kann konfiguriert sein, während einer Fahrzeugbewegung aufgrund des Stroms von Luft dorthindurch einen Unterdruck zu erzeugen. Der erzeugte Unterdruck kann in einem an die Venturidüse gekoppelten Unterdruckspeicher gespeichert werden. Analog kann beim Fahrzeugbetrieb während einer Bremsbetätigung Unterdruck erzeugt und in der Venturidüse gespeichert werden. Beispielsweise kann die Venturidüse an den Auslass einer Bremsverstärkerpumpe derart gekoppelt sein, dass ein Abgasstrom zu der Bremsverstärkerpumpe durch die Venturidüse strömen und vorteilhafterweise zum Erzeugen eines Unterdrucks verwendet werden kann. Der gespeicherte Unterdruck kann zu einem späteren Zeitpunkt beispielsweise während Leckdetektionsoperationen verwendet werden.
  • Während des Fahrzeugbetriebs kann ein Controller das FTIV und das CPV geschlossen halten, um Betankungskraftstoffdämpfe in dem Aktivkohlebehälter und tägliche Kraftstoffdämpfe in dem Kraftstofftank zurückzuhalten. Wenn Spülbedingungen erfüllt sind, wenn beispielsweise ein Aktivkohlebehälterdruck wegen der Speicherung von Kraftstoffdämpfen darin einen Schwellwert übersteigt, kann der Controller das CPV öffnen, während das FTIV geschlossen gehalten wird, um dadurch eine Menge an Kraftstoffdämpfen zu dem Motoreinlass zu spülen. Nach dem Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter, das heißt, wenn der Aktivkohlebehälterdruck unter einen Schwellwert gefallen ist, kann der Controller dann damit fortfahren, Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter und/oder dem Motoreinlass zu spülen. Bei einem Beispiel kann der Controller auf der Basis von Motorbetriebsbedingungen und/oder einem Kraftstofftankdruck bestimmen, ob die täglichen Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter und/oder dem Einlass gespült werden sollen. Wenn beispielsweise der Kraftstofftankdruck zum Zeitpunkt des Spülens über einem Schwellwert liegt, kann der Controller bestimmen, dass eine größere Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank gespült werden soll und kann dementsprechend das FTIV öffnen, während das CPV offengehalten wird, um dadurch Kraftstoffdämpfe zu dem Aktivkohlebehälter und weiter zu dem Motoreinlass zu spülen. Wenn bei einem weiteren Beispiel der Kraftstofftankdruck zum Zeitpunkt des Spülens unter dem Schwellwert liegt, kann der Controller bestimmen, dass eine kleinere Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank gespült werden soll und kann dementsprechend das FTIV öffnen, während das CPV geschlossen wird, um dadurch Kraftstoffdämpfe zu dem Aktivkohlebehälter und nicht zu dem Motoreinlass zu spülen. Nachdem Spüloperationen abgeschlossen sind, kann der Controller den Kraftstofftank und den Aktivkohlebehälter wieder abdichten, indem das FTIV und das CPV geschlossen werden, um das Speichern von Kraftstoffdämpfen in dem Aktivkohlebehälter und das Zurückhalten von täglichen Dämpfen in dem Kraftstofftank wieder aufzunehmen. Auf diese Weise kann das Spülen von Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter und dem Kraftstofftank koordiniert werden.
  • Bei einem weiteren Beispiel kann während des Fahrzeugbetriebs (d. h. während eines Motor-An- oder Motor-Aus-Modus) eine Betankungsanforderung etwa aufgrund dessen empfangen werden, dass ein Kraftstoffstand in dem Kraftstofftank unter einen Schwellwert abfällt. Falls als solches die Betankungsanforderung während einer Spüloperation empfangen wird, kann das Spülen mindestens für die Dauer des Betankens verzögert werden, um vorteilhafterweise Betankungsoperationen mit Spüloperationen zu koordinieren. Um das Betanken zu ermöglichen, kann der Motorcontroller zuerst den Motor ausschalten, falls er zuvor eingeschaltet war. Eine Betankungstür kann geöffnet werden, damit eine Kraftstoffpumpenpistole eingesetzt werden kann, um Kraftstoff in den Kraftstofftank aufzunehmen. Bevor jedoch ein an die Tür gekoppeltes Betankungsventil geöffnet wird, kann, um eine Bedienersicherheit während des Betankens sicherzustellen, der Controller verifizieren, dass der Kraftstofftankdruck unter einem Schwellwert liegt. Falls der Kraftstofftankdruck über dem Schwellwert liegt, kann der Controller das FTIV öffnen, um die zurückgehaltenen täglichen Dämpfe in den Aktivkohlebehälter freizusetzen, und das Öffnen des Kraftstoffventils und das Betanken des Kraftstofftanks verzögern, bis der Kraftstofftankdruck unter einen Schwellwert fällt. Auf diese Weise kann die Sicherheit während Betankungsoperationen erhöht werden.
  • Falls das Fahrzeug nicht läuft, kann der Controller dann konfiguriert sein, eine oder mehrere Leckdetektionsroutinen durchzuführen, um die Anwesenheit von Lecks in dem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem zu identifizieren. Insbesondere können Lecks identifiziert werden, indem ein Unterdruck angelegt wird und Änderungen beim Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemdruck (wie etwa Kraftstofftankdruck und Aktivkohlebehälterdruck) überwacht werden. Der für eine Leckdetektion angelegte Unterdruck kann ein natürlicher Motor-Aus-Unterdruck sein, der aufgrund eines vorausgegangenen Motorbetriebs erzeugt wurde, oder er kann angelegt werden, indem Unterdruck von dem Unterdruckspeicher geliefert wird. Bei einem Beispiel, wo das Leck auf eine Verschlechterung eines Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemventils wie etwa des FTIV und/oder des CPV zurückzuführen ist, kann der Controller eine Ventilverschlechterung durch Vergleichen von Änderungen beim Kraftstofftankdruck und/oder beim Aktivkohlebehälterdruck vor und nach dem Anlegen des Unterdrucks bestimmen.
  • Um rechtliche Standards für Kraftstoffdampfrückgewinnungssysteme einzuhalten, kann das Hybridfahrzeug eine oder mehrere Leckdetektionsteilroutinen enthalten. Beispielsweise kann während einer ersten Bedingung, bei der das Hybridfahrzeug über eine längere Dauer in dem Motor-An-Modus betrieben worden ist, die Fahrzeugtemperatur hoch sein, wodurch in dem Kraftstofftank ein hoher Druck erzeugt wird, größer als ein vorbestimmter Schwellwert wie etwa Schwellwerts von 6, was für eine Leckdetektion ausreicht. Bei der ersten Bedingung, bei einem weiteren Beispiel, kann der Kraftstofftankdruck negativ sein (ein Unterdruck), da in dem Kraftstofftank gespeicherter Kraftstoff von dem Motor verbraucht worden sein kann, so dass der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwerts von 6) und für eine Leckdetektion ausreicht.
  • Falls in dem Kraftstofftank ein hoher Druck oder ein Unterdruck (über einem Schwellwert) vorliegt, kann die Druckbeaufschlagung des Kraftstofftanks vorteilhafterweise dazu verwendet werden, das System auf Lecks zu prüfen und eine Verschlechterung der Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten wie etwa des FTIV, des CPV und/oder des CVV in einer primären Leckdetektionsteilroutine zu identifizieren. Wenn beispielsweise der Kraftstofftank abgedichtet ist (durch Schließen des FTIV und des CPV) und mit Druck beaufschlagt ist, kann eine Rate der Änderung oder des Drucks in dem abgedichteten Kraftstofftank überwacht werden. Als solches kann in Abwesenheit von Lecks der Kraftstofftankdruck im Wesentlichen konstant sein und nicht fluktuieren. Somit kann bei einem Beispiel der Controller eine Verschlechterung von einem oder mehreren des FTIV, des Betankungsventils und/oder des FTPT als Reaktion darauf bestimmen, dass eine Änderungsrate des Kraftstofftanks über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwerts von 6), und zwar aufgrund von einem oder mehreren Lecks in den Ventilen des Kraftstofftanks oder einer Fehlfunktion des Kraftstofftankdrucksensors. Falls sich der Druck des Kraftstofftanks nicht wesentlich geändert hat, kann dem FTIV befohlen werden, zu öffnen, so dass sich Luft-/Kraftstoffdämpfe durch die Dampfleitung bewegen können, und der Kraftstofftankdruck kann wieder überwacht werden. Als solches kann beim öffnen des FTIV bei Abwesenheit von Lecks erwartet werden, dass der Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit abnimmt, beispielsweise mit einer Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks abnimmt, die über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert7 von 6), und zwar aufgrund des Stroms von Dämpfen durch die Dampfleitung. Falls die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks unter dem Schwellwert liegt, kann der Controller bestimmen, dass das FTIV in einer geschlossenen Position festsitzt, und somit hat sich das FTIV verschlechtert.
  • Falls das FTIV als solches funktioniert, kann erwartet werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck und der Kraftstofftankdruck allgemein Gleichgewicht erreichen. Beispielsweise kann der Kraftstofftankdruck allmählich zu dem Aktivkohlebehälterdruck abnehmen, während der Aktivkohlebehälterdruck allmählich zu dem Kraftstofftankdruck ansteigen kann. Somit kann der Controller bei einem weiteren Beispiel eine Verschlechterung bei einem oder mehreren des CPV, des CVV und/oder des CPT auf der Basis dessen bestimmen, dass die Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer über einem Schwellwert liegt (Schwellwert10). Bei Anzeige einer Verschlechterung von einer der oben erwähnten Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten kann der Controller einen Diagnosecode setzen.
  • Optional kann bei einem weiteren Beispiel der Controller die erste Bedingung erzeugen, so dass in dem Kraftstofftank ein Unterdruck oder ein Druck erzeugt wird, der für eine Leckdetektion ausreicht. Bei einem Beispiel kann dies dadurch bewerkstelligt werden, dass der Motor weiterlaufen darf, nachdem das Fahrzeug gestoppt hat, um durch Kraftstoffverbrauch in dem Kraftstofftank einen Unterdruck oder durch erhöhte Fahrzeugtemperatur einen Druck zu erzeugen. Bei einem weiteren Beispiel kann der Controller eine Emissionsleckprüfung für eine vorbestimmte Dauer verzögern und eine Temperaturänderung während der Dauer der Verzögerung überwachen, bis eine Temperaturänderung über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert8 von 7). Der Controller kann dann den Kraftstofftankdruck überwachen und, falls mit der Temperaturänderung keine entsprechende Druckänderung eingetreten ist, wird von dem Controller eine Verschlechterung eines oder mehrerer des FTIV, des Betankungsventils und/oder des FTPT bestimmt. Jedes dieser Beispiele kann das Implementieren der primären Leckdetektionsteilroutinen durch den Controller gestatten, wie oben beschrieben.
  • Bei noch einem weiteren Beispiel kann während einer zweiten Bedingung, wobei das Hybridfahrzeug für eine längere Dauer in dem Motor-Aus-Modus betrieben worden ist, die Fahrzeugtemperatur nahe Umgebungstemperatur liegen und der Kraftstoffverbrauch niedrig sein. Bei diesem Beispiel wird in dem Kraftstofftank weder ein hoher Druck noch ein Unterdruck erzeugt und der Kraftstofftankdruck kann unter einem vorbestimmten Schwellwert liegen (wie etwa Schwellwerts von 6) und für die Leckdetektion nicht ausreichen.
  • Falls in dem Kraftstofftank kein hoher Druck oder kein Unterdruck (unter einem Schwellwert) vorliegt, kann vorteilhafterweise eine externe Unterdruckquelle wie etwa ein Unterdruckspeicher verwendet werden, um das System auf Lecks zu testen und eine Verschlechterung der Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten wie etwa des FTIV, des CPV und/oder des CVV in einer sekundären Leckdetektionsteilroutine zu identifizieren. Der Unterdruckspeicher kann negativen Druck/Unterdruck durch eine oder mehrere Verfahren erhalten. Beispielsweise kann der Unterdruckspeicher so an den Motoreinlasskrümmer gekoppelt sein, dass negativer Druck gespeichert wird, während das Fahrzeug in dem Motor-An-Modus betrieben wird. Als solches kann die Anwesenheit eines Unterdrucks von der Motor-An-Betriebszeit abhängen. Optional kann der Controller dem Motor befehlen, nach dem Abschalten des Fahrzeugs zu laufen, um die Motor-An-Zeit zu verlängern und das Ausmaß des in dem Unterdruckspeicher gespeicherten Unterdrucks zu vergrößern. Bei einem weiteren Beispiel kann die Unterdruckspeicherung von der Motor-An-Zeit unabhängig sein. Als solches kann der Unterdruckspeicher an eine Venturidüse gekoppelt sein, die in einer Position an oder in dem Fahrzeug angeordnet ist, die einen Luftstrom empfängt, wie etwa auf der Unterseite des Fahrzeugs oder in dem Auslasspfad einer Bremsverstärkerpumpe. Es versteht sich, dass eines oder mehrere der obigen Verfahren verwendet werden können, um Unterdruck zur Verwendung bei der sekundären Leckdetektionsteilroutine zu akkumulieren.
  • Als solches kann bei der sekundären Leckdetektionsteilroutine, wobei der Aktivkohlebehälter (durch Schließen des FTIV, des CVV und des CPV) abgedichtet ist und durch Anlegen eines Unterdrucks von dem Unterdruckspeicher über das Öffnen des VAV mit Druck beaufschlagt ist, eine Änderungs- oder Druckrate in dem abgedichteten Aktivkohlebehälter überwacht werden. Dabei kann bei Abwesenheit von Lecks beispielsweise der Aktivkohlebehälterdruck im Wesentlichen konstant sein und nicht fluktuieren. Somit kann bei einem Beispiel der Controller eine Verschlechterung von einem oder mehreren des FTIV, des CVV, des CPV und/oder des CPT als Reaktion darauf bestimmen, dass eine Änderungsrate des Kraftstofftanks über einem Schwellwert liegt (wie etwa Schwellwert10 von 8) und zwar aufgrund eines oder mehrerer Lecks in den Ventilen des Aktivkohlebehälters oder einer Fehlfunktion des Aktivkohlebehälterdrucksensors. Falls sich der Druck des Aktivkohlebehälters nicht wesentlich geändert hat, kann befohlen werden, dass das FTIV öffnet, so dass Luft-/Kraftstoffdämpfe sich durch die Dampfleitung bewegen können und der Aktivkohlebehälterdruck wieder überwacht werden kann. Als solches kann beim Öffnen des FTIV bei Abwesenheit von Lecks erwartet werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit ansteigt, beispielsweise mit einer Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks ansteigt, die größer ist als ein Schwellwert (wie etwa Schwellwert10 von 8), und zwar wegen des Stroms von Dämpfen durch die Dampfleitung. Falls die Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks unter dem Schwellwert liegt, kann der Controller bestimmen, dass das FTIV in einer geschlossenen Position festsitzt und somit ist das FTIV verschlechtert.
  • Falls das FTIV als solches funktioniert, kann erwartet werden, dass der Aktivkohlebehälterdruck und der Kraftstofftankdruck allgemein Gleichgewicht erreichen. Beispielsweise kann der Kraftstofftankdruck allmählich zu dem Aktivkohlebehälterdruck abnehmen, während der Aktivkohlebehälterdruck allmählich zu dem Kraftstofftankdruck ansteigen kann. Somit kann der Controller bei einem weiteren Beispiel eine Verschlechterung bei einem oder mehreren des Betankungsventils und/oder des FTPT auf der Basis dessen bestimmen, dass die Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer über einem Schwellwert liegt (Schwellwerts). Bei Anzeige einer Verschlechterung von einer der oben erwähnten Kraftstoffdampfrückgewinnungssystemkomponenten kann der Controller einen Diagnosecode setzen.
  • Wie oben erörtert kann während der Leckdetektion eine Reihenfolge des Detektierens von Lecks in den Komponenten des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems auf der Basis der Verfügbarkeit von ausreichendem Druck und/oder Unterdruck in dem Kraftstofftank (wie etwa ein natürlicher Motor-Aus-Unterdruck) oder ein Unterdruckausmaß, das von dem Unterdruckspeicher geliefert werden kann, verstellt werden. Es werden hier in 6–8 zwei beispielhafte Leckdetektionsroutinen dargestellt. Eine primäre Leckdetektionsroutine 600 kann Druck oder Unterdruck von dem Kraftstofftank verwenden, um Lecks in einer ersten Reihenfolge der Detektion zu detektieren, einschließlich zuerst Bestimmen der Anwesenheit von Lecks in dem Kraftstofftank und dann Anlegen des Drucks/Unterdrucks von dem Kraftstofftank an den Aktivkohlebehälter, um die Anwesenheit von Lecks in dem Aktivkohlebehälter zu bestimmen. Eine sekundäre Leckdetektionsteilroutine 800 kann Lecks in einer zweiten, alternativen Reihenfolge der Detektion detektieren, einschließlich das Verwenden von Unterdruck von einer externen Quelle (wie etwa dem Speicher), angelegt an den Aktivkohlebehälter, um zuerst die Anwesenheit von Lecks in dem Aktivkohlebehälter zu bestimmen und dann den Unterdruck an den Kraftstofftank anzulegen, um die Anwesenheit von Lecks in dem Kraftstofftank zu bestimmen. Es können verschiedene Quellen und Verfahren verwendet werden, um einen Unterdruck oder einen Druck an den Aktivkohlebehälter und/oder den Kraftstofftank anzulegen, wie in 8 ausgeführt. In 9–12 sind Karten von beispielhaften Druck- und Temperatursignalen gezeigt, die während der Leckdetektionsroutinen von 6–8 von dem Controller empfangen werden können.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 6 zeigt sie eine primäre Leckdetektionsroutine 600. Beginnend bei 602 kann der Controller zuerst (beispielsweise auf der Basis eines von dem FTPT empfangenen Signals) einen Kraftstofftankdruck schätzen und bestimmen, ob in dem Kraftstofftank ausreichend Druck oder Unterdruck vorliegt, um eine Leckdetektion durchzuführen. Bei einem Beispiel kann ausreichender Druck oder Unterdruck auf der Basis dessen bestimmt werden, dass ein Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem vorbestimmten Schwellwert liegt (Schwellwert5). Hier kann sich der Kraftstofftankabsolutdruck auf eine Größe eines Überdrucks in dem Kraftstofftank beziehen, wenn die Leckdetektion durch Anlegen von Überdruck durchgeführt wird, oder kann sich auf eine Größe eines Unterdrucks in dem Kraftstofftank beziehen, wenn die Leckdetektion durch Anlegen eines Unterdrucks (d. h. eines negativen Drucks) durchgeführt wird.
  • Die Karte 1000 in 10 zeigt beispielhafte Bereiche von annehmbaren Kraftstofftankabsolutdrücken und Schwellwerten für die Leckdetektion auf der Basis dessen, ob die Leckdetektion das Anlegen eines Überdrucks oder eines Unterdrucks beinhaltet. Hierbei erstreckt sich der Schwellwerts gleichermaßen in beiden Richtungen des Anlegens von Unterdruck und Überdruck (wie durch gepunktete Linien gezeigt) auf jeder Seite der x-Achse, als Bereich 1010 gezeigt. Bei alternativen Ausführungsformen können andere Schwellwerte in Abhängigkeit davon angewendet werden, ob während einer Leckdetektion ein Überdruck oder ein Unterdruck angelegt wird.
  • Jede der Kurven 1002, 1004, 1006 und 1008 stellt beispielhafte Kraftstofftankdrücke dar. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann das Kraftstofftankabsolutdrucksignal und nicht eine Anderungsrate des Kraftstofftankdrucks überwacht werden. Der Controller kann das Absolutdrucksignal an verschiedenen Zeitpunkten wie etwa t0, t1, t2, t3, t4 oder tn detektieren. Auf der Basis des Kraftstofftankabsolutdrucks, der zu einer Zeit bestimmt wurde, wenn eine Leckdetektion angefordert wird, kann der Controller bestimmen, ob die primäre Leckdetektionsroutine durchgeführt werden soll, einschließlich dem Detektieren von Lecks in dem Kraftstofftank vor dem Detektieren von Lecks in dem Aktivkohlebehälter oder ob die zweite Leckdetektionsroutine durchgeführt werden soll, einschließlich dem Detektieren von Lecks in dem Kraftstofftank nach dem Detektieren von Lecks in dem Aktivkohlebehälter. Bei diesem Beispiel wird ein bei tn detektiertes Signal weiter beschrieben, wobei tn der Zeitpunkt ist, zu dem der Controller eine Anzeige dafür empfängt, dass eine Leckdetektion aktiviert sein kann, wie etwa Abschalten des Fahrzeugs und/oder seit dem letzten Leckdetektionsereignis verstrichene Zeit.
  • Bei einem Beispiel kann bei 602 der bei tn geschätzte Kraftstofftankabsolutdruck ein Überdruck sein, der unter einem Schwellwerts liegt (wie in Kurve 1004 gezeigt), oder ein Unterdruck, der über Schwellwerts liegt (wie in Kurve 1006 gezeigt). Als Reaktion auf einen bei 602 geschätzten unzureichenden Absolutdruck in dem Kraftstofftank kann die primäre Leckdetektionsroutine 600 bei 603 von dem Controller deaktiviert werden und ein Unterdruck kann von einer oder mehreren alternativen Druck- und Unterdruckquellen angelegt werden, indem eine Unterdruckanlegungsroutine 700 aktiviert wird (in 7 gezeigt). Falls er ausreicht, wird Unterdruck in Routine 700 in dem Kraftstofftank erzeugt, 603 kann zurückschleifen zu dem Start der primären Leckdetektionsroutine 600, beginnend bei 602. Alternativ kann bei 605 eine sekundäre Leckdetektionsroutine mit einer alternativen Reihenfolge der Leckdetektion (wie in 8 ausgeführt) ermöglicht werden. Falls im Vergleich dazu der bei 602 geschätzte Kraftstofftankabsolutdruck ein Überdruck ist, der über Schwellwert5 liegt (wie in Kurve 1002 gezeigt), oder ein Unterdruck, der unter dem Schwellwerts liegt (wie in Kurve 1008 gezeigt), dann kann als Reaktion auf einen ausreichenden Absolutdruck in dem Kraftstofftank die primäre Leckdetektionsroutine fortgesetzt werden.
  • Falls wieder unter Bezugnahme auf 6 ausreichender Druck/Unterdruck in dem Kraftstofftank detektiert wird, kann bei 604 der Kraftstofftankdruck über die Zeit hinweg überwacht werden. Das heißt, eine Änderung beim Kraftstofftankdruck über die Zeit hinweg (oder eine Änderungsrate des Kraftstofftankdrucks) kann überwacht werden. Bei 606 kann bestimmt werden, ob die Änderung beim Kraftstofftankdruck über die Zeit hinweg unter einem Schwellwert liegt (Schwellwert6). Da der Kraftstofftank während der Leckdetektion abgedichtet bleibt, kann als solches eine Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit ein Leck bei dem Kraftstofftankisolierventil (wegen einer FTIV-Verschlechterung) und/oder eine Verschlechterung des FTPT anzeigen. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit über dem Schwellwert liegt, kann somit bei 608 eine FTIV-Verschlechterung bestimmt werden und bei 626 kann ein Diagnosecode gesetzt werden. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit unter dem Schwellwert liegt, dann kann der Controller bei 610 bestimmen, dass keine Lecks vorliegen und dass die Ventile sich nicht verschlechtert haben.
  • In der Karte 900 von 9 sind Beispiele für Veränderungen beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit gezeigt. Hierbei überwacht der Controller Änderungen beim Kraftstofftankdruck (durch Empfangen von Signalen von dem FTPT), beginnend bei t0 und weiter für eine vorbestimmte Dauer, hier bis tn. Die Linie 904 zeigt einen Kraftstofftanküberdruck, der im Laufe der Zeit abnimmt, und Linie 906 zeigt einen Kraftstofftankunterdruck, der im Laufe der Zeit zunimmt. Bei diesem Beispiel zeigt jede der Linien 904 und 906 die Anwesenheit von Lecks aufgrund einer Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit, die über einem Schwellwert liegt. Im Vergleich dazu zeigt Linie 902 einen Kraftstofftanküberdruck und Linie 908 einen Kraftstofftankunterdruck, die sich im Laufe der Zeit mit einer unter dem Schwellwert liegenden Rate verändern. Hierbei kann jede der Linien 902 und 908 anzeigen, dass in dem System keine Lecks vorliegen und dass sich die Ventile des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems nicht verschlechtert haben.
  • Nunmehr wieder unter Bezugnahme auf 6 kann der Controller, nachdem bestimmt ist, dass in dem Kraftstofftank keine Lecks vorliegen und der FTPT arbeitet, bei 612 das CVV schließen und das FTIV öffnen, wodurch der Aktivkohlebehälter gegenüber der Atmosphäre abgedichtet und der Druck oder Unterdruck von dem Kraftstofftank an den Aktivkohlebehälter angelegt wird, indem ein Strom von Luft und Kraftstoffdämpfen durch die Dampfleitung gestattet wird. Das CPV kann in einer geschlossenen Position gehalten werden, da keine Spüloperationen erfolgen dürfen, wenn das Fahrzeug abgeschaltet ist (siehe 3). Bei 614 kann wieder eine Änderung bei dem Kraftstofftankabsolutdruck im Laufe der Zeit von dem Controller durch Empfangen von Signalen von dem FTPT überwacht werden und es kann bestimmt werden, ob die Änderungsrate des Kraftstofftankabsolutdrucks über einem Schwellwert liegt (Schwellwert7). Hier kann bei Abwesenheit von Lecks nach dem Öffnen des FTIV erwartet werden, dass der Strom von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter eine Änderung beim Kraftstofftankdruck bewirkt. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit unter dem Schwellwert liegt, dann kann der Controller somit bei 616 bestimmen, dass ein Leck vorliegt und dass das FTIV verschlechtert ist (z. B. nicht funktioniert) und kann bei 626 einen Diagnosecode setzen. Falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit jedoch über Schwellwert7 liegt, dann kann der Controller bei 618 bestimmen, dass sich das FTIV nicht verschlechtert hat.
  • Bei 620 kann der Controller dann den Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit durch Signale von dem CPT beginnend bei t0 und weiter für eine vorbestimmte Dauer (wie etwa bis tn) überwachen und bei 622 wird eine Änderungsrate des Aktivkohlebehälterdrucks bestimmt. Beispielsweise kann bestimmt werden, ob der Aktivkohlebehälter einen Druck oder Unterdruck über eine Zeit hinweg halten kann, nachdem sich der Kraftstofftank und der Aktivkohlebehälter ausgeglichen haben. Bei 628 kann der Controller auf der Basis dessen, dass eine Änderungsrate beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter einem Schwellwert liegt (Schwellwert10), bestimmen, dass in dem Aktivkohlebehälter kein Leck vorliegt. Bei einem Beispiel können in dem System keine Lecks bestimmt werden, da die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwert10 liegt, wie etwa Abtastdruckleitung 902 und Leitung 908 von 9. Im Vergleich können bei 624 Lecks als Reaktion darauf bestimmt werden, dass die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit über einem Schwellwert10 liegt, wie etwa Abtastdruckmessleitung 904 und Leitung 906 von 9. Der Controller kann die Anwesenheit eines Lecks in dem Aktivkohlebehälter, eine Verschlechterung eines Aktivkohlebehälterspülventils oder eine CPT-Verschlechterung bestimmen und bei 626 einen Diagnosecode setzen.
  • Falls bei 602 der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks unter Schwellwerts liegt, wie etwa Abtastdruckmessleitung 1004 und Leitung 1006 von 10, dann können von dem Controller eine oder mehrere alternative Druck-/Unterdruckerzeugungsroutinen implementiert werden, wie nun unter Bezugnahme auf 7 erläutert wird. Eine oder mehrere der verschiedenen, hierin beschriebenen Vakuumerzeugungsstrategien können entweder zu verschiedenen Zeiten oder gleichzeitig betrieben werden. Wenn bei einem Beispiel die erste Vakuumerzeugungsstrategie durchgeführt wird und eine Kraftstofftanktemperatur gemessen wird, können die zweite und dritte Strategie deaktiviert sein. Wenn bei einem anderen Beispiel der Motorbetrieb in der zweiten Strategie fortgesetzt wird, kann Motorunterdruck in dem Speicher gespeichert und zur Leckdetektion angewendet werden, wie in der dritten Strategie. Bei alternativen Ausführungsformen jedoch ist möglicherweise nur der Motorunterdruck (direkt von dem Motor) oder der Unterdruck von dem Speicher zur Leckdetektion aktiviert. Das heißt, wenn der Motorbetrieb in der zweiten Strategie fortgesetzt wird, kann der Unterdruckspeicher geschlossen sein und die dritte Strategie kann deaktiviert sein.
  • Bei einer ersten Strategie kann bei 704 die Leckdetektion verzögert werden und eine Kraftstofftanktemperatur wie etwa von einem Kraftstofftanktemperatursensor kann bei t0 aufgezeichnet werden. Nach Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer tn kann die Kraftstofftanktemperatur wieder aufgezeichnet werden und der Controller kann bestimmen, ob die Temperatur ausreichend gestiegen oder gefallen ist, um in dem Kraftstofftank eine Druckänderung zu erzeugen. Dies ist in 710 als der Absolutwert der Temperaturänderung zwischen t0 und tn dargestellt, der größer ist als ein Schwellwert (Schwellwert8). Bei einem Beispiel kann Schwellwert8 zu Schwellwert5 derart in Beziehung stehen, dass die Temperaturänderung einer Druck-/Unterdruckgröße entspricht, die zur Leckdetektion ausreicht.
  • Beispielhafte Kraftstofftanktemperaturmesswerte, wie vom Kraftstofftanktemperatursensor erhalten, sind in Karte 1200 von 12 gezeigt. Hier zeigt Linie 1202 eine Änderung von einer relativ höheren Temperatur zu einer relativ kühleren Temperatur, wodurch ein Druck in dem Kraftstofftank sinkt; während Linie 1206 eine relativ kühlere Temperatur zeigt, die sich zu einer relativ wärmeren Temperatur ändert, wodurch ein Druck in dem Kraftstofftank steigt. Jede der Linien 1202 und 1206 zeigt eine Temperaturänderung, die größer ist als der Schwellwert, wodurch dem Controller angezeigt wird, dass eine entsprechende ausreichende Größe der Druckänderung eingetreten ist. Im Vergleich stellt Linie 1204, die allgemein flach ist, eine Temperaturänderung dar, die unter dem Schwellwert liegt, wodurch angezeigt wird, dass keine ausreichende Druckänderung eingetreten ist.
  • Falls wieder unter Bezugnahme auf 7 die Temperaturänderung (und somit eine entsprechende Druckänderung) bei 710 nicht über dem Schwellwert liegt, kann die Routine zu 704 zurückkehren und die Leckdetektion weiter verzögern. Falls jedoch die Temperaturänderung über dem Schwellwert liegt, dann kann bei 712 (wie in 602) der Controller bestimmen, ob der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks über einem Schwellwert liegt (Schwellwert5). Wenn bei einem Beispiel bei 716 der Kraftstofftankabsolutdruck unter Schwellwerts bleibt, kann der Controller als Reaktion auf keine Druckänderung in Verbindung mit einer Temperaturänderung bestimmen, dass in dem System Lecks vorliegen. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass Lecks in dem FTIV oder dem CPV vorliegen oder dass der FTPT sich verschlechtert hat. Dementsprechend kann bei 718 ein Diagnosecode gesetzt werden. Falls bei 712 der Absolutdruck des Kraftstofftanks über Schwellwerts liegt, dann kann bei 813 die primäre Leckdetektionsroutine (6) wieder aufgenommen werden.
  • Bei einer bei 724 beginnenden zweiten Unterdruckerzeugungsstrategie kann der Controller das CVV schließen und die geschlossene Position des CPV und des FTIV beibehalten, so dass die Aktivkohlebehälterseite des Kreises abgedichtet ist. Unterdruck von einem Unterdruckspeicher wird dann durch Öffnen des VAV bei 726 an den Aktivkohlebehälter angelegt. Der Unterdruckspeicher kann Unterdruck von dem Motoreinlass, einem Umgebungsluftstrom und/oder dem Bremsverstärkerauslasspfad erfassen. Bei 728 kann der Controller durch Empfangen eines Signals von dem CPT bestimmen, ob der Aktivkohlebehälterdruck unter einem Schwellwert liegt, Schwellwert9. Bei einem Beispiel bei 729, wobei der Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwert9 liegt, kann eine sekundäre Leckdetektionsroutine (8) aktiviert werden. Falls der Aktivkohlebehälterdruck bei Anlegen eines Unterdrucks über Schwellwert9 liegt, kann der Controller bei 730 bestimmen, dass sich eines oder mehrere der Aktivkohlebehälterventile oder FTIV oder CPT verschlechtert haben.
  • Beispielhafte Änderungen beim Aktivkohlebehälterdruck, wie von dem CPT empfangen, werden in Karte 1100 von 11 gezeigt. Hierbei stellt die gepunktete Leitung Schwellwert9 dar. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Aktivkohlebehälterdruck an verschiedenen Zeitpunkten wie etwa t0, t1, t2, t3, t4 oder tn detektiert. Bei diesem Beispiel wird ein bei tn detektiertes Signal weiter beschrieben, wobei tn die Zeit ist, zu der andere Signale von dem Controller empfangen werden, die anzeigen, dass die Leckdetektion möglicherweise aktiviert sein kann, wie etwa die seit dem Öffnen des VAV verstrichene Zeit.
  • Bei tn kann ein in Leitung 1102 gezeigter beispielhafter CPT-Messwert ein Überdruck sein, der über Schwellwert9 liegt, und der in Leitung 1104 gezeigte beispielhafte CPT-Messwert kann ein Unterdruck sein, der über Schwellwert9 liegt. Falls zu der Zeit, zu der ein Unterdruck an den Aktivkohlebehälter angelegt wird, der Aktivkohlebehälterdruck über dem Schwellwert liegt, wie in Leitung 1102 und Leitung 1104 gezeigt, kann die sekundäre Leckdetektionsroutine 800 (8) von dem Controller deaktiviert werden und ein Diagnosecode kann gesetzt werden, um eine Verschlechterung von einem oder mehreren der Aktivkohlebehälterventile und/oder des CPT zu melden. Falls im Vergleich bei tn der Aktivkohlebehälterdruck zeigt, dass ein Aktivkohlebehälterunterdruck unter Schwellwerts liegt, wie in Leitung 1106 gezeigt, kann die sekundäre Leckdetektionsroutine 800 (8) von dem Controller aktiviert werden.
  • Wieder unter Bezugnahme auf 7 kann bei einer dritten Unterdruckerzeugungsstrategie beginnend bei 720 der Motor für eine Dauer laufen (wie etwa eine kurze Dauer), nachdem das Fahrzeug abgeschaltet worden ist. Die Dauer des fortgesetzten Motorbetriebs kann einer Zeitlänge entsprechen, die erforderlich ist, um ausreichend Druck/Unterdruck zu erzeugen, beispielsweise einer Dauer, die erforderlich ist, um den Absolutdruck in dem Kraftstofftank über einen Schwellwert (wie etwa Schwellwerts) zu bringen. Falls der Motor nach dem Abschalten des Fahrzeugs läuft und der Kraftstoffabsolutdruck (bei 712) unter Schwellwerts liegt, kann der Controller bei 716 dann bestimmen, dass in dem Kraftstofftank (z. B. aufgrund einer FTIV-Verschlechterung) ein Leck vorliegt und kann bei 718 einen Diagnosecode setzen. Falls der Absolutwert des Kraftstofftankdrucks bei 712 größer als Schwellwerts ist, kann der Controller eine primäre Leckdetektionsroutine 600 initiieren.
  • Optional kann alternativ zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Kraftstofftank der fortgesetzte Motorbetrieb bei 720 dazu verwendet werden, Unterdruck in einem Unterdruckspeicher zu speichern, wie bei 722. In diesem Fall kann der Unterdruckspeicher an den Motoreinlass gekoppelt sein und Unterdruck kann durch Öffnen des VAV wie bei 726 an den Aktivkohlebehälter angelegt werden. Die Routine kann dann zu der zweiten Unterdruckerzeugungsstrategie zurückkehren (wie zuvor bei 728–730 ausgeführt). Falls in dem Aktivkohlebehälter ausreichend Unterdruck vorliegt (das heißt, der Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwerts liegt), kann dann bei 729 die sekundäre Leckdetektionsroutine 800 durch den Controller implementiert werden, wie in 8 gezeigt.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf 8 wird eine sekundäre Leckdetektionsroutine dargestellt, die als Reaktion auf unzureichenden Kraftstofftankdruck oder -unterdruck aktiviert werden kann, um die primäre Leckdetektionsroutine durchzuführen. In der sekundären Routine kann der Aktivkohlebehälter auf Lecks hin geprüft werden, bevor die Betätigung des FTIV bestätigt und Lecks in dem Kraftstofftank detektiert werden. Insbesondere kann ein Unterdruck von einer anderen Quelle als einem natürlichen Unterdruck bei abgestelltem Motor angelegt werden, wie etwa dem in 7 erzeugten Unterdruck, und eine Leckdetektion kann in dem Aktivkohlebehälter aktiviert werden, bevor Lecks in dem Kraftstofftank detektiert werden.
  • Bei 802 wird ein Unterdruck von einem Unterdruckspeicher so an den Aktivkohlebehälter angelegt, dass der Aktivkohlebehälterdruck unter Schwellwerts liegt (wie zuvor bei 726 und 728 von 7 gezeigt). Nachdem ausreichender Unterdruck in dem Aktivkohlebehälter detektiert worden ist, wird bei 804 der Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit überwacht. Bei 806 kann bestätigt werden, ob die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter einem Schwellwert liegt (Schwellwert10). Da der Aktivkohlebehälter während der Leckdetektion abgedichtet bleiben kann, kann eine Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit, die größer ist als ein Schwellwert, bei 806 ein Leck, beispielsweise an einem oder mehreren der Aktivkohlebehälterventile, und/oder eine Verschlechterung des CPT (bei 808) anzeigen, und bei 826 kann von dem Controller ein Diagnosecode gesetzt werden. Ein Abtastdruckmesswert, der ein Leck anzeigt, kann durch die Leitung 906 von 9 dargestellt sein. Falls die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter dem Schwellwert bei 806 liegt, kann der Controller bei 810 dann bestimmen, dass die Ventile des Aktivkohlebehälters keine Lecks aufweisen und der CPT arbeitet. Ein Abtastdruckmesswert, der anzeigt, dass kein Leck vorliegt, kann durch Leitung 908 von 9 dargestellt werden.
  • Falls bestimmt wird, dass in dem Aktivkohlebehälter keine Lecks vorliegen und der CPT arbeitet, kann der Controller bei 812 das FTIV öffnen, wodurch der Unterdruck aus dem Aktivkohlebehälter an den Kraftstofftank angelegt wird, um einen Strom von Luft und Kraftstoffdämpfen durch die Dampfleitung zu gestatten. Das CPV kann in einer geschlossenen Position gehalten werden, da keine Spüloperationen eintreten können, wenn das Fahrzeug abgeschaltet ist (siehe 3). Bei 814 kann von dem Controller wieder eine Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit überwacht werden. Falls die Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit unter einem Schwellwert liegt, kann der Controller bei 816 bestimmen, dass das FTIV nicht arbeitet (z. B. in der Schließstellung festsitzt) und kann bei 826 einen Diagnosecode setzen. Falls jedoch eine Änderung beim Aktivkohlebehälterdruck im Laufe der Zeit über Schwellwert10 liegt, dann kann der Controller bei 818 bestimmen, dass das FTIV arbeitet (z. B. nicht in der Offenstellung festsitzt), wie bei 818. In diesem Fall kann die Leitung 908 von 9 keine Änderung im Laufe der Zeit zeigen und kann eine Fehlfunktion des FTIV anzeigen, während Leitung 906 eine Druckänderung im Laufe der Zeit zeigen kann und anzeigen kann, dass das FTIV arbeitet.
  • Bei 820 kann der Controller den Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit überwachen, beispielsweise durch Signale von dem FTPT, beginnend bei t0 und weiter für eine vorbestimmte Dauer bis tn. Die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit kann bei 822 dahingehend bestimmt werden, dass sie größer oder gleich einem Schwellwert ist (Schwellwerts). Bei 828 kann von dem Controller bestimmt wenden, dass kein Leck vorliegt, falls die Änderung beim Kraftstofftankdruck im Laufe der Zeit unter Schwellwerts liegt. Insbesondere zeigt ein Kraftstofftankdruckmesswert, der über die Zeit hinweg wenig oder keine Änderung zeigt, an, dass in dem Kraftstofftank keine Lecks vorliegen, wie etwa Leitung 908 von 9. Im Vergleich zeigt ein Kraftstofftankdruckmesswert, der über die Zeit hinweg eine Änderung zeigt, an, dass möglicherweise im Kraftstofftank ein Leck vorliegt, wie etwa Leitung 906 von 9. Dementsprechend kann der Controller bei 824 die Anwesenheit von Lecks bestimmen bzw. bei 826 einen Diagnosecode setzen. Nachdem Lecks anzeigende Diagnosecodes von dem Controller gesetzt sind, kann die sekundäre Leckdetektionsteilroutine 800 beendet werden.
  • Auf diese Weise können Leckdetektionsroutinen auf der Basis der Verfügbarkeit einer ausreichenden Menge an Druck oder Unterdruck für die Leckdetektion verstellt werden. Weiterhin können Spüloperationen mit Betankungsoperationen und Leckdetektionsoperationen koordiniert werden, wodurch das Kraftstoffdampfmanagement insbesondere in Hybridfahrzeugen verbessert wird.
  • Es versteht sich weiterhin, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise können die obigen Diagnoseroutinen derart entkoppelt sein, dass die Leckdetektion des Kraftstofftanks und des Aktivkohlebehälters als verschiedene Operationen durchgeführt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Teilkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer, hierin offenbarter Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Teilkombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich angesehen werden, besonders hervor. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Integrierung von einem oder mehreren solcher Elemente beinhalten, wobei zwei oder mehr solcher Elemente weder erforderlich sind noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Teilkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, seien sie breiter, enger, gleich oder unterschiedlich hinsichtlich Schutzbereich zu den ursprünglichen Ansprüchen, sind ebenfalls so anzusehen, dass sie in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsystem, umfasst:
    eine Batterie;
    einen Motor mit einem Motoreinlass, wobei der Motor als Reaktion auf einen Batterieladezustand selektiv gestartet und gestoppt wird;
    ein Kraftstoffsystem, umfassend:
    einen Kraftstofftank mit einer ersten Öffnung zum Empfangen von Kraftstoff und einer zweiten Öffnung zum Liefern von Kraftstoffdämpfen entlang eines ersten Kanals;
    einen Aktivkohlebehälter mit einer ersten Öffnung zum Empfangen von Luft von einer Atmosphäre, einer zweiten Öffnung zum Empfangen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstofftank entlang des ersten Kanals und einer dritten Öffnung zum Übertragen von gespeicherten Kraftstoffdämpfen zu einem Motoreinlass entlang einem zweiten Kanal;
    einen Unterdruckspeicher mit einer Venturidüse, wobei der Vakuumspeicher entlang dem zweiten Kanal durch ein Unterdruckspeicherventil an den Aktivkohlebehälter gekoppelt ist;
    ein in dem ersten Kanal positioniertes Kraftstofftankisolierventil, das den Kraftstofftank an den Aktivkohlebehälter koppelt;
    ein in dem zweiten Kanal positioniertes Aktivkohlebehälterspülventil, das den Aktivkohlebehälter an den Motoreinlass koppelt;
    ein an die erste Öffnung des Aktivkohlebehälters gekoppeltes Aktivkohlebehälterentlüftungsventil,
    einen ersten Drucksensor in dem ersten Kanal zum Schätzen eines Kraftstofftankdrucks;
    einen zweiten Drucksensor in dem zweiten Kanal zum Schätzen eines Aktivkohlebehälterdrucks; und
    ein Steuersystem mit computerlesbaren Anweisungen, um
    während einer Spülbedingung, wenn der Aktivkohlebehälterdruck über einem Schwellwert liegt,
    den Kraftstofftank zu isolieren, während eine erste Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter zu dem Motoreinlass gespült wird;
    nach dem Spülen der ersten Menge von Kraftstoffdämpfen, Koppeln des Kraftstofftanks und Spülen einer zweiten Menge von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank, wobei die zweite Menge auf der Basis der ersten Menge verstellt wird; und
    nach dem Spülen der zweiten Menge, Isolieren des Kraftstofftanks.
  • Dabei beinhaltet bevorzugt das Isolieren des Kraftstofftanks das Schließen des Kraftstofftankisolierventils beinhaltet und das Koppeln des Kraftstofftanks das öffnen des Kraftstofftankisolierventils.
  • Weiter bevorzugt beinhaltet dabei das Spülen der ersten Menge das öffnen des Aktivkohlebehälterspülventils und des Aktivkohlebehälterentlüftungs-ventils.
  • Weiter bevorzugt beinhaltet dabei das Spülen der zweiten Menge das Schließen des Aktivkohlebehälterspülventils und des Aktivkohlebehälterentlüftungsventils, um Kraftstoffdämpfe aus dem Aktivkohlebehälter zu spülen, wenn der Kraftstofftankdruck unter einem Schwellwert liegt, und öffnen des Aktivkohlebehälterspülventils und des Aktivkohlebehälterentlüftungsventils, um Kraftstoffdämpfe zu dem Motoreinlass zu spülen, wenn der Kraftstofftankdruck über einem Schwellwert liegt. Weiter bevorzugt enthält dabei das Steuersystem weiterhin Anweisungen, um als Reaktion auf eine Anforderung nach Betankung das Spülen zu verzögern, bis eine Betankung abgeschlossen ist.
  • Weiter bevorzugt beinhaltet dabei die Betankung das öffnen einer Kraftstofftanktür und das Empfangen von Kraftstoff in dem Kraftstofftank, nachdem der Kraftstofftankdruck unter einen Schwellwert abgefallen ist.
  • Weiter bevorzugt wird dabei ein Abschluss einer Betankung dadurch angezeigt, dass der Kraftstofftankdruck den Schwellwert übersteigt, ein Kraftstofftürsensor anzeigt, dass eine Betankungstür geschlossen ist, und/oder ein Kraftstoffstandsensor einen Schwellwert übersteigt.
  • Weiter bevorzugt beinhaltet dabei die Spülbedingung, dass sich der Motor in einem Motor-Aus-Betriebsmodus befindet und ein Aktivkohlebehälterdruck über einem Schwellwert liegt.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugkraftstoffdampfrückgewinnungssystem, umfasst:
    einen durch ein Kraftstofftankisolierventil an einem Aktivkohlebehälter gekoppelten Kraftstofftank, wobei der Kraftstofftank konfiguriert ist, Kraftstoff durch eine Betankungstür zu empfangen;
    einen Aktivkohlebehälter, konfiguriert zum Speichern von Kraftstoffdämpfen, gekoppelt durch ein Aktivkohlebehälterspülventil an einen Motoreinlass, wobei der Aktivkohlebehälter weiterhin an einen Unterdruckspeicher gekoppelt ist;
    einen an den Kraftstofftank gekoppelten ersten Drucksensor zum Schätzen eines Kraftstofftankdrucks;
    einen an den Aktivkohlebehälter gekoppelten zweiten Drucksensor zum Schätzen eines Aktivkohlebehälterdrucks und
    ein Steuersystem mit computerlesbaren Anweisungen, um während eines Motor-An-Betriebsmodus
    das Aktivkohlebehälterspülventil zu öffnen, während das Kraftstofftankisolierventil geschlossen ist, um eine erste Menge an gespeicherten Kraftstoffdämpfen zu dem Motoreinlass zu spülen, wenn der Aktivkohlebehälterdruck über einem Schwellwert liegt;
    nach dem Spülen der ersten Menge an gespeicherten Kraftstoffdämpfen das Kraftstofftankisolierventil zu öffnen, während das Aktivkohlebehälterspülventil geschlossen ist, um eine zweite Menge an Kraftstoffdämpfen zu dem Aktivkohlebehälter zu spülen, wenn der Kraftstofftankdruck über einem ersten Schwellwert liegt; und
    nach dem Spülen der ersten Menge an gespeicherten Kraftstoffdämpfen das Kraftstofftankisolierventil zu öffnen, während das Aktivkohlebehälterspülventil offen gehalten wird, um die zweite Menge an Kraftstoffdämpfen zu dem Motoreinlass zu spülen, wenn der Kraftstofftankdruck über einem zweiten Schwellwert liegt, der höher ist als der erste Schwellwert.
  • Weiter bevorzugt beinhaltet dabei das Steuersystem weiterhin Anweisungen, um als Reaktion auf eine Anforderung von Betankung das Spülen zu verzögern, bis die Betankung abgeschlossen ist, wobei ein Abschluss der Betankung durch ein Schließen der Betankungstür angezeigt wird.
  • Weiter bevorzugt wird dabei eine Dauer der Verzögerung auf der Basis eines Kraftstoffstands in dem Kraftstofftank und/oder eines Kraftstofftankdrucks nach der Betankung verstellt, einschließlich Verzögern des Spülens für eine längere Dauer, wenn der Kraftstoffstand und/oder der Kraftstofftankdruck während der Betankung ansteigen.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 1
    • 14
    ANTRIEBSRAD
    16
    GETRIEBE
    18
    ENERGIEUMWANDLUNGSEINRICHTUNG
    20
    MOTOR
    22
    ENERGIESPEICHEREINRICHTUNG
    24
    EXTERNE ENERGIEQUELLE
    30
    BREMSSYSTEM
    34
    BREMSVERSTÄRKER
    100
    KRAFTSTOFFSYSTEM
    110
    KRAFTSTOFFDAMPFRÜCKGEWINNUNG
    40
    Steuersystem
    42
    Sensoren
    44
    Aktuatoren
    Fig. 2
    20
    MOTOR
    30
    BREMSSYSTEM
    34
    BREMSVERSTÄRKER
    Fig. 3
    N
    NEIN
    302
    Fahrzeug an?
    303
    Emissionsleckprüfprogrammaktivitäten aktivieren (in 6 gezeigt)
    304
    Motor an?
    306
    FTIV und CPV geschlossen halten
    308
    FTIV und CPV geschlossen halten
    310
    Überschüssigen Unterdruck in Speicher speichern
    314
    Spülbedingungen?
    315
    Spüloperationen durchführen (siehe 5)
    318
    CPV geschlossen halten, bis Spülbedingungen erfüllt
    316
    Betankungsereignis?
    320
    Spüloperationen deaktivieren und Betankungsoperationen durchführen (siehe 4)
    Fig. 4
    N
    NEIN
    402
    Betankung angefordert?
    406
    Motor abstellen
    408
    CPV schließen oder CPV geschlossen halten, um Spüloperationen zu deaktivieren
    410
    FTIV öffnen und CVV geschlossen halten
    412
    |PFT| < Schwellwert1?
    414
    Öffnen der Betankungstür verzögern
    416
    Betankung ermöglichen
    418
    Betankung abgeschlossen?
    420
    Betankungsoperationen aufrechterhalten
    422
    Betankungstür schließen
    424
    FTIV schließen
    Fig. 5
    N
    NEIN
    502
    Pc > Schwellwert2?
    504
    Betankung angefordert?
    506
    Spüloperationen deaktivieren
    508
    Betankungsoperationen starten (siehe 5)
    510
    CPV öffnen, FTIV geschlossen halten und CVV offen halten
    512
    Dämpfe aus Aktivkohlebehälter zu Motor spülen
    514
    Pc < Schwellwert2?
    516
    CPV schließen
    518
    PFT > Schwellwert3?
    520
    FTIV geschlossen halten
    522
    FTIV öffnen
    524
    Tägliche Dämpfe aus Kraftstofftank zu Aktivkohlebehälter ablassen
    526
    Pc > Schwellwert4?
    528
    FTIV offenhalten
    530
    FTIV schließen
    Fig. 6
    N
    NEIN
    602
    |PFT| > Schwellwert5?
    604
    PF über Zeit überwachen
    603
    Verwendung von alternativer Unterdruckquelle ermöglichen (siehe 7)
    606
    ΔPFT/ΔZeit < Schwellwert6?
    605
    Sekundäre Leckprüfroutine mit umgekehrter Reihenfolge von Operationen verwenden (siehe 8)
    608
    Verschlechterung des FTIV oder FT-Druckwandlers
    610
    Kein Leck in FTIV oder Betankungstür und FT-Druckwandler funktioniert
    612
    CVV schließen und FTIV öffnen
    614
    ΔPFT/ΔZeit < Schwellwerts?
    616
    FTIV-Fehlfunktion
    618
    FTIV funktioniert
    620
    Pc über Zeit überwachen
    622
    ΔPc/ΔZeit < Schwellwert10?
    624
    Verschlechterung des CPV, CVV oder Aktivkohlebehälterdruckwandlers
    626
    Diagnosecode setzen
    628
    Kein Leck in CPV und CVV und Aktivkohlebehälterdruckwandler funktioniert
    Fig. 7
    N
    NEIN
    602
    |PFT| > Schwellwert5?
    701
    Primäre Leckprüfroutine verwenden (siehe 6)
    704
    Leckdetektion verzögern und FT-Temperatur bei t0 aufzeichnen
    706
    Eine Dauern verzögern und FT-Temperatur bei tn wieder prüfen
    710
    |ΔTm t0 – tn| > Schwellwert8?
    712
    |PFT| > Schwellwert5?
    713
    Primäre Leckprüfroutine verwenden (siehe 7)
    716
    Verschlechterung des FTIV, der Betankungstür oder des FT-Druckwandlers
    718
    Diagnosecode setzen
    720
    Motor nach Abschalten des Fahrzeugs weiter laufen lassen
    722
    Unterdruck zu Speicher umlenken
    724
    CVV schließen und CPV und FTIV geschlossen halten
    726
    VAV öffnen, um vom Motoreinlass oder der Venturidüse gesammelten Unterdruck bereitzustellen
    728
    Pc < Schwellwert9?
    729
    Sekundäre Leckprüfroutine mit umgekehrter Reihenfolge der Operationen verwenden (siehe 8)
    730
    Verschlechterung des CPV, CVV, FTIV oder Aktivkohlebehälterdruckwandlers
    Fig. 8
    N
    NEIN
    802
    Unterdruck von der externen Quelle anlegen, so dass Pc < Schwellwert6 (Siehe 726 und 728 von 7)
    804
    Pc über Zeit überwachen
    806
    ΔPc/ΔZeit < Schwellwert10?
    808
    FTIV, CPV, CVV und/oder Aktivkohlebehälterdruckwandler verschlechtert
    810
    Keine Lecks in CPV, FTIV und CVV und Aktivkohlebehälterdruckwandler funktioniert
    812
    FTIV öffnen
    814
    ΔPc/ΔZeit > Schwellwert10?
    816
    FTIV-Fehlfunktion
    818
    FTIV arbeitet
    820
    PFT über Zeit überwachen
    822
    ΔPFT/ΔZeit < Schwellwert6?
    824
    Verschlechterung der Betankungstür und/oder des Kraftstofftankdruckwandlers
    826
    Diagnosecode setzen
    828
    Kein Leck im Betankungsventil und Kraftstofftankdruckwandler funktioniert
  • 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 7032580 B2 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems mit einem Kraftstofftank und einem an einen Motoreinlass gekoppelten Aktivkohlebehälter, umfassend: während einer Spülbedingung das Spülen einer ersten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Aktivkohlebehälter zu dem Motoreinlass und nach dem Spülen der ersten Menge das Spülen einer zweiten Menge an Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank zu dem Aktivkohlebehälter, wobei die zweite Menge auf der Basis der ersten Menge verstellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Spülbedingung beinhaltet, dass ein Aktivkohlebehälterdruck über einem ersten Schwellwert liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Kraftstofftank durch ein erstes Ventil an den Aktivkohlebehälter gekoppelt ist und der Aktivkohlebehälter durch ein zweites Ventil an den Motoreinlass gekoppelt ist und wobei das Spülen der ersten Menge das Geschlossenhalten des ersten Ventils beinhaltet, um den Kraftstofftank von dem Aktivkohlebehälter zu isolieren, während das zweite Ventil geöffnet wird, um den Aktivkohlebehälter an den Motoreinlass zu koppeln.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Spülen der zweiten Menge das Öffnen des ersten Ventils beinhaltet, um den Kraftstofftank an den Aktivkohlebehälter zu koppeln.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei während des Spülens der zweiten Menge das öffnen des ersten Ventils auf der Basis eines Aktivkohlebehälterdrucks und/oder eines Kraftstofftankdrucks verstellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Verstellung des ersten Ventils das öffnen des ersten Ventils beinhaltet, wenn der Aktivkohlebehälterdruck unter dem ersten Schwellwert liegt und/oder der Kraftstofftankdruck über einem zweiten Schwellwert liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Kraftstofftankdruck durch einen an den Kraftstofftank gekoppelten ersten Drucksensor geschätzt wird und wobei der Aktivkohlebehälterdruck durch einen an den Aktivkohlebehälter gekoppelten zweiten Drucksensor geschätzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin umfassend das Schließen des ersten Ventils nach dem Spülen der zweiten Menge.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend das Verzögern des Spülens der ersten Menge und der zweiten Menge mindestens bis zum Abschluss des Betankens als Reaktion auf eine Anforderung von Betankung.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Fertigstellung der Betankung dadurch angezeigt wird, dass ein Kraftstofftankdruck über einen Schwellwert ansteigt, ein Betankungstürsensor anzeigt, dass eine Betankungstür geschlossen ist, und/oder ein Kraftstoffstandsensor einen Schwellwert übersteigt, und wobei das Spülen der ersten oder zweiten Menge als Reaktion auf das Abschließen der Betankung initiiert wird.
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