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Die Offenbarung betrifft allgemein eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten von Kraftstoffdampf, der in einem Kraftstofftank erzeugt werden kann.
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Eine bekannte Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung kann einen Kanister zum Adsorbieren von Kraftstoffdampf, der in einem Kraftstofftank erzeugt worden ist, einen Atmosphärendurchgang für eine Verbindung des Kanisters mit der Atmosphäre, einen Dampfdurchgang für eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Kanister, einen Spüldurchgang für eine Verbindung zwischen dem Kanister und einem Ansaugrohr, das einem Verbrennungsmotor Luft zuführen kann, eine Unterdruckausübungsvorrichtung, die einen Unterdruck auf den Kanister zum Desorbieren von Kraftstoffdampf von innerhalb des Kanisters ausüben kann, und eine Druckeinstellvorrichtung zum Einstellen des Unterdrucks, der durch die Unterdruckausübungsvorrichtung ausgeübt wird, umfassen. Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank erzeugt wird, kann von innerhalb des Kraftstofftanks über den Dampfdurchgang zu dem Kanister strömen, so dass der Kanister den Kraftstoffdampf adsorbieren kann. Zum Desorbieren des adsorbierten Kraftstoffdampfs von innerhalb des Kanisters kann die Unterdruckausübungsvorrichtung den Unterdruck auf den Kanister ausüben, so dass der Kraftstoffdampf von innerhalb des Kanisters desorbiert und dann über den Spüldurchgang dem Ansaugrohr zugeführt werden kann.
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Dieser Typ von Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung ist z.B. in dem japanischen offengelegten Patent mit der Veröffentlichungsnummer
JP 2002- 188 530 A offenbart. In dieser Veröffentlichung ist eine Vakuumpumpe in dem Spüldurchgang angeordnet und kann als Unterdruckausübungsvorrichtung dienen. Es ist auch ein elektromagnetisches Ventil in dem Spüldurchgang angeordnet und kann als die Druckeinstellvorrichtung dienen. Das elektromagnetische Ventil kann in Bezug auf die relative Einschaltdauer durch ein Motorsteuergerät (ECU) eines Fahrzeugmotors gesteuert werden, so dass das Öffnungsverhältnis des Dampfdurchgangs gesteuert werden kann. Das elektromagnetische Ventil kann in einem Abschnitt des Spüldurchgangs zwischen der Vakuumpumpe (Unterdruckausübungsvorrichtung) und dem Ansaugrohr angeordnet sein. Folglich ist in dieser Veröffentlichung die Druckeinstellvorrichtung auf einer stromabwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in Bezug auf die Richtung des Strömens eines Spülgases (d.h., eines Gemischs aus Luft und Kraftstoffdampf) angeordnet, wenn der Kraftstoffdampf von dem Kanister desorbiert und zu dem Motor gespült wird. Die Richtung des Strömens des Spülgases wird nachstehend als „Spülrichtung“ bezeichnet.
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Wenn der Unterdruck durch die Unterdruckausübungsvorrichtung auf den Kanister ausgeübt wird, kann das Spülgas gezwungen werden, in die Richtung der stromabwärtigen Seite (d.h., in die Richtung des Ansaugrohrs) der Unterdruckausübungsvorrichtung zu strömen. Da sich die Druckeinstellvorrichtung auf der stromabwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in Bezug auf die Spülrichtung befindet, kann in manchen Fällen auf die stromaufwärtige Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in Bezug auf die Spülrichtung ein Überdruck ausgeübt werden. Ein solches Ausüben eines Überdrucks kann durch den folgenden ersten bis dritten Grund verursacht werden. Der erste Grund ist ein Druckverlust, der durch einen Leitungswiderstand gegen das Strömen des Gases z.B. in der Druckeinstellvorrichtung oder dem Spüldurchgang verursacht wird. Der zweite Grund ist eine Differenz zwischen der Zeit, wenn der Betrieb des Druckeinstellventils gestoppt wird, und der Zeit, wenn der Betrieb der Unterdruckausübungsvorrichtung gestoppt wird. Der dritte Grund ist eine Differenz zwischen einem eingestellten Druck der Druckeinstellvorrichtung und dem Druck, der durch die Unterdruckausübungsvorrichtung ausgeübt wird.
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Im Hinblick auf den zweiten Grund kann sich dann, wenn ein elektromagnetisches Ventil als Druckeinstellvorrichtung verwendet wird, das elektromagnetische Ventil beim Erhalten eines Stoppsignals von dem ECU sofort schließen. Andererseits kann die Vakuumpumpe als die Unterdruckausübungsvorrichtung aufgrund einer Trägheitskraft deren Betrieb beim Erhalten eines Stoppsignals von dem ECU nicht sofort stoppen. Daher kann selbst dann, wenn die Druckeinstellvorrichtung und die Unterdruckausübungsvorrichtung gleichzeitig die Stoppsignale von dem ECU empfangen haben, die Vakuumpumpe aufgrund der Trägheitskraft immer noch arbeiten, nachdem das elektromagnetische Ventil gestoppt worden ist. Wenn dies stattfindet, kann der Druck in einem Abschnitt des Spüldurchgangs zwischen dem elektromagnetischen Ventil und der Vakuumpumpe allmählich zunehmen. Im Hinblick auf den dritten Grund kann dann, wenn der eingestellte Druck der Druckeinstellvorrichtung kleiner ist als der Druck, der durch die Unterdruckausübungsvorrichtung ausgeübt wird, der Druck in einem Abschnitt des Spüldurchgangs zwischen dem elektromagnetischen Ventil und der Vakuumpumpe ebenfalls allmählich zunehmen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Ausmaß des Strömens des Gases, das durch die Druckeinstellvorrichtung strömt, kleiner sein kann als das Ausmaß des Strömens des Gases, das von der Unterdruckausübungsvorrichtung zugeführt wird. Ferner kann im Hinblick auf den ersten Grund das Ausmaß des Strömens des Gases, das durch die Druckeinstellvorrichtung strömt, kleiner werden als das Ausmaß des Strömens des Gases, das von der Unterdruckausübungsvorrichtung zugeführt wird.
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Wie es vorstehend erläutert worden ist, kann die Position der Druckeinstellvorrichtung auf der stromabwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in Bezug auf die Spülrichtung bewirken, dass ein Abschnitt des Spüldurchgangs auf der stromabwärtigen Seite während des fortlaufenden Betriebs der Unterdruckausübungsvorrichtung einen mehr als erforderlichen Überdruck aufweist, und zwar aus jedwedem des ersten bis dritten Grunds oder aus jedweden anderen Gründen. In diesem Fall kann gegebenenfalls auch bewirkt werden, dass der Druck in einem Abschnitt des Spüldurchgangs auf der stromaufwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung zu einem Überdruck verändert wird. Selbst in diesem Fall kann der Kraftstoffdampf gezwungen werden, während des fortlaufenden Betriebs der Unterdruckausübungsvorrichtung von innerhalb des Kanisters in die Richtung des Ansaugrohrs zu strömen. Nachdem die Unterdruckausübungsvorrichtung gestoppt worden ist, kann jedoch ein Überdruck auf den Kanister ausgeübt werden. Wenn dies stattfindet, kann das Gas, das in dem Kanister enthalten ist, in den Atmosphärendurchgang strömen, mit dem Ergebnis, dass der Kraftstoffdampf über den Atmosphärendurchgang in die Atmosphäre abgegeben wird.
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DE 198 31 188 A1 betrifft eine Tankentlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Kraftstofftank, einem damit verbundenen, die Kraftstoffdämpfe aufnehmenden Adsorptionsfilter mit einem Lufteinlassventil und einer Regenerierungsleitung zum Motor, in der eine Luftförderpumpe angeordnet ist, wobei in der Regenerierungsleitung vor der Luftförderpumpe ein vom Motor gesteuertes Regenerierventil zur Steuerung des Regenerierdurchflusses vorgesehen ist.
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JP 2007-198267 A betrifft eine Behandlungsvorrichtung für verdampften Kraftstoff.
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DE 102 36 387 A1 betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Zumischen von aus einem Kraftstofftank einer Brennkraftmaschine verflüchtigten Kraftstoff in ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine, mit einem durch einen Aktor betätigbaren Ventil mit einem Dichtsitz, einem Gehäuse und wenigsten zwei parallel geschalteten Rückschlagventilen stromabwärts des Dichtsitzes, wobei die wenigstens zwei Rückschlagventile an dem Ventil angeordnet sind.
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DE 10 2010 048 313 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems mit einem Adsorptionsbehälter zum Auffangen und Zwischenspeichern von aus einem Kraftstofftank austretenden Kraftstoffdämpfen, wobei der Adsorptionsbehälter von einem Spülluftstrom durchströmbar ist, einem Regenerationskanal, der den Adsorptionsbehälter mit einem Ansaugkanal verbindet, und einer in dem Regenerationskanal angeordneten Pumpe, die ausgebildet ist, die Spülluft aus dem Adsorptionsbehälter abzusaugen und einer Ansaugluft in dem Ansaugkanal beizumengen, wobei eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt wird und ein Spülluftmassenstrom, der in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt wird abhängig von der Dichte der Spülluft und einer vorgegebenen Pumpencharakteristik der Pumpe.
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Daher besteht in dem Fachgebiet ein Bedarf, das Strömen von Kraftstoffdampf von einem Kanister in die Atmosphäre zu verhindern oder zu hemmen, nachdem eine Unterdruckausübungsvorrichtung gestoppt worden ist.
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In einem Aspekt gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Durch die Anordnung der Druckeinstellvorrichtung in dem Spüldurchgangabschnitt, der zwischen dem Kraftstofftank und der Unterdruckausübungsvorrichtung eine Verbindung herstellt, kann sich die Druckeinstellvorrichtung auf einer stromaufwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in Bezug auf eine Spülrichtung befinden. Daher ist kann verhindert werden, dass der kanisterseitige Druck während des Ausübens des Unterdrucks durch die Unterdruckausübungsvorrichtung einen positiven Wert aufweist. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass der Kraftstoffdampf aus dem Kanister in die Atmosphäre abgegeben wird.
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Selbst in dem Fall, dass jedweder des ersten bis dritten Grunds, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben worden sind, vorliegt, kommt es nicht dazu, dass der Druck auf der stromaufwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in der Spülrichtung einen positiven Wert aufweist. Beispielsweise führt es selbst in dem Fall, bei dem wegen des ersten Grunds oder des dritten Grunds die Menge des Gases, das durch die Druckeinstellvorrichtung strömt, kleiner ist als die Menge des Gases, das durch die Unterdruckausübungsvorrichtung zugeführt wird, lediglich zu einer Zunahme des Unterdrucks in dem Spüldurchgangabschnitt, der zwischen der Unterdruckausübungsvorrichtung und der Druckeinstellvorrichtung eine Verbindung herstellt. Daher kann die stromaufwärtige Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in der Spülrichtung selbst dann bei einem Unterdruck gehalten werden, nachdem die Unterdruckausübungsvorrichtung das Ausüben des Unterdrucks gestoppt hat. Als Ergebnis kann der Kraftstoffdampf nicht von innerhalb des Kanisters in die Atmosphäre strömen. Dies gilt in dem Fall des zweiten Grunds (d.h., eine Differenz zwischen der Zeit, wenn die Druckeinstellvorrichtung gestoppt wird, und der Zeit, wenn die Unterdruckausübungsvorrichtung gestoppt wird).
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Zum Zwecke der Erläuterung kann der Druck in einem Abschnitt des Spüldurchgangs, der zwischen dem Ansaugrohr und der Unterdruckausübungsvorrichtung eine Verbindung herstellt, nachstehend als erster Druck bezeichnet werden, und der Druck in einem Abschnitt des Spüldurchgangs, der zwischen der Unterdruckausübungsvorrichtung und der Druckeinstellvorrichtung eine Verbindung herstellt, wird nachstehend als zweiter Druck bezeichnet.
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Der Spüldurchgang ist so ausgebildet, dass der erste Druck in dem Spüldurchgangabschnitt, der zwischen dem Ansaugrohr und der Unterdruckausübungsvorrichtung eine Verbindung herstellt, während des Ausübens des Unterdrucks durch die Unterdruckausübungsvorrichtung normalerweise einen negativen Wert aufweist.
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Durch diese Anordnung kann in einer geeigneten Weise verhindert werden, dass der Druck auf der stromaufwärtigen Seite der Unterdruckausübungsvorrichtung in der Spülrichtung ein Überdruck wird.
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Die Menge der Luft, die von dem Ansaugrohr dem Motor zugeführt wird, kann jedoch mit einer Veränderung des Ventilöffnungsausmaßes einer Drosselklappe, die in dem Ansaugrohr angeordnet ist, z.B. gemäß eines Ausmaßes des Niederdrückens eines Gaspedals eines Fahrzeugs, variieren. Wenn das Ausmaß des Niederdrückens des Gaspedals stark zugenommen hat, so dass die Drosselklappe vollständig geöffnet ist, kann der Druck innerhalb des Ansaugrohrs im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck werden. Wenn die Unterdruckausübungsvorrichtung den Unterdruck in diesem Zustand ausübt, kann der erste Druck in dem Spüldurchgangabschnitt, der zwischen dem Ansaugrohr und der Unterdruckausübungsvorrichtung eine Verbindung herstellt, einen positiven Wert aufweisen. In einem solchen Fall, kann dann, wenn der zweite Druck in dem Spüldurchgangabschnitt zwischen der Unterdruckausübungsvorrichtung und der Druckeinstellvorrichtung einen negativen Wert aufweist, der erste Druck durch den zweiten Druck nach dem Stoppen des Ausübens des Unterdrucks durch die Unterdruckausübungsvorrichtung vermindert oder aufgehoben werden.
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Im Hinblick darauf ist die Druckeinstellvorrichtung so ausgebildet, dass selbst dann, wenn der erste Druck während des Ausübens des Unterdrucks durch die Unterdruckausübungsvorrichtung einen positiven Wert aufweist, der zweite Druck in dem Spüldurchgangabschnitt, der zwischen der Unterdruckausübungsvorrichtung und der Druckeinstellvorrichtung eine Verbindung herstellt, einen negativen Wert aufweist, dessen Absolutwert größer ist als der positive Wert des ersten Drucks. Durch diese Anordnung kann das Ausüben eines Überdrucks auf den Kanister nach dem Stoppen des Ausübens des Unterdrucks durch die Unterdruckausübungsvorrichtung zuverlässig verhindert werden.
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In einer Ausführungsform kann die Druckeinstellvorrichtung ein Teil des Spüldurchgangs sein, der einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser eines restlichen Abschnitts des Spüldurchgangs und der auch kleiner ist als der Innendurchmesser von jedem des Atmosphärendurchgangs, des Dampfdurchgangs und des Ansaugrohrs. Durch diese Anordnung können die vorstehend beschriebenen Vorteile mit einer einfachen Konstruktion erhalten werden, während die Anzahl von Komponenten vermindert und die Herstellungskosten der Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gesenkt werden können.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Druckeinstellvorrichtung ein elektromagnetisches Ventil sein. Das Ventilöffnungsverhältnis, d.h., der Ventilöffnungsgrad, des elektromagnetischen Ventils kann in Bezug auf die relative Einschaltdauer gesteuert werden. Diese Anordnung ermöglicht die freie Einstellung des zweiten Drucks.
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In einem weiteren Aspekt gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4 bereitgestellt.
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Zusätzliche Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den Patentansprüchen und den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich, wobei:
- 1 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt,
- 2 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt,
- 3 ein schematisches Diagramm ist, das eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt, und
- 4 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen den Drücken in einem Ansaugrohr, einer Spülpumpe und einem Atmosphärenanschluss eines Kanisters zeigt.
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Nachstehend werden eine erste, eine zweite und eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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In der 1 ist eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform gezeigt, die für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug bzw. ein Automobil, verwendet werden kann. Die Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung kann allgemein einen Kanister 2 zum Adsorbieren von Kraftstoffdampf, der in einem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, eine Spülpumpe 3 zum Erzeugen eines Unterdrucks, der auf den Kanister 2 ausgeübt wird, eine Druckeinstellvorrichtung 4 zum Einstellen des Unterdrucks, der auf den Kanister 2 durch die Spülpumpe 3 ausgeübt wird, einen Atmosphärendurchgang 10 für eine Verbindung des Kanisters 2 mit der Atmosphäre, einen Dampfdurchgang 11 für eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und dem Kanister 2 und einen Spüldurchgang 12 zum Verbinden des Kanisters 2 mit einem Ansaugrohr 15 eines Fahrzeugmotors 5, bei dem es sich um einen Verbrennungsmotor handeln kann, umfassen.
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Der Kraftstofftank 1 kann ein druckfester Tank sein, der hermetisch verschlossen werden kann. Ein stark flüchtiger Kraftstoff, wie z.B. Benzin, kann in dem Kraftstofftank 1 gelagert sein. Eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) kann innerhalb des Kraftstofftanks 1 zum Pumpen und Zufuhren des Kraftstoffs zu dem Motor 5 unter Druck angeordnet sein.
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Der Kanister 2 kann ein Adsorptionsmittel (nicht gezeigt) enthalten, das Kraftstoffdampf adsorbieren kann, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt werden kann. Das Adsorptionsmittel kann ein poröses Material sein, das den Durchgang von Luft zulässt, jedoch Kraftstoffdampf einfangen oder adsorbieren kann. Als Adsorptionsmittel kann zweckmäßig Aktivkohle verwendet werden.
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Die Spülpumpe 3 kann eine Vakuumpumpe sein und kann als Unterdruckausübungsvorrichtung dienen. Die Spülpumpe 3 kann in dem Spüldurchgang 12 angeordnet sein.
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Das Ansaugrohr 15 kann dem Motor 5 Luft (atmosphärische Luft) zuführen. In dem Ansaugrohr 15 kann eine Drosselklappe 16 zum Öffnen und Schließen des Ansaugrohrs 15 angeordnet sein. Ein Motorsteuergerät (ECU) (in der 1 nicht gezeigt) kann das Ventilöffnungsverhältnis (d.h., den Ventilöffnungsgrad) der Drosselklappe 16 gemäß dem Ausmaß des Niederdrückens eines Gaspedals des Fahrzeugs (nicht gezeigt) oder dergleichen steuern. Das ECU kann einen Mikroprozessor und einen Speicher, wie z.B. einen RAM und einen ROM, umfassen, der zum Speichern von Steuerprogrammen zum Ausführen verschiedener Steuervorgänge angepasst ist, die später detaillierter erläutert werden. Der Spüldurchgang 12 kann von einem Teil des Dampfdurchgangs 11 abzweigen und mit dem Ansaugrohr 15 an einer Position auf einer stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 16 in Verbindung stehen.
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Die Druckeinstellvorrichtung 4 kann in einem Spüldurchgangabschnitt des Spüldurchgangs 12 angeordnet sein, der eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und der Spülpumpe 3 herstellt. Mit anderen Worten, die Druckeinstellvorrichtung 4 kann auf einer stromaufwärtigen Seite der Spülpumpe 3 in Bezug auf eine Spülrichtung angeordnet sein, bei der es sich um die Richtung des Strömens von Kraftstoffdampf aus dem Kanister 2 zu dem Ansaugrohr 15 während eines Spülvorgangs handelt. Die Druckeinstellvorrichtung 4 kann nicht in dem Dampfdurchgang 11 angeordnet sein, durch den Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, in den Kanister 2 strömt und durch den Kanister 2 adsorbiert wird.
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Die Druckeinstellvorrichtung 4 kann ein Durchgangsteil des Spüldurchgangs 12 sein, der einen Innendurchmesser aufweist, welcher der kleinste von Innendurchmessern aller Durchgänge in der Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung ist. Insbesondere kann der Innendurchmesser der Druckeinstellvorrichtung 4 kleiner sein als der restliche Abschnitt des Spüldurchgangs 12 und kann auch kleiner sein als der Innendurchmesser von jedem des Atmosphärendurchgangs 10, des Dampfdurchgangs 11 und des Ansaugrohrs 15. Jeder oder alle des Atmosphärendurchgangs 10, des Dampfdurchgangs 11, des restlichen Abschnitts des Spüldurchgangs 12 und des Ansaugrohrs 15 kann über dessen oder können über ihre Länge keinen einheitlichen Innendurchmesser aufweisen. Auch in diesem Fall ist es lediglich erforderlich, dass die Druckeinstellvorrichtung 4 einen Innendurchmesser aufweist, welcher der kleinste davon ist. Ferner kann der Innendurchmesser des restlichen Abschnitts des Spüldurchgangs 12 größer sein als der Innendurchmesser von jedem oder allen des Atmosphärendurchgangs 10, des Dampfdurchgangs 11 und des Ansaugrohrs 15, solange der Innendurchmesser der Druckeinstellvorrichtung 4 der kleinste davon ist.
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In dieser Ausführungsform wird ein Durchgangsabschnitt des Spüldurchgangs 12, der eine Verbindung zwischen dem Ansaugrohr 15 und der Spülpumpe 3 herstellt, als ein erster Bereich bezeichnet, und ein Durchgangsabschnitt des Spüldurchgangs 12, der eine Verbindung zwischen der Spülpumpe 3 und der Druckeinstellvorrichtung 4 herstellt, wird als ein zweiter Bereich bezeichnet. Darüber hinaus wird der Innendruck des ersten Bereichs als ein erster Druck bezeichnet und der Innendruck des zweiten Bereichs wird als ein zweiter Druck bezeichnet. In dieser Ausführungsform kann der Innendurchmesser des ersten Bereichs des Spüldurchgangs 12 derart festgelegt werden, dass der erste Druck während des Betriebs der Spülpumpe 3 normalerweise einen negativen Wert aufweist. Wenn beispielsweise die Ausbringung der Spülpumpe 3 30 bis 60 Liter/Minute beträgt, kann der Innendurchmesser des ersten Bereichs auf gleich oder mehr als 6 mm eingestellt werden.
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Selbst mit der vorstehend genannten Festlegung kann es vorkommen, dass der erste Druck während des Betriebs der Spülpumpe 3 einen positiven Wert aufweist, und zwar abhängig von dem Druck innerhalb des Ansaugrohrs 15. Aus diesem Grund kann der Innendurchmesser der Druckeinstellvorrichtung 4 so festgelegt werden, dass der zweite Druck einen negativen Wert aufweist, wobei dessen Absolutwert größer ist als derjenige des ersten Drucks, der während des Betriebs der Spülpumpe 3 einen positiven Wert aufweisen kann. Dies kann z.B. durch Einstellen des Innendurchmessers der Druckeinstellvorrichtung 4 auf 30 bis 80 % des Innendurchmessers des ersten Bereichs des Spüldurchgangs 12 erreicht werden. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des ersten Bereichs auf gleich oder mehr als 6 mm eingestellt wird, kann der Innendurchmesser der Druckeinstellvorrichtung auf etwa 2 bis 5 mm eingestellt werden.
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Nachstehend wird das Verfahren beschrieben, das durch die Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung durchgeführt wird. Während des Parkens des Fahrzeugs (d.h., wenn der Motor 5 gestoppt worden ist, wie z.B. durch Betätigen eines Zündungsschalters) oder während des Betankens des Kraftstofftanks 1 kann Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, über den Dampfdurchgang 11 zusammen mit Luft in den Kanister 2 strömen. In diesem Zustand kann die Spülpumpe 3 gestoppt sein. Dann kann der Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel adsorbiert werden, das in dem Kanister 2 enthalten ist, während die Luft durch das Adsorptionsmittel hindurchtreten kann und über einen Atmosphärenanschluss (nicht gezeigt) des Atmosphärendurchgangs 10 an die Atmosphäre abgegeben werden kann. Daher kann der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 1 abgelassen werden, so dass eine Beschädigung des Kraftstofftanks 1 verhindert werden kann, ohne dass dies zu einer Verschmutzung der Atmosphäre führt.
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Während des Fahrens des Fahrzeugs (d.h., während des Betriebs des Motors 5) kann die Spülpumpe 3 betrieben werden, so dass ein Gas (d.h., ein Gemisch aus Luft und Kraftstoffdampf) gezwungen werden kann, von innerhalb des Kanisters 2 in die Richtung des Ansaugrohrs 15 zu strömen. Die Richtung des Strömens des Gases kann in diesem Fall als eine Spülrichtung bezeichnet werden. Die Zeit des Startens des Betriebs der Spülpumpe 3 kann durch das ECU gesteuert werden. Auf diese Weise kann auf den Kraftstofftank 1 und auch auf den Kanister 2 ein Unterdruck ausgeübt werden, so dass Kraftstoffdampf, der durch den Kanister 2 adsorbiert worden ist, von dem Kanister 2 desorbiert werden kann und über den Spüldurchgang 12 zusammen mit dem Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt worden ist, in das Ansaugrohr 15 gespült werden kann. Gleichzeitig damit kann atmosphärische Luft über den Atmosphärendurchgang 10 in den Kanister 2 eingeführt werden, so dass die Desorption von Kraftstoffdampf von dem Kanister 2 gefördert werden kann.
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Während dieses Vorgangs kann dann, wenn die Menge des Gases, das durch die Druckeinstellvorrichtung 4 strömt, kleiner ist als die Menge des Gases, das durch die Spülpumpe 3 gepumpt wird, der Unterdruck innerhalb jedes des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs zunehmen. Daher kann auf den Kanister 2 kein Überdruck ausgeübt werden. Aus diesem Grund kann Kraftstoffdampf nicht von innerhalb des Kanisters 2 über den Atmosphärendurchgang 10 in die Atmosphäre gelangen. Dies gilt selbst in dem Fall, bei dem die Spülpumpe 3 während einer kurzen Zeit durch die Trägheitskraft betrieben wird, nachdem die Spülpumpe 3 ein Stoppsignal von dem ECU erhalten hat.
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Ferner kann während des Fahrens des Fahrzeugs der Ventilöffnungsgrad der Drosselklappe 16 gemäß dem Ausmaß des Niederdrückens des Gaspedals (nicht gezeigt) oder dergleichen gesteuert werden, so dass die Menge von Luft, die dem Motor 5 zugeführt wird, so gesteuert werden kann, dass für den Motor 5 ein gegebenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis bereitgestellt wird. Der Ventilöffnungsgrad der Drosselklappe 16 sowie das Luft-Kraftstoff-Verhältnis können durch das ECU gesteuert werden. Daher weist der Druck innerhalb des Ansaugrohrs 15 normalerweise einen negativen Wert auf. Darüber hinaus kann der erste Druck innerhalb des ersten Bereichs des Spüldurchgangs 12 aufgrund der Einstellung des Innendurchmessers des Spüldurchgangs 12 normalerweise einen negativen Wert aufweisen. Auch in dieser Hinsicht kann kein Überdruck auf den Kanister 2 ausgeübt werden, nachdem die Spülpumpe 3 gestoppt worden ist.
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Wenn jedoch die Drosselklappe 16 vollständig geöffnet ist, z.B. als Ergebnis des Niederdrückens des Gaspedals in einem großen Ausmaß, kann der Druck innerhalb des Ansaugrohrs 15 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck werden. Wenn die Spülpumpe 3 in diesem Zustand betrieben wird, kann der erste Druck des ersten Bereichs einen positiven Wert erreichen. Andererseits kann der zweite Druck des zweiten Bereichs einen negativen Wert aufweisen, dessen Absolutwert größer ist als der positive Wert, der für den ersten Druck des ersten Bereichs resultieren kann. Daher kann selbst dann, wenn der erste Druck des ersten Bereichs während des Betriebs der Spülpumpe 3 einen positiven Wert erreicht hat, der Überdruck des ersten Bereichs durch den Unterdruck des zweiten Bereichs nach dem Stoppen der Spülpumpe 3 aufgehoben werden. Als Ergebnis kann sichergestellt werden, dass nach dem Stoppen der Spülpumpe 3 kein Überdruck auf den Kanister 2 ausgeübt wird.
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[Zweite Ausführungsform]
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Eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist eine Modifizierung der ersten Ausführungsform und der Grundaufbau kann mit demjenigen der ersten Ausführungsform identisch sein. Daher werden in der 2 entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform versehen und die Beschreibung dieser Elemente wird weggelassen.
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Folglich kann entsprechend wie bei der ersten Ausführungsform die Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform allgemein den Kanister 2 zum Adsorbieren von Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, den Atmosphärendurchgang 10 für eine Verbindung des Kanisters 2 mit der Atmosphäre, den Dampfdurchgang 11 für eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und dem Kanister 2, den Spüldurchgang 12 für eine Verbindung zwischen dem Ansaugrohr 15 und dem Kanister 2, die Spülpumpe 3 zum Erzeugen eines Unterdrucks, der auf den Kanister 2 zum Desorbieren von Kraftstoffdampf von dem Kanister 2 ausgeübt wird, und die Druckeinstellvorrichtung 4 zum Einstellen des Unterdrucks, der durch die Spülpumpe 3 erzeugt wird, umfassen. Auch in dieser Ausführungsform kann die Druckeinstellvorrichtung 4 in einem Abschnitt des Spüldurchgangs 12 zwischen dem Kraftstofftank 1 und der Spülpumpe 3 angeordnet sein und es kann sich um einen Durchgangsteil des Spüldurchgangs 12 handeln, der einen Innendurchmesser aufweist, welcher der kleinste von Innendurchmessern aller Durchgänge der Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung ist.
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Die zweite Ausführungsform kann sich von der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheiden, dass ein Ladegebläse bzw. Kompressor 6 in dem Ansaugrohr 15 an einer Position auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe 16 angeordnet sein kann. Ferner kann der erste Bereich in zwei Abschnitte verzweigt sein. Insbesondere kann der Spüldurchgang 12 in dem ersten Bereich einen ersten Durchgangsabschnitt 12a und einen zweiten Durchgangsabschnitt 12b umfassen. Der erste Durchgangsabschnitt 12a kann die Spülpumpe 3 mit dem Ansaugrohr 15 an einer Position auf der stromabwärtigen Seite der Drosselklappe 16 verbinden. Der zweite Durchgangsabschnitt 12b kann die Spülpumpe 3 mit dem Ansaugrohr 15 an einer Position auf der stromaufwärtigen Seite des Ladegebläses 6 verbinden. Ein Rückschlagventil 13a kann in dem ersten Durchgangsabschnitt 12a angeordnet sein und geöffnet werden, wenn die Druckdifferenz zwischen dessen stromaufwärtiger Seite und dessen stromabwärtiger Seite gleich einem vorgegebenen Wert oder größer als ein vorgegebener Wert wird. Entsprechend kann ein Rückschlagventil 13b in dem zweiten Durchgangsabschnitt 12b angeordnet sein und geöffnet werden, wenn die Druckdifferenz zwischen dessen stromaufwärtiger Seite und dessen stromabwärtiger Seite gleich einem vorgegebenen Wert oder größer als ein vorgegebener Wert wird. Der vorgegebene Wert (d.h., ein Ventilöffnungsdruck) für das Rückschlagventil 13b kann mit demjenigen für das Rückschlagventil 13a identisch sein.
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Während des Parkens des Fahrzeugs (d.h., wenn der Motor 5 gestoppt ist, wie z.B. durch Betätigen eines Zündungsschalters) oder während des Betankens des Kraftstofftanks 1 kann Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, über den Dampfdurchgang 11 in den Kanister 2 strömen und durch den Kanister 2 in der gleichen Weise adsorbiert werden, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Ferner kann die Spülpumpe 3 während des Fahrens des Fahrzeugs betrieben werden, so dass sie einen Unterdruck auf den Kraftstofftank 1 und auch auf den Kanister 2 ausübt, so dass der Kraftstoffdampf, der durch den Kanister 2 adsorbiert wird, von dem Kanister 2 desorbiert und über den Spüldurchgang 12 zusammen mit dem Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, in der gleichen Weise, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, in das Ansaugrohr 15 gespült wird.
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In dem Fall der zweiten Ausführungsform kann das Ladegebläse 6 in dem Ansaugrohr 15 angeordnet sein. Daher kann der Druck auf der stromaufwärtigen Seite des Ladegebläses 6 im Wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck sein, während der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Ladegebläses 6 zu einem positiven Wert neigen kann. Wenn der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Ladegebläses 6 einen negativen Wert aufweist, kann das Rückschlagventil 13a, das in dem ersten Durchgangsabschnitt 12a des Spüldurchgangs 12 angeordnet ist, aufgrund des Unterdrucks, der von dem Ansaugrohr 15 ausgeübt wird, und aufgrund des Drucks, der durch die Spülpumpe 3 ausgeübt wird, geöffnet werden. Daher kann in diesem Fall das Gas entlang eines Wegs strömen, der demjenigen in der ersten Ausführungsform entspricht. Andererseits kann dann, wenn der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Ladegebläses 6 einen positiven Wert aufweist, das Rückschlagventil 13a, das in dem ersten Durchgangsabschnitt 12a angeordnet ist, aufgrund dieses Überdrucks nicht geöffnet werden. Das Rückschlagventil 13b, das in dem zweiten Durchgangsabschnitt 12b angeordnet ist, kann jedoch aufgrund des Drucks geöffnet werden, der durch die Spülpumpe 3 ausgeübt wird, so dass das Gas durch den zweiten Durchgangsabschnitt 12b strömen kann.
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann der erste Druck in dem ersten Bereich der zweiten Ausführungsform grundsätzlich einen positiven Wert aufweisen. Aufgrund des Vorliegens der Druckeinstellvorrichtung 4 kann jedoch der zweite Druck in dem zweiten Bereich einen negativen Wert aufweisen, wobei dessen Absolutwert größer ist als der resultierende positive Wert des ersten Drucks. Daher kann nach dem Stoppen der Spülpumpe 3 der Unterdruck des zweiten Bereichs den Überdruck des ersten Bereichs aufheben. Als Ergebnis kann sichergestellt werden, dass auf den Kanister 2 nach dem Stoppen der Spülpumpe 3 kein Überdruck ausgeübt wird.
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[Dritte Ausführungsform]
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Eine Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 3 beschrieben. Auch die dritte Ausführungsform ist eine Modifizierung der ersten Ausführungsform und der Grundaufbau kann mit demjenigen der ersten Ausführungsform identisch sein. Daher werden in der 3 entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform versehen und die Beschreibung dieser Elemente wird weggelassen.
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Entsprechend kann wie bei der ersten Ausführungsform die Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform allgemein den Kanister 2 zum Adsorbieren von Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, den Atmosphärendurchgang 10 für eine Verbindung des Kanisters 2 mit der Atmosphäre, den Dampfdurchgang 11 für eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und dem Kanister 2, den Spüldurchgang 12 für eine Verbindung zwischen dem Ansaugrohr 15 und dem Kanister 2 und die Spülpumpe 3 zum Erzeugen eines Unterdrucks, der auf den Kanister 2 zum Desorbieren von Kraftstoffdampf von dem Kanister 2 ausgeübt wird, umfassen. Die Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtung kann ferner eine Druckeinstellvorrichtung 7 zum Einstellen des Unterdrucks umfassen, der durch die Spülpumpe 3 erzeugt wird. Auch in dieser Ausführungsform kann die Druckeinstellvorrichtung 7 in einem Durchgangsabschnitt des Spüldurchgangs 12 für eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank 1 und der Spülpumpe 3 angeordnet sein.
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Die dritte Ausführungsform kann sich von der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheiden, dass ein elektromagnetisches Ventil als Druckeinstellvorrichtung 7 verwendet wird. In der folgenden Beschreibung wird die Druckeinstellvorrichtung 7 auch als das elektromagnetische Ventil 7 bezeichnet. Das elektromagnetische Ventil 7 kann durch das ECU im Hinblick auf die Zeit des Öffnens des Ventils und die Zeit des Schließens des Ventils gesteuert werden (nachstehend als „Ventilöffnungs/schließzeit“ bezeichnet). Insbesondere kann das ECU die Ventilöffnungs/schließzeit des elektromagnetischen Ventils 7 auf der Basis der relativen Einschaltdauer der Ventilöffnungszeit in Bezug auf die Ventilschließzeit steuern, so dass das Ventilöffnungsverhältnis (d.h., das Strömungsverhältnis des Gases) gesteuert werden kann. Ferner kann in der dritten Ausführungsform ein erster Drucksensor P 1 den ersten Druck in dem ersten Bereich erfassen und ein zweiter Drucksensor P2 kann den zweiten Druck in dem zweiten Bereich erfassen.
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Während des Parkens des Fahrzeugs (d.h., wenn der Motor 5 gestoppt worden ist, wie z.B. durch Betätigen eines Zündungsschalters) oder während des Betankens des Kraftstofftanks 1 kann Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, über den Dampfdurchgang 11 in den Kanister 2 strömen und durch den Kanister 2 in der gleichen Weise adsorbiert werden, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Ferner kann die Spülpumpe 3 während des Fahrens des Fahrzeugs betrieben werden, so dass sie einen Unterdruck auf den Kraftstofftank 1 und auch auf den Kanister 2 ausübt, so dass der Kraftstoffdampf, der durch den Kanister 2 adsorbiert wird, von dem Kanister 2 desorbiert und über den Spüldurchgang 12 zusammen mit dem Kraftstoffdampf, der in dem Kraftstofftank 1 erzeugt wird, in der gleichen Weise, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, in das Ansaugrohr 15 gespült wird.
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In dem Fall der dritten Ausführungsform kann das ECU das Ventilöffnungsverhältnis des elektromagnetischen Ventils 7 gemäß dem ersten Druck in dem ersten Bereich, der durch den ersten Drucksensor P1 erfasst worden ist, steuern. Insbesondere ist es dann, wenn der Druck innerhalb des Ansaugrohrs 15 ein Unterdruck ist, nicht wahrscheinlich, dass der erste Druck innerhalb des ersten Bereichs einen positiven Wert aufweist. Daher kann das Ventilöffnungsverhältnis des elektromagnetischen Ventils 7 so gesteuert werden, dass der erfasste Druck des ersten Drucksensors P1 (d.h., der erste Druck in dem ersten Bereich) einen negativen Wert aufweist. Andererseits kann durch eine derartige Steuerung des Ventilöffnungsverhältnisses des elektromagnetischen Ventils 7 dann, wenn der Druck innerhalb des Ansaugrohrs 15 einen positiven Wert erreicht, der erste Druck in dem ersten Bereich ebenfalls einen positiven Wert aufweisen. In einem solchen Fall kann das elektromagnetische Ventil 7 so gesteuert werden, dass das Ventilöffnungsverhältnis vermindert wird, so dass der zweite Druck in dem zweiten Bereich einen negativen Wert aufweist, dessen Absolutwert größer ist als der positive Wert des ersten Drucks. Daher kann nach dem Stoppen der Spülpumpe 3 der Unterdruck des zweiten Bereichs den Überdruck des ersten Bereichs aufheben. Als Ergebnis kann sichergestellt werden, dass nach dem Stoppen der Spülpumpe 3 kein Überdruck auf den Kanister 2 ausgeübt wird.
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Obwohl das elektromagnetische Ventil 7 in der dritten Ausführungsform durch das ECU gesteuert wird, kann eine von dem ECU getrennte Steuereinrichtung zum Steuern des elektromagnetischen Ventils 7 verwendet werden.
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Die verschiedenen Beispiele, die vorstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben worden sind, sollen für die Erfindung repräsentativ sein und folglich nicht beschränkend sein. Die detaillierte Beschreibung soll einem Fachmann die Herstellung, Verwendung und/oder Ausführung verschiedener Aspekte der vorliegenden Lehren angeben und folglich den Umfang der Erfindung nicht beschränken. Ferner kann jede(s) der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die vorstehend offenbart sind, getrennt oder mit anderen Merkmalen und Lehren angewandt und/oder genutzt werden, um verbesserte Kraftstoffdampfverarbeitungsvorrichtungen und/oder Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung bereitzustellen.
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Darüber hinaus müssen die verschiedenen Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der vorstehenden detaillierten Beschreibung offenbart sind, zur Ausführung der Erfindung im breitesten Sinn nicht erforderlich sein und sie werden stattdessen gelehrt, um repräsentative Beispiele der Erfindung zu beschreiben. Ferner können verschiedene Merkmale der vorstehend beschriebenen repräsentativen Beispiele sowie der nachstehenden verschiedenen unabhängigen und abhängigen Patentansprüche in einer Weise kombiniert werden, die nicht spezifisch und explizit angegeben ist, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Lehren bereitzustellen.
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Alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Patentansprüchen offenbart sind, sollen als informativ, instruktiv und/oder repräsentativ offenbart sein und können somit getrennt und unabhängig voneinander aufgefasst werden. Darüber hinaus sollen auch alle Wertebereiche und/oder Angaben von Gruppen von Elementen mögliche Zwischenwerte und/oder Zwischenelemente für den Zweck der ursprünglichen schriftlichen Offenbarung sowie für den Zweck der Beschränkung des beanspruchten Gegenstands umfassen.
