DE102019102082A1 - Systeme und verfahren zur diagnose einer einlasssystem-kohlenwasserstofffalle - Google Patents

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Abstract

Diese Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zur Diagnose einer Einlasssystem-Kohlenwasserstofffalle bereit. Es werden Verfahren und Systeme zur Diagnose einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (air intake system hydrocarbon trap - AIS-HC-Falle) während Bedingungen mit ausgeschaltetem Fahrzeug bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Erzeugen von Kraftstoffdampf in einem Kraftstofftank, Führen des erzeugten Dampfs zu der AIS-HC-Falle und dann aktives Spülen der AIS-HC-Falle beinhalten. Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle kann auf Grundlage eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases während des aktiven Spülens der AIS-HC-Falle angegeben werden.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Durchführen einer Diagnose einer Kohlenwasserstofffalle, die an ein Motorlufteinlasssystem gekoppelt ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei Brennkraftmaschinen adsorbiert der Kraftstoffdampfkanister vorwiegend Betankungsdämpfe, wenn Betankungs- und Tankatmungsdämpfe durch ein Kraftstofftankabsperrventil innerhalb des Kraftstofftanks abgedichtet werden. Eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (air intake system hydrocarbon trap - AIS-HC-Falle) kann Kohlenwasserstoffe auffangen, die durch undichte Einspritzvorrichtungen und/oder aus Kraftstoff, der im Motoreinlass Lachen bilden kann, emittiert werden. Die AIS-HC-Falle kann zudem unverbrannten Kraftstoff auffangen, der innerhalb der Motorzylinder selbst eingeschlossen ist. Eine AIS-HC-Falle ist erforderlich, damit Fahrzeuge als praktisch emissionsfreie Fahrzeuge (practically zero emissions vehicles - PZEVs) klassifiziert werden.
  • Der Inhalt der AIS-HC-Falle kann während des Motorbetriebs zum Motoreinlass gespült werden, indem eine Ansaugdrosselklappe geöffnet wird, womit Frischluft durch die Falle geführt wird und gebundene Kohlenwasserstoffe zur Verbrennung desorbiert werden. Hybridfahrzeuge können jedoch über längere Zeiträume betrieben werden, ohne Kraftstoff zu verbrennen, womit die Gelegenheiten dafür begrenzt werden, den Kraftstoffdampfkanister und die AIS-HC-Falle zur Verbrennung zu spülen. Längere Zeiträume ohne Spülung der AIS-HC-Falle können zu Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle führen. Ferner kann Flüssigkeitseinzug das in der HC-Falle vorhandene Adsorptionsmaterial beschädigen.
  • Ein beispielhafter Ansatz zum periodischen oder opportunistischen Spülen der AIS-HC-Falle wird durch Dudar in der US-Patentanmeldung Nr. 20170234246 gezeigt. Darin wird die AIS-HC-Falle während eines Motorzustands ohne Verbrennung durch Rückwärtsdrehen des Motors über einen Elektromotor zu einem Kraftstoffdampfkanister gespült. Rückwärtsdrehung des Motors führt dazu, dass Atmosphärenluft über einen Auslass des Motors in einen Einlass des Motors eintritt und Kohlenwasserstoffe desorbiert, die an die Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle gebunden sind.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch mögliche Probleme bei derartigen Systemen erkannt. Als ein Beispiel wird Beeinträchtigung der HC-Falle nicht diagnostiziert, wenn die AIS-HC-Falle gespült wird. Das Betreiben eines Motors mit einer beeinträchtigten HC-Falle und Spülen einer beeinträchtigten HC-Falle kann zu einer Zunahme von Bleed-Emissionen führen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Motorverfahren behoben werden, das Folgendes umfasst: während Anlassens eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr Prüfen auf Beeinträchtigung eines Adsorptionsmaterials, das in einem Einlass des Motors positioniert ist, durch Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial, wobei sich eine an den Motoreinlass gekoppelte Drossel in geschlossener Position befindet, und Angeben von Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials auf Grundlage eines Zustands eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einem Abgassystem des Motors nach Öffnen der Drossel. Auf diese Art und Weise kann durch Sättigen einer AIS-HC-Falle mit Kraftstoffdampf während eines Schlüsselausschaltzustands eines Fahrzeugs und dann Überwachen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, wenn die AIS-HC-Falle gespült wird, eine Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle detektiert werden.
  • In einem Beispiel kann eine Diagnoseroutine der AIS-HC-Falle opportunistisch während der Schlüsselausschaltzustände des Fahrzeugs ausgeführt werden, wenn der Motor nicht betrieben wird. Der Motor kann rückwärtsgedreht werden, um verbleibenden Kraftstoffdampf aus dem Motoransaugkrümmer über den Abgaskanal an die Atmosphäre abzuführen. Sobald ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das über eine beheizte Lambdasonde (heated exhaust gas oxygen sensor - HEGO-Sonde) geschätzt wird, überstöchiometrisch wird, was Nichtvorhandensein von Kraftstoffdampf in dem Abgaskanal angibt, kann das Kraftstoffsystem isoliert werden und Kraftstoffdampf in dem Kraftstofftank erzeugt werden, indem die Kraftstoffpumpe betrieben wird. Als Reaktion darauf, dass der Kraftstoffdruck einen Schwellendruck erreicht, kann der Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffsystem über einen Kraftstoffdampfkanister zu der AIS-HC-Falle geleitet werden. Nachdem eine Schwellenzeit verstrichen ist, seit der Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle geleitet worden ist, kann abgeleitet werden, dass der Dampf durch die AIS-HC-Falle adsorbiert worden ist. Der Motor kann ohne Kraftstoffzufuhr angelassen werden, wobei die Ansaugdrossel geschlossen ist, um verbleibenden, nicht adsorbierten Dampf aus dem Ansaugkrümmer über den Abgaskanal an die Atmosphäre abzuleiten. Die Ansaugdrossel kann dann geöffnet werden, während der Motor weiterhin ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, sodass der Umgebungsluftstrom zum Spülen der AIS-HC-Falle verwendet werden kann. Der Kraftstoffdampf aus der AIS-HC-Falle kann desorbiert und mit dem Umgebungsluftstrom zu dem Abgaskanal geleitet werden. Der Strom von desorbiertem Kraftstoffdampf durch den Abgaskanal kann dazu führen, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases von einem überstöchiometrischen zu einem unterstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert. Dass die AIS-HC-Falle beeinträchtigt ist, kann als Reaktion darauf diagnostiziert werden, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während der Spülung der AIS-HC-Falle überstöchiometrisch bleibt. Nach der Detektion von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle nach Abschluss eines unmittelbar anschließenden Motorbetriebs kann der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht werden, um verbleibende Kraftstoffdämpfe in dem Einlasssystem über die Motorzylinder zu dem Abgaskatalysator zu leiten.
  • Auf diese Art und Weise kann durch opportunistisches Verwenden von bestehenden Motorkomponenten, wie etwa der beheizten Lambdasonde, der Bedarf an zusätzlichen Sensoren und/oder zusätzlicher Ausstattung zur Diagnose einer AIS-HC-Falle reduziert oder beseitigt werden. Indem eine Kraftstoffpumpe zum Erzeugen von Kraftstoffdampf verwendet wird, kann eine Diagnose der AIS-HC-Falle auch während Zuständen mit ausgeschaltetem Motor ausgeführt werden. Die technische Wirkung dessen, dass die Diagnose der AIS-HC-Falle während Zuständen mit ausgeschaltetem Motor ausgeführt wird, besteht darin, dass die HC-Falle während der Diagnoseroutine gespült wird, wodurch Bleed-Emissionen begrenzt werden. Insgesamt kann durch das regelmäßige Überwachen des Zustands der AIS-HC-Falle die Emissionsqualität verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem.
    • 2 zeigt schematisch ein beispielhaftes Fahrzeugsystem mit einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle).
    • 3 veranschaulicht schematisch ein Blockdiagramm eines beispielhaften autonomen Fahrsystems.
    • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Diagnoseroutine zum Diagnostizieren einer beeinträchtigten AIS-HC-Falle veranschaulicht.
    • 5 zeigt eine beispielhafte Diagnose einer AIS-HC-Falle während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Diagnose einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle). Die Systeme und Verfahren können auf ein Fahrzeugsystem angewendet werden, das zum Rückwärtsdrehen eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr mit einem Elektromotor in der Lage ist, wie etwa das in 1 dargestellte Hybridfahrzeugsystem. Der Motor kann an ein Emissionssteuersystem gekoppelt sein, das eine AIS-HC-Falle beinhaltet, wie in 2 dargestellt. Die Diagnose der AIS-HC-Falle kann in einigen Beispielen in einem autonomen Fahrzeug ausgeführt werden, wobei 3 ein beispielhaftes Steuersystem eines autonomen Fahrzeugs darstellt. Während eines Schlüsselausschaltzustands des Fahrzeugs kann eine Motorsteuerung des Fahrzeugs dazu konfiguriert sein, eine beispielhafte Routine zum Angeben von Beeinträchtigung einer AIS-HC-Falle durchzuführen. In einem Beispiel kann eine in 4 veranschaulichte Diagnoseroutine durchgeführt werden. Beispielhafte Motorabläufe zum Ermöglichen einer Diagnose einer AIS-HC-Falle während eines Schlüsselausschaltzustands eines Fahrzeugs sind in 5 gezeigt.
  • 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Fahrzeugantriebssystem 100. Das Fahrzeugantriebssystem 100 beinhaltet einen Kraftstoffverbrennungsmotor 110 und einen Elektromotor 120. Als ein nicht einschränkendes Beispiel umfasst der Motor 110 eine Brennkraftmaschine und umfasst der Elektromotor 120 einen elektrischen Motor. Der Elektromotor 120 kann dazu konfiguriert sein, eine andere Energiequelle zu verwenden oder zu verbrauchen als der Motor 110. Zum Beispiel kann der Motor 110 einen Flüssigkraftstoff (z. B. Benzin) verbrauchen, um eine Motorleistung zu erzeugen, während der Elektromotor 120 elektrische Energie verbrauchen kann, um eine Elektromotorleistung zu erzeugen. Demnach kann ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (hybrid electric vehicle - HEV) bezeichnet werden.
  • Das Fahrzeugantriebssystem 100 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, denen das Fahrzeugantriebssystem ausgesetzt ist, eine Vielfalt von unterschiedlichen Betriebsmodi verwenden. Einige dieser Modi können ermöglichen, dass der Motor 110 in einem ausgeschalteten Zustand (d. h. auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt) gehalten wird, in dem die Verbrennung von Kraftstoff an dem Motor unterbrochen ist. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug unter ausgewählten Betriebsbedingungen über das Antriebsrad 130 antreiben, wie durch den Pfeil 122 angegeben, während der Motor 110 abgeschaltet ist.
  • Während anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 auf einen abgeschalteten Zustand festgelegt sein (wie vorstehend beschrieben), während der Elektromotor 120 dazu betrieben werden kann, die Energiespeichervorrichtung 150 aufzuladen. Zum Beispiel kann der Elektromotor 120 ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen, wie durch den Pfeil 122 angegeben, wobei der Elektromotor die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 124 angegeben. Dieser Betrieb kann als Nutzbremsen des Fahrzeugs bezeichnet werden. Demnach kann der Elektromotor 120 in einigen Ausführungsformen eine Generatorfunktion bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann der Generator 160 jedoch stattdessen ein Raddrehmoment von dem Antriebsrad 130 empfangen (entweder direkt oder über den Elektromotor 120), wobei der Generator die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zur Speicherung in der Energiespeichervorrichtung 150 umwandeln kann, wie durch den Pfeil 162 angegeben.
  • Während noch anderer Betriebsbedingungen kann der Motor 110 betrieben werden, indem Kraftstoff verbrannt wird, der aus dem Kraftstoffsystem 140 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, während der Elektromotor 120 abgeschaltet ist. Während anderer Betriebsbedingungen können sowohl der Motor 110 als auch der Elektromotor 120 jeweils betrieben werden, um das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 anzutreiben, wie durch die Pfeile 112 bzw. 122 angegeben. Eine Konfiguration, bei der sowohl der Motor als auch der Elektromotor das Fahrzeug selektiv antreiben können, kann als Fahrzeugantriebssystem vom Paralleltyp bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass in einigen Ausführungsformen der Elektromotor 120 das Fahrzeug über einen ersten Satz von Antriebsrädern antreiben kann und der Motor 110 das Fahrzeug über einen zweiten Satz von Antriebsrädern antreiben kann.
  • In anderen Ausführungsformen kann das Fahrzeugsystem 100 als Fahrzeugantriebssystem vom Serientyp konfiguriert sein, wodurch der Motor die Antriebsräder nicht direkt antreibt. Vielmehr kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 mit Strom zu versorgen, der wiederum das Fahrzeug über das Antriebsrad 130 antreiben kann, wie durch den Pfeil 122 angegeben. Zum Beispiel kann der Motor 110 während ausgewählter Betriebsbedingungen den Generator 160 antreiben, wie durch den Pfeil 116 angegeben, der wiederum einem oder mehreren von dem Elektromotor 120, wie durch den Pfeil 114 angegeben, oder der Energiespeichervorrichtung 150, wie durch den Pfeil 162 angegeben, elektrische Energie zuführen kann. Als ein anderes Beispiel kann der Motor 110 betrieben werden, um den Elektromotor 120 anzutreiben, der wiederum eine Generatorfunktion bereitstellen kann, um die Motorleistung in elektrische Energie umzuwandeln, wobei die elektrische Energie zur späteren Verwendung durch den Elektromotor in der Energiespeichervorrichtung 150 gespeichert werden kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Elektromotor 120 zum Drehen des Motors 110 betrieben werden. Der Generator 160 kann zusätzlich oder alternativ zu dem Elektromotor 120 ebenfalls zum Drehen des Motors 110 betrieben werden. Beispielsweise kann der Elektromotor 120 als Anlassermotor betrieben werden, indem er den Motor 110 während eines Kaltstartbetriebs dreht. Der Elektromotor 120 und/oder Generator 160 können den Motor 110 drehen, ohne dem Motor Kraftstoff zur Verbrennung bereitzustellen. Zum Beispiel kann während eines rein elektrischen Betriebsmodus das Drehen des Motors ermöglichen, dass die Drehgeschwindigkeit einer sich drehenden Getriebekomponente aufrechterhalten oder eingestellt wird, während gleichzeitig das Drehmoment eingestellt wird, das den Antriebsrädern 130 bereitgestellt wird. In einigen Szenarien kann der Motor ohne Kraftstoffzufuhr durch den Elektromotor und/oder Generator gedreht werden, um Ansaugvakuum zu erzeugen, ohne Kraftstoffzufuhr aufzuwenden. Derartige Drehung ohne Kraftstoffzufuhr kann erreicht werden, während der Elektromotor und/oder Generator zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden und/oder während der Elektromotor und/oder Generator von den Antriebsrädern ausgekuppelt sind (z. B. während das Fahrzeug geparkt ist, bei einem Leerlaufstopp, während des Schubabschaltmodus). In einigen Beispielen kann der Motor während der Diagnose von Motorkomponenten wie etwa einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle ohne Kraftstoffzufuhr gedreht werden. Ein beispielhaftes Verfahren unter Verwendung von Motordrehung ohne Kraftstoffzufuhr ist in 4 dargestellt.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 144 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 einen oder mehrere Flüssigkraftstoffe speichern, einschließlich unter anderem: Benzin, Diesel und Alkoholkraftstoffe. In einigen Beispielen kann der Kraftstoff als ein Gemisch aus zwei oder mehr unterschiedlichen Kraftstoffen an Bord des Fahrzeugs gespeichert sein. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, ein Gemisch aus Benzin und Ethanol (z. B. E10, E85 usw.) oder ein Gemisch aus Benzin und Methanol (z. B. M10, M85 usw.) zu speichern, wodurch diese Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden können, wie durch den Pfeil 142 angegeben. Es können noch andere geeignete Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische dem Motor 110 zugeführt werden, wobei sie in dem Motor verbrannt werden können, um eine Motorleistung zu erzeugen. Die Motorleistung kann dazu verwendet werden, das Fahrzeug anzutreiben, wie durch den Pfeil 112 angegeben, oder um die Energiespeichervorrichtung 150 über den Elektromotor 120 oder den Generator 160 wiederaufzuladen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Energiespeichervorrichtung 150 dazu konfiguriert sein, elektrische Energie zu speichern, die anderen elektrischen Verbrauchern (als dem Elektromotor) zugeführt werden kann, die sich an Bord des Fahrzeugs befinden, wozu Kabinenheizung und Klimatisierung, Motorstart, Scheinwerfer, Audio- und Videosysteme der Kabine usw. gehören. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 eine(n) oder mehrere Batterien und/oder Kondensatoren beinhalten.
  • Das Steuersystem 190 kann mit einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 kommunizieren. Wie durch den Prozessablauf aus 4 beschrieben wird, kann das Steuersystem 190 sensorische Rückkopplungsinformationen von einem oder mehreren von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 empfangen. Ferner kann das Steuersystem 190 als Reaktion auf diese sensorische Rückkopplung Steuersignale an einen oder mehrere von dem Motor 110, dem Elektromotor 120, dem Kraftstoffsystem 140, der Energiespeichervorrichtung 150 und dem Generator 160 senden. Das Steuersystem 190 kann eine Angabe einer durch einen Bediener angeforderten Leistung des Fahrzeugantriebssystems von einem Fahrzeugführer 102 empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 190 eine sensorische Rückkopplung von dem Pedalpositionssensor 193 empfangen, der mit dem Pedal 192 kommuniziert. Das Pedal 192 kann sich schematisch auf ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal beziehen.
  • Die Energiespeichervorrichtung 150 kann periodisch elektrische Energie aus einer Leistungsquelle 180 aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet (z. B. nicht Teil des Fahrzeugs ist), wie durch den Pfeil 184 angegeben. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 als Plug-in-Hybridfahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle - PHEV) konfiguriert sein, wodurch der Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie aus der Leistungsquelle 180 über ein Übertragungskabel 182 für elektrische Energie zugeführt werden kann. Während eines Wiederaufladebetriebs der Energiespeichervorrichtung 150 anhand der Leistungsquelle 180 kann das elektrische Übertragungskabel 182 die Energiespeichervorrichtung 150 und die Leistungsquelle 180 elektrisch koppeln. Während das Fahrzeugantriebssystem betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann das elektrische Übertragungskabel 182 zwischen der Leistungsquelle 180 und der Energiespeichervorrichtung 150 getrennt werden. Das Steuersystem 190 kann die in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Menge an elektrischer Energie, die als Ladezustand (state of charge - SOC) bezeichnet werden kann, feststellen und/oder steuern.
  • In anderen Ausführungsformen kann das elektrische Übertragungskabel 182 weggelassen werden, wobei elektrische Energie drahtlos an der Energiespeichervorrichtung 150 aus der Leistungsquelle 180 aufgenommen werden kann. Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 150 elektrische Energie über eines oder mehrere von elektromagnetischer Induktion, Funkwellen und elektromagnetischer Resonanz aus der Leistungsquelle 180 aufnehmen. Demnach versteht es sich, dass ein beliebiger geeigneter Ansatz zum Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung 150 anhand einer Leistungsquelle, die nicht Teil des Fahrzeugs ist, verwendet werden kann. Auf diese Art und Weise kann der Elektromotor 120 das Fahrzeug antreiben, indem eine andere Energiequelle verwendet wird als der Kraftstoff, der durch den Motor 110 verwendet wird.
  • Das Kraftstoffsystem 140 kann periodisch Kraftstoff aus einer Kraftstoffquelle aufnehmen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Fahrzeugantriebssystem 100 betankt werden, indem Kraftstoff über eine Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen wird, wie durch den Pfeil 172 angegeben. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftstofftank 144 dazu konfiguriert sein, den Kraftstoff zu speichern, der aus der Kraftstoffabgabevorrichtung 170 aufgenommen worden ist, bis er dem Motor 110 zur Verbrennung zugeführt wird. In einigen Ausführungsformen kann das Steuersystem 190 eine Angabe des Füllstands des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist, über einen Füllstandsensor empfangen. Der Füllstand des Kraftstoffs, der in dem Kraftstofftank 144 gespeichert ist (wie z. B. durch den Füllstandsensor festgestellt), kann dem Fahrzeugführer zum Beispiel über eine Kraftstoffanzeige oder eine Angabe über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 194 kommuniziert werden.
  • Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 194 kann ein Fahrzeugarmaturenbrett 195 beinhalten. Das Fahrzeugarmaturenbrett 195 kann (eine) Anzeigeleuchte(n) und/oder eine textbasierte Anzeige, auf der einem Bediener Nachrichten angezeigt werden, beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeugarmaturenbrett 195 dem Bediener Audionachrichten mit oder ohne Anzeigen einer visuellen Nachricht kommunizieren. Das Fahrzeugarmaturenbrett 195 kann zudem verschiedene Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Bedienereingabe wie etwa Knöpfe, Touchscreens, Spracheingabe/-erkennung usw. beinhalten. Zum Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 195 einen Betankungsknopf 196 beinhalten, der durch einen Fahrzeugführer manuell betätigt oder gedrückt werden kann, um das Betanken einzuleiten. Zum Beispiel kann, wie nachstehend ausführlicher beschrieben, als Reaktion darauf, dass der Fahrzeugführer den Betankungsknopf 196 betätigt, der Druck in einem Kraftstofftank in dem Fahrzeug herabgesetzt werden, sodass das Betanken durchgeführt werden kann.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 206. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Motorsystem 208, das an ein Emissionssteuersystem 251 und ein Kraftstoffsystem 218 gekoppelt ist. Das Emissionssteuersystem 251 beinhaltet einen Kraftstoffdampfbehälter oder -kanister 222, der dazu verwendet werden kann, Kraftstoffdämpfe aufzufangen und zu speichern. In einigen Beispielen kann das Fahrzeugsystem 206 ein Hybridelektrofahrzeugsystem 100 aus 1 sein.
  • Das Motorsystem 208 kann einen Motor 210 beinhalten, der eine Vielzahl von Zylindern 230 aufweist. Bei dem Motor 210 kann es sich um den Motor 110 aus 1 handeln. Der Motor 210 beinhaltet einen Motoreinlass 223 und einen Motorauslass 225. Der Motoreinlass 223 beinhaltet eine Drossel 262, die über einen Ansaugkanal 242 fluidisch an den Motoransaugkrümmer 244 gekoppelt ist. Der Motorauslass 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgaskanal 235 führt, der Abgas an die Atmosphäre ableitet. Eine Lambdasonde 237 kann an den Abgaskanal 235 gekoppelt sein. Bei der Lambdasonde 237 kann es sich um lineare Lambdasonden oder UEGO-Sonden (universal or wide-range exhaust gas oxygen sensors - Breitband- oder Weitbereichslambdasonden), binäre Lambdasonden oder EGO oder eine HEGO (beheizte EGO) handeln. Der Motorauslass 225 kann einen oder mehrere Abgaskatalysatoren 270 beinhalten, die an einer motornahen Position in dem Auslass montiert sein können. Eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen können einen Dreiwegekatalysator, eine Mager-NOx-Falle, ein Dieselpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Es versteht sich, dass andere Komponenten in dem Motor enthalten sein können, wie etwa vielfältige Ventile und Sensoren.
  • Eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (air intake system hydrocarbon trap - AIS HC) 224 kann in dem Ansaugkrümmer des Motors 210 platziert sein, um Kraftstoffdämpfe zu absorbieren, die aus unverbranntem Kraftstoff in dem Ansaugkrümmer, Kraftstofflachen von undichten Einspritzvorrichtungen und/oder Kraftstoffdämpfe in Emissionen aus der Kurbelgehäuseentlüftung während Zeiträumen bei ausgeschaltetem Motor ausströmen. Die AIS HC kann einen Stapel von aufeinandergeschichteten Polymerlagen beinhalten, die mit Adsorptions-/Desorptionsmaterial für HC-Dampf imprägniert sind. Alternativ kann das Adsorptions-/Desorptionsmaterial in den Bereich zwischen den Schichten aus Polymerlagen eingefüllt sein. Das Adsorptions-/Desorptionsmaterial kann eines oder mehrere von Kohlenstoff, Aktivkohle, Zeolithen oder beliebigen anderen HC-Adsorptions-/Desorptionsmaterialien beinhalten. Wenn der Motor betriebsfähig ist, was zu einem Vakuum in dem Ansaugkrümmer und einem daraus resultierenden Luftstrom an der AIS HC führt, werden die eingeschlossenen Dämpfe passiv aus der AIS HC desorbiert und in dem Motor verbrannt. Somit werden während des Motorbetriebs Einlasskraftstoffdämpfe gespeichert und aus der AIS HC 224 desorbiert. Zusätzlich können während einer Motorabschaltung gespeicherte Kraftstoffdämpfe ebenfalls während des Motorbetriebs aus der AIS HC desorbiert werden. Auf diese Art und Weise kann die AIS HC 224 kontinuierlich beladen und gespült werden, und die Falle kann die Verdunstungsemissionen aus dem Ansaugkanal auch dann reduzieren, wenn der Motor 210 abgeschaltet ist.
  • Das Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 221 gekoppelt ist. Das Kraftstoffpumpsystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff beinhalten, der den Einspritzvorrichtungen des Motors 210, wie etwa der gezeigten beispielhaften Einspritzvorrichtung 266, zugeführt wird. Wenngleich nur eine einzelne Einspritzvorrichtung 266 gezeigt ist, sind zusätzliche Einspritzvorrichtungen für jeden Zylinder vorgesehen. Es versteht sich, dass es sich bei dem Kraftstoffsystem 218 um ein rücklauffreies Kraftstoffsystem, ein Kraftstoffsystem mit Rücklauf oder verschiedene andere Arten von Kraftstoffsystemen handeln kann. Der Kraftstofftank 220 kann eine Vielzahl von Kraftstoffgemischen aufnehmen, einschließlich Kraftstoff mit einer Reihe von Alkoholkonzentrationen, wie etwa verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, die E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen daraus beinhalten. Ein Kraftstofffüllstandsensor 234, der in dem Kraftstofftank 220 angeordnet ist, kann der Steuerung 212 eine Angabe des Kraftstofffüllstands („Kraftstofffüllstandseingabe“) bereitstellen. Wie dargestellt, kann der Kraftstofffüllstandsensor 234 einen Schwimmer umfassen, der mit einem Regelwiderstand verbunden ist. Alternativ können andere Arten von Kraftstofffüllstandsensoren verwendet werden.
  • In dem Kraftstoffsystem 218 erzeugte Dämpfe können über die Dampfrückgewinnungsleitung 231 einem Verdunstungsemissionssteuersystem 251 zugeführt werden, das einen Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, bevor sie in den Motoreinlass 223 gespült werden. Die Dampfrückgewinnungsleitung 231 kann über ein oder mehrere Rohre an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein und kann ein oder mehrere Ventile zum Absperren des Kraftstofftanks unter bestimmten Bedingungen beinhalten. Zum Beispiel kann die Dampfrückgewinnungsleitung 231 über ein oder mehrere oder eine Kombination der Rohre 271, 273 und 275 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein.
  • Ferner können in einigen Beispielen ein oder mehrere Kraftstofftankentlüftungsventile in den Rohren 271, 273 oder 275 positioniert sein. Neben anderen Funktionen können Kraftstofftankentlüftungsventile ermöglichen, dass ein Kraftstoffdampfkanister des Emissionssteuersystems bei einem geringen Druck oder Vakuum gehalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsgeschwindigkeit aus dem Tank zu erhöhen (was andernfalls auftreten würde, falls der Kraftstofftankdruck gesenkt würde). Zum Beispiel kann das Rohr 271 ein Stufenentlüftungsventil (grade vent valve - GW) 287 beinhalten, kann das Rohr 273 ein Füllbegrenzungsentlüftungsventil (fill limit venting valve - FLW) 285 beinhalten und kann das Rohr 275 ein Stufenentlüftungsventil (GW) 283 beinhalten. Ferner kann die Rückgewinnungsleitung 231 in einigen Beispielen an ein Kraftstoffeinfüllsystem 219 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann das Kraftstoffeinfüllsystem einen Tankdeckel 205 zum Abdichten des Kraftstoffeinfüllsystems gegen die Atmosphäre beinhalten. Das Betankungssystem 219 ist über ein Kraftstoffeinfüllrohr oder einen Kraftstoffeinfüll stutzen 211 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt.
  • Ferner kann das Betankungssystem 219 eine Betankungsverriegelung 245 beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann es sich bei der Betankungsverriegelung 245 um einen Tankdeckelverriegelungsmechanismus handeln. Der Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann dazu konfiguriert sein, den Tankdeckel automatisch in einer geschlossenen Position zu verriegeln, sodass der Tankdeckel nicht geöffnet werden kann. Zum Beispiel kann der Tankdeckel 205 über die Betankungsverriegelung 245 verriegelt bleiben, während der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank über einem Schwellenwert liegt. Als Reaktion auf eine Betankungsanforderung, z. B. eine von einem Fahrzeugführer eingeleitete Anforderung, kann der Druck in dem Kraftstofftank herabgesetzt werden und der Tankdeckel entriegelt werden, nachdem der Druck oder das Vakuum in dem Kraftstofftank unter einen Schwellenwert gefallen ist. Ein Tankdeckelverriegelungsmechanismus kann ein Riegel oder eine Kupplung sein, der bzw. die im eingerückten Zustand das Abnehmen des Tankdeckels verhindert. Der Riegel oder die Kupplung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Betankungsverriegelung 245 ein Einfüllrohrventil sein, das an einer Mündung des Kraftstoffeinfüllrohrs 211 angeordnet ist. In derartigen Ausführungsformen verhindert die Betankungsverriegelung 245 unter Umständen nicht das Abnehmen des Tankdeckels 205. Stattdessen kann die Betankungsverriegelung 245 das Einführen einer Betankungspumpe in das Kraftstoffeinfüllrohr 211 verhindern. Das Einfüllrohrventil kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Betankungsverriegelung 245 eine Tankklappenverriegelung sein, wie etwa ein Riegel oder eine Kupplung, der bzw. die eine Tankklappe verriegelt, die in einem Karosserieblech des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Tankklappenverriegelung kann elektrisch verriegelt werden, zum Beispiel durch einen Elektromagneten, oder mechanisch verriegelt werden, zum Beispiel durch eine Druckmembran.
  • In Ausführungsformen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines elektrischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 zum Beispiel durch Befehle von der Steuerung 212 entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck unter einen Druckschwellenwert abnimmt. In Ausführungsformen, in denen die Betankungsverriegelung 245 unter Verwendung eines mechanischen Mechanismus verriegelt wird, kann die Betankungsverriegelung 245 zum Beispiel über einen Druckgradienten entriegelt werden, wenn ein Kraftstofftankdruck auf Atmosphärendruck abnimmt.
  • Das Emissionssteuersystem 251 kann eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen, wie etwa einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222, die mit einem zweckmäßigen Adsorptionsmittel gefüllt sind, beinhalten, wobei die Kanister dazu konfiguriert sind, Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdunsteter Kohlenwasserstoffe) während Vorgängen zur Kraftstofftankbefüllung und „Betriebsverluste“ (das heißt, während des Fahrzeugbetriebs verdunsteten Kraftstoff) vorübergehend einzuschließen. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Das Emissionssteuersystem 251 kann ferner einen Kanisterentlüftungsweg oder eine Entlüftungsleitung 227 beinhalten, der bzw. die Gase aus dem Kanister 222 heraus an die Atmosphäre ableiten kann, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder eingeschlossen werden.
  • Der Kanister 222 kann einen Puffer 222a (oder Pufferbereich) beinhalten, wobei jeder von dem Kanister und dem Puffer das Adsorptionsmittel umfasst. Wie gezeigt, kann das Volumen des Puffers 222a kleiner als das Volumen (z. B. ein Bruchteil des Volumens) des Kanisters 222 sein. Das Adsorptionsmittel in dem Puffer 222a kann das gleiche wie das Adsorptionsmittel in dem Kanister sein oder sich davon unterscheiden (z. B. können beide Kohle beinhalten). Der Puffer 222a kann derart innerhalb des Kanisters 222 positioniert sein, dass während der Kanisterbeladung Kraftstofftankdämpfe zunächst innerhalb des Puffers adsorbiert werden, und wenn der Puffer dann gesättigt ist, weitere Kraftstofftankdämpfe in dem Kanister adsorbiert werden. Im Vergleich dazu werden Kraftstoffdämpfe während der Kanisterspülung zunächst aus dem Kanister desorbiert (z. B. bis zu einer Schwellenmenge), bevor sie aus dem Puffer desorbiert werden. Mit anderen Worten ist das Beladen und Entladen des Puffers nicht linear zum Beladen und Entladen des Kanisters. Demnach besteht die Wirkung des Kanisterpuffers darin, Kraftstoffdampfspitzen abzudämpfen, die von dem Kraftstofftank zu dem Kanister strömen, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass Kraftstoffdampfspitzen zu dem Motor gelangen. Ein oder mehrere Temperatursensoren 232 können an den Kanister 222 und/oder innerhalb dessen gekoppelt sein. Wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister adsorbiert wird, wird Wärme erzeugt (Adsorptionswärme). Gleichermaßen wird Wärme verbraucht, wenn Kraftstoffdampf durch das Adsorptionsmittel in dem Kanister desorbiert wird. Auf diese Art und Weise können die Adsorption und Desorption von Kraftstoffdampf durch den Kanister auf Grundlage von Temperaturänderungen innerhalb des Kanisters überwacht und geschätzt werden.
  • Die Entlüftungsleitung 227 kann zudem ermöglichen, dass Frischluft in den Kanister 222 gesaugt wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über die Spülleitung 228 und das Spülventil 261 zu dem Motoreinlass 223 gespült werden. Zum Beispiel kann das Spülventil 261 normalerweise geschlossen sein, aber unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden, sodass Vakuum von dem Motoransaugkrümmer 244 dem Kraftstoffdampfkanister zum Spülen bereitgestellt wird. In einigen Beispielen kann die Entlüftungsleitung 227 ein Luftfilter 259 beinhalten, das stromaufwärts von einem Kanister 222 darin angeordnet ist.
  • In einigen Beispielen kann der Strom von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Atmosphäre durch ein Kanisterentlüftungsventil 297 reguliert werden, das innerhalb der Entlüftungsleitung 227 gekoppelt ist. Wenn es enthalten ist, kann das Kanisterentlüftungsventil ein normalerweise offenes Ventil sein, sodass das Kraftstofftankabsperrventil (fuel tank isolation valve - FTIV) 252 das Entlüften des Kraftstofftanks 220 über die Atmosphäre steuern kann. Das FTIV 252 kann zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffdampfkanister innerhalb des Rohrs 278 positioniert sein. Das FTIV 252 kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das im geöffneten Zustand das Entlüften von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 220 in den Kanister 222 ermöglicht. Kraftstoffdämpfe können dann in die Atmosphäre entlüftet oder über das Kanisterspülventil 261 zu dem Motoreinlasssystem 223 gespült werden.
  • Das Kraftstoffsystem 218 kann durch die Steuerung 212 durch selektive Einstellung der verschiedenen Ventile und Elektromagneten in einer Vielzahl von Modi betrieben werden. Zum Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kraftstoffdampfspeichermodus betrieben werden (z. B. während eines Vorgangs zum Betanken des Kraftstofftanks und bei nicht laufendem Motor), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil (canister purge valve - CPV) 261 schließt, um Betankungsdämpfe in den Kanister 222 zu leiten, während verhindert wird, dass die Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer geführt werden.
  • Als ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus betrieben werden (z. B. wenn eine Betankung des Kraftstofftanks durch einen Fahrzeugführer angefordert wird), wobei die Steuerung 212 das Absperrventil 252 öffnen kann, während sie das Kanisterspülventil 261 geschlossen hält, um den Druck in dem Kraftstofftank herabzusetzen, bevor ermöglicht wird, dass Kraftstoff hineingegeben wird. Demnach kann das Absperrventil 252 während des Betankungsvorgangs offen gehalten werden, um zu ermöglichen, dass Betankungsdämpfe in dem Kanister gespeichert werden. Nach dem Abschluss der Betankung kann das Absperrventil geschlossen werden.
  • Als noch ein anderes Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kanisterspülmodus betrieben werden (z. B. nachdem eine Anspringtemperatur der Emissionssteuervorrichtung erreicht worden ist und bei laufendem Motor), wobei die Steuerung 212 das Kanisterspülventil 261 öffnen kann, während sie das Absperrventil 252 schließt. Hier kann das durch den Ansaugkrümmer des laufenden Motors erzeugte Vakuum dazu verwendet werden, Frischluft durch die Entlüftung 227 und durch den Kraftstoffdampfkanister 222 zu saugen, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe in den Ansaugkrümmer 244 zu spülen. In diesem Modus werden die gespülten Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister in dem Motor verbrannt. Das Spülen kann fortgesetzt werden, bis die gespeicherte Kraftstoffdampfmenge in dem Kanister unter einem Schwellenwert liegt.
  • Während eines Schlüsselausschaltzustands des Fahrzeugs können das Kraftstoffsystem 218 und das Verdunstungsemissionssteuersystem 251 opportunistisch zur Diagnose von Motorkomponenten wie etwa der AIS-HC-Falle 224 verwendet werden. Der Kraftstofftank 220 kann abgesperrt werden, indem das FTIV 252 in eine geschlossene Position betätigt wird, und es kann Kraftstoffdampf erzeugt werden, indem eine an den Kraftstofftank 220 gekoppelte Kraftstoffpumpe 221 betrieben wird. Ein Dampfdruck in dem Kraftstofftank kann über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer 291, der an den Kraftstofftank 220 gekoppelt ist, geschätzt werden, und als Reaktion darauf, dass der Dampfdruck über einen Schwellendruck zunimmt, können die Drossel 262 und das CVV 297 jeweils geschlossen werden, das FTIV 252 und das CPV 261 jeweils geöffnet werden und Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank 220 zu dem Motoransaugkrümmer 244 geführt werden. Nachdem der Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial in der AIS-HC-Falle 224 geführt worden ist, kann ermöglicht werden, dass der Kraftstoffdampf einen Schwellenzeitraum lang in dem Motoreinlass verweilt, und nachdem der Schwellenzeitraum verstrichen ist, kann der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht werden, wobei die Drossel 262 geschlossen ist, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das über die Lambdasonde 237 geschätzt wird, ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und dann kann die Drossel 262 in eine vollständig offene Position betätigt werden. Eine Angabe von Vorhandensein von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle 224 erfolgt als Reaktion darauf, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases von einem überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren als überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert, nachdem die Drossel 262 geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird. Eine Angabe von Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle 224 erfolgt als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis bleibt, auch nachdem die Drossel 262 geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr angelassen wird.
  • Die Steuerung 212 kann einen Abschnitt eines Steuersystems 214 umfassen. Es ist gezeigt, dass das Steuersystem 214 Informationen von einer Vielzahl von Sensoren 216 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) empfängt und Steuersignale an eine Vielzahl von Aktoren 281 (wofür hier verschiedene Beispiele beschrieben sind) sendet. Als ein Beispiel können die Sensoren 216 den stromaufwärts von der Emissionssteuervorrichtung angeordneten Abgassensor 237, den Temperatursensor 233, den Kraftstofftankdruckaufnehmer (Drucksensor) 291 und den Kanistertemperatursensor 232 beinhalten. Andere Sensoren wie etwa Druck-, Temperatur-, Luft-Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen in dem Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein. Als ein anderes Beispiel können die Aktoren die Ansaugdrossel 262, die Kraftstoffpumpe 221, das Kraftstofftankabsperrventil 253, das Kanisterspülventil 261 und das Kanisterentlüftungsventil 297 beinhalten. Das Steuersystem 214 kann eine Steuerung 212 beinhalten. Die Steuerung kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf Grundlage einer darin programmierten Anweisung oder eines darin programmierten Codes, die einer oder mehreren Routinen entsprechen, ansteuern. In einem Beispiel kann die Steuerung 212 während der Diagnose der AIS-HC-Falle 224 ein Signal an die Kraftstoffpumpe 221 senden, um die Pumpe 221 zum Erzeugen von Kraftstoffdämpfen in dem Kraftstofftank 220 zu betreiben. Die Steuerung kann dann das FTIV 252 in eine offene Position betätigen, um den Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle 224 zu leiten. Die Steuerung kann den Motor 210 über einen elektrischen Motor (wie etwa den Elektromotor 120 aus 1) drehen, um die AIS-HC-Falle 224 zu spülen, und die Änderung beim Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases über die Lambdasonde 237 überwachen.
  • In einigen Beispielen kann die Steuerung in einen Modus mit reduzierter Leistung oder Schlafmodus versetzt werden, in dem die Steuerung lediglich wesentliche Funktionen aufrechterhält und mit einem geringeren Batterieverbrauch als in einem entsprechenden Wachmodus arbeitet. Zum Beispiel kann die Steuerung im Anschluss an ein Fahrzeugausschaltereignis in einen Schlafmodus versetzt werden, um einen Zeitraum nach dem Fahrzeugausschaltereignis eine Diagnoseroutine durchzuführen. Die Steuerung kann eine Weckeingabe aufweisen, die es der Steuerung ermöglicht, als Reaktion auf eine Eingabe, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wird, wieder in einen Wachmodus versetzt zu werden. Zum Beispiel kann das Öffnen einer Fahrzeugtür eine Rückkehr zu einem Wachmodus auslösen. Zum Beispiel kann eine Weckfähigkeit ermöglichen, dass eine Schaltung die Steuerung weckt, um eine Diagnose der AIS-HC-Falle 224 opportunistisch vorzunehmen.
  • Diagnoseroutinen für die AIS-HC-Falle 224 können in einem Fahrzeug vorgenommen werden, das als autonomes Fahrzeug konfiguriert ist, und es wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 ein beispielhaftes System für autonomes Fahren erörtert. 3 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems für autonomes Fahren 300, das das vorstehend bei 1 beschriebene Fahrzeugsystem 100 betreiben kann. Das System für autonomes Fahren 300 beinhaltet wie gezeigt eine Benutzerschnittstellenvorrichtung 310, ein Navigationssystem 315, mindestens einen Sensor für autonomes Fahren 320 und eine Steuerung für den autonomen Modus 325.
  • Die Benutzerschnittstellenvorrichtung 310 kann dazu konfiguriert sein, Fahrzeuginsassen unter Bedingungen, bei denen ein Fahrzeuginsasse anwesend sein kann, Informationen darzustellen. Es versteht sich jedoch, dass das Fahrzeug bei Nichtvorhandensein von Fahrzeuginsassen unter bestimmten Bedingungen autonom betrieben werden kann.
  • Die dargestellten Informationen können akustische Informationen oder visuelle Informationen beinhalten. Darüber hinaus kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 310 dazu konfiguriert sein, Benutzereingaben zu empfangen. Somit kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 310 in der Fahrgastzelle (nicht gezeigt) des Fahrzeugs angeordnet sein. Bei einigen möglichen Ansätzen kann die Benutzerschnittstellenvorrichtung 310 einen berührungsempfindlichen Anzeigebildschirm beinhalten.
  • Das Navigationssystem 315 kann dazu konfiguriert sein, einen aktuellen Standort des Fahrzeugs zum Beispiel unter Verwendung eines Empfängers des globalen Positionsbestimmungssystems (Global Positioning System - GPS) zu bestimmen, der zum Triangulieren der Position des Fahrzeugs in Bezug auf Satelliten oder terrestrische Sendemasten konfiguriert ist. Das Navigationssystem 315 kann ferner dazu konfiguriert sein, Routen von dem aktuellen Standort zu einem ausgewählten Ziel zu entwickeln sowie eine Karte anzuzeigen und Fahranweisungen zu dem ausgewählten Ziel zum Beispiel über die Benutzerschnittstellenvorrichtung 310 darzustellen.
  • Die Sensoren für autonomes Fahren 320 können eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen beinhalten, die zum Erzeugen von Signalen konfiguriert sind, die beim Navigieren des Fahrzeugs helfen. Zu Beispielen für Sensoren für autonomes Fahren 320 können ein Radarsensor, ein Lidarsensor, ein Sichtsensor (z. B. eine Kamera), Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Infrastrukturnetzwerke oder dergleichen gehören. Die Sensoren für autonomes Fahren 320 können ermöglichen, dass das Fahrzeug die Fahrbahn und die Umgebung des Fahrzeugs „sehen“ und/oder verschiedene Hindernisse überwinden kann, während das Fahrzeugsystem 100 im autonomen Modus betrieben wird. Die Sensoren für autonomes Fahren 320 können dazu konfiguriert sein, Sensorsignale zum Beispiel an die Steuerung für den autonomen Modus 325 auszugeben.
  • Die Steuerung für den autonomen Modus 325 kann dazu konfiguriert sein, ein oder mehrere Teilsysteme 330 zu steuern, während das Fahrzeug im autonomen Modus betrieben wird. Zu Beispielen für Teilsysteme 330, die durch die Steuerung für den autonomen Modus 325 gesteuert werden können, können ein Bremsteilsystem, ein Federungsteilsystem, ein Lenkteilsystem und ein Antriebsstrangteilsystem gehören. Die Steuerung für den autonomen Modus 325 kann ein beliebiges oder mehrere dieser Teilsystem 330 steuern, indem sie Signale an mit den Teilsystemen 330 assoziierte Steuereinheiten ausgibt. In einem Beispiel kann das Bremsteilsystem ein Antiblockierteilsystem umfassen, das dazu konfiguriert ist, eine Bremskraft auf eines oder mehrere der Räder anzuwenden. Im hier erörterten Sinne kann das Anwenden der Bremskraft auf eines oder mehrere der Fahrzeugräder als Aktivieren der Bremsen bezeichnet werden. Um das Fahrzeug autonom zu steuern, kann die Steuerung für den autonomen Modus 325 zweckmäßige Befehle an die Teilsysteme 330 ausgeben. Die Befehle können die Teilsysteme dazu veranlassen, gemäß den Fahreigenschaften zu arbeiten, die mit dem ausgewählten Fahrmodus assoziiert sind. Zum Beispiel kann zu Fahreigenschaften gehören, wie aggressiv das Fahrzeug beschleunigt und verzögert wird, wie viel Platz das Fahrzeug hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug lässt, wie häufig das autonome Fahrzeug die Spur wechselt usw.
  • Auf diese Art und Weise ermöglichen die Komponenten aus 1-3 ein System das Folgendes umfasst: ein Fahrzeug, das ein autonomes Fahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug beinhaltet, eine elektrische Maschine, einen Motor, der einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal beinhaltet, eine Ansaugdrossel, die an den Ansaugkanal gekoppelt ist, einen Kraftstoffdampfkanister, der über ein Kanisterspülventil (CPV) selektiv an den Motoransaugkanal gekoppelt ist, einen Kraftstofftank, der dem Motor Kraftstoff zuführt, wobei der Kraftstofftank über ein Kraftstofftankabsperrventil (FTIV) selektiv an den Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, eine Kraftstoffpumpe, die in dem Kraftstofftank untergebracht ist, eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die in dem Motoransaugkanal positioniert ist, eine beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde), die an den Abgaskanal gekoppelt ist, und eine Steuerung mit auf nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Absperren des Kraftstofftanks durch Schließen des FTIV und Betreiben der Kraftstoffpumpe zum Erzeugen von Kraftstoffdämpfen, Leiten des erzeugten Kraftstoffdampfs zu der AIS-HC-Falle durch Öffnen des FTIV und des CPV, Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über die elektrische Maschine und Öffnen der Drossel in eine weit offene Position nach Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle und als Reaktion darauf, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, Angeben von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle.
  • 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400, das umgesetzt werden kann, um eine Diagnose einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle) (wie etwa der AIS-HC-Falle 224 aus 2) während eines Motorzustands ohne Verbrennung auszuführen. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 400 und der übrigen hier enthaltenen Verfahren können durch eine Steuerung auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie etwa den vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Sensoren. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen.
  • Bei 402 beinhaltet das Verfahren Bestimmen, ob Bedingungen zum Einleiten einer Diagnose der AIS-HC-Falle erfüllt sind. In einem Beispiel kann zu den Bedingungen zum Einleiten einer Diagnose einer AIS-HC-Falle eine Bedingung mit ausgeschaltetem Fahrzeug gehören, wenn das Fahrzeug unbesetzt ist (kein Insasse in dem Fahrzeug vorhanden ist). Es können Sitzlastzellen, (eine) bordeigene Kamera(s) und/oder Türerfassungstechnik verwendet werden, um zu gewährleisten, dass das Fahrzeug nicht besetzt ist. In einem anderen Beispiel kann die Diagnose der AIS-HC-Falle in einem autonomen Fahrzeugmodus durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug ohne menschlichen Fahrer betrieben und wenn das Fahrzeug nicht durch Motordrehmoment angetrieben wird. Der Fahrzeugbetrieb kann von einem entfernten Standort aus gesteuert werden oder in dem Speicher der Steuerung vorprogrammiert sein. Während des Fahrzeugbetriebs im autonomen Modus kann die Diagnose opportunistisch ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug an einer Verkehrssignalanlage angehalten ist, oder unmittelbar nach Abschluss eines Fahrzyklus. In noch einem anderen Beispiel kann die Diagnose der AIS-HC-Falle als Reaktion auf ein Wecken der Steuerung nach einem vorbestimmten Zeitraum nach einem Schlüsselausschaltereignis ausgeführt werden. Zu Bedingungen zum Einleiten einer Diagnose der AIS-HC-Falle gehört eine Bestätigung, dass die Motorsensoren wie etwa die Lambdasonde usw. nicht beeinträchtigt sind und allgemein keine Diagnosecodes (Flags) gesetzt sind, die eine Beeinträchtigung einer Motorkomponente angeben. Ferner kann die Steuerung vor dem Einleiten der Diagnose der AIS-HC-Falle verifizieren, ob ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seit eine vorherige Diagnoseroutine der AIS-HC-Falle ausgeführt worden ist. In einigen Beispielen kann ein derartiger vorbestimmter Zeitraum einen Tag, mehr als einen Tag, aber weniger als zwei Tage, mehr als zwei Tage usw. umfassen. In anderen Beispielen kann der vorbestimmte Zeitraum eine Anzahl zurückgelegter Meilen, eine Anzahl der Stunden des Fahrzeugbetriebs oder andere Parameter beinhalten.
  • Falls bestimmt wird, dass die Bedingungen zum Einleiten der Diagnose der AIS-HC-Falle nicht erfüllt sind, kann bei 404 die Diagnoseroutine der AIS-HC-Falle verschoben werden, bis die Bedingungen erfüllt sind. Falls die Bedingungen für die Diagnose der AIS-HC-Falle nicht erfüllt sind, können in einigen Beispielen aktuelle Betriebsparameter weitergeführt werden, bis die Bedingungen für die Diagnose der AIS-HC-Falle erfüllt sind. Zu derartigen Betriebsparametern kann gehören, dass, falls das Fahrzeug in Betrieb ist, Kraftstoff aus dem Kraftstofftank über Kraftstoffeinspritzvorrichtungen des Kraftstoffsystems an einen oder mehrere Motorzylinder abgegeben wird und in den Zylindern eine Verbrennung von Luft und Kraftstoff ausgeführt wird. Durch undichte Stellen in den Einspritzvorrichtungen und/oder aus einer Kraftstofflache in dem Motoransaugkrümmer emittierte Kohlenwasserstoffe können durch die AIS-HC-Falle adsorbiert werden. Ein Kraftstofftankabsperrventil (wie etwa das FTIV 252 in 2), das innerhalb eines Rohrs zwischen dem Kraftstofftank und einem Kraftstoffdampfkanister positioniert ist, kann in einer geschlossenen Position gehalten werden. Ein Kanisterspülventil (wie etwa das CPV 262 in 2), das innerhalb einer Spülleitung positioniert ist, die den Kraftstoffdampfkanister an den Motoransaugkrümmer koppelt, kann in einer geschlossenen Position gehalten werden. Ein Kanisterentlüftungsventil (wie etwa das CVV 297 in 2), das innerhalb einer Entlüftungsleitung positioniert ist, die den Kraftstoffdampfkanister an die Atmosphäre koppelt, kann in einer offenen Position gehalten werden. Das Motordrehmoment, das durch die Verbrennung in den Motorzylindern erzeugt wird, kann zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Falls bestimmt wird, dass Bedingungen zum Einleiten der Diagnose der AIS-HC-Falle erfüllt sind, beinhaltet die Routine bei 406 Rotieren oder Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr mit einer vorbestimmten Drehzahl (z. B. vorbestimmten RPM). Das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr kann bewirken, dass unverbrannte und unadsorbierte Kraftstoffdämpfe, die in dem Motoreinlasssystem und den Motorzylindern vorhanden sind, über den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet werden. Aufgrund des niedrigeren Drucks, der durch Motordrehung in dem Ansaugkrümmer erzeugt wird, kann Umgebungsluft über die Ansaugdrossel in den Motoransaugkrümmer eintreten und zu dem Abgaskanal strömen, wobei sie die HC-Dämpfe mitreißt. Das Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr kann umfassen, dass der Motor über einen Elektromotor (wie etwa den Elektromotor 120 in 1) gedreht wird, wobei der Elektromotor über die bordeigene Batterie (wie etwa die Energiespeichervorrichtung 150 in 1) mit Leistung versorgt wird. In einem Nicht-Hybridfahrzeug kann der Motor über einen Anlassermotor und eine Batterie des Fahrzeugs gedreht werden. Die Drehzahl des Motors kann über den Elektromotor auf die vorbestimmte Drehzahl gesteuert werden. Die vorbestimmte Motordrehzahl kann eine Drehzahl umfassen, bei der ein robuster Luftstrom durch den Motoransaugkrümmer und die Motorzylinder wiederhergestellt wird, der dazu in der Lage ist, HC-Dampf abzuführen, während der Motor gedreht wird. In einem Beispiel kann die vorbestimmte Drehzahl weniger als 500 rpm betragen.
  • Wenn der HC-Dampf durch den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet wird, strömt der HC-Dampf gemeinsam mit der Umgebungsluft durch eine Lambdasonde (wie etwa eine beheizte Lambdasonde 237 in 2). Bei 408 kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (air fuel ratio - AFR) des Abgases über die beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde) geschätzt werden. Aufgrund des Vorhandenseins von HC-Dampf in dem Luftstrom durch die HEGO-Sonde kann geschätzt werden, dass das Abgas-AFR ein unterstöchiometrisches AFR ist. Ein stöchiometrisches AFR bezeichnet ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 1:1 und ein unterstöchiometrisches AFR bezeichnet einen höheren Anteil von Kraftstoff(-dampf) im Vergleich zu Luft.
  • Bei 410 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob das durch die HEGO-Sonde geschätzte AFR ein überstöchiometrisches AFR ist. Ein überstöchiometrisches AFR bezeichnet einen höheren Anteil von Luft im Vergleich zu Kraftstoff. Sobald das gesamte Volumen von unverbranntem und unabsorbiertem HC-Dampf über den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet ist, wenn der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, kann Umgebungsluft (ohne Vorhandensein von HC-Dampf) über die HEGO-Sonde strömen. Deshalb kann sich das unterstöchiometrische AFR, das durch das Vorhandensein von HC-Dämpfen in dem Abgasstrom verursacht wird, zu einem überstöchiometrischen AFR ändern.
  • Falls bestimmt wird, dass das durch die HEGO-Sonde geschätzte AFR kein überstöchiometrisches AFR ist, kann abgeleitet werden, dass Vorhandensein von HC-Dampf in dem Abgasstrom vorliegt, was bewirkt, dass das AFR ein unterstöchiometrisches AFR bleibt. Ein unterstöchiometrisches AFR bezeichnet einen höheren Anteil von Kraftstoff im Vergleich zu Luft. Bei 411 wird das Drehen des Motors fortgesetzt, sodass weiterhin Luft von dem Ansaugkrümmer über die Motorzylinder zu dem Abgaskanal strömt und die HC-Dämpfe mitreißt, bis das gesamte Volumen von eingeschlossenen Dämpfen abgeführt ist. Falls bestimmt wird, dass das AFR ein überstöchiometrisches AFR ist, kann abgeleitet werden, dass das gesamte Volumen von eingeschlossenem HC-Dampf aus dem Motoransaugkrümmer und den Zylindern in die Atmosphäre abgeführt worden ist und Umgebungsluft (ohne HC-Dampf) durch den Abgaskanal strömt. Sobald der eingeschlossene HC-Dampf aus dem Motorsystem abgeführt ist, kann die Steuerung bei 412 ein Signal an den Elektromotor senden, um das Drehen des Motors anzuhalten. Auf diese Art und Weise kann durch Abführen aller eingeschlossenen Kohlenwasserstoffe aus den Motorzylindern (was über ein überstöchiometrisches Abgas-AFR bestätigt wird) gewährleistet werden, dass die in den Motorzylindern und dem Ansaugkrümmer eingeschlossenen HCs die Diagnose der AIS-HC-Falle nicht beeinflussen können.
  • Bei 414 kann die Steuerung ein Signal an den an das FTIV gekoppelten Aktor senden, um das FTIV zu schließen. Da sich der Motor während der Diagnose der AIS-HC-Falle in einem Zustand ohne Verbrennung befindet, kann sich das FTIV in einer offenen Position befunden haben, um zu ermöglichen, dass in dem Kraftstofftank erzeugter Kraftstoffdampf zu dem Dampfkanister strömt, in dem der Dampf adsorbiert werden kann. Falls sich das FTIV in einer geschlossenen Position befunden hat, kann die Position des FTIV geschlossen gehalten werden. Indem das FTIV-Ventil geschlossen wird, kann der Kraftstofftank von dem Kraftstoffdampfkanister und dem Motoransaugkrümmer abgesperrt werden.
  • Bei 416 kann eine Kraftstoffpumpe (wie etwa die Kraftstoffpumpe 221 in 2) angeschaltet werden, um Dampf in dem Kraftstofftank zu erzeugen. Die Steuerung kann ein Signal an den an die Kraftstoffpumpe gekoppelten Aktor senden, um die Pumpe anzuschalten. Wenn die Kraftstoffpumpe betrieben wird, kann der Kraftstoff in dem Tank geschüttelt werden, was bewirkt, dass Kraftstoff verdampft, wodurch Kraftstoffdampf in dem Kraftstofftank erzeugt wird. Da das FTIV geschlossen ist, ist der Kraftstofftank von den verbleibenden Motorkomponenten abgesperrt und kann der Kraftstoffdampf nicht aus dem Kraftstofftank entweichen, wodurch bewirkt wird, dass der Kraftstofftankdruck zunimmt.
  • Bei 417 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob der Kraftstofftankdruck, der über einen an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstofftankdruckaufnehmer (wie etwa den FTPT 291 in 2) geschätzt wird, höher als ein Schwellendruck ist. Der Schwellendruck kann einem Volumen von Kraftstoffdampf entsprechen, das die Falle sättigen kann, falls es zu der AIS-HC-Falle geleitet wird. Der Schwellendruck kann auf Grundlage der Absorptionskapazität der AIS-HC-Falle kalibriert werden. In einem Beispiel kann der Schwellendruck 6 Zoll Wassersäule betragen. Falls bestimmt wird, dass der Kraftstofftankdruck unter dem Schwellendruck liegt, kann bei 418 die Kraftstoffpumpe weiterhin zum Erzeugen von Kraftstoffdampf betrieben werden. Falls bestimmt wird, dass der Kraftstofftankdruck über dem Schwellendruck liegt, kann abgeleitet werden, dass eine zum Sättigen der AIS-HC-Falle gewünschte Kraftstoffdampfmenge erzeugt worden ist und keine weitere Kraftstoffdampferzeugung gewünscht ist. Bei 419 kann die Steuerung ein Signal an den an die Kraftstoffpumpe gekoppelten Aktor senden, um das Betreiben der Kraftstoffpumpe anzuhalten.
  • Bei 420 kann die Steuerung ein Signal an jeden des an das FTIV gekoppelten Aktors und des an das CPV gekoppelten Aktors senden, um das FTIV bzw. das CPV zu öffnen. Indem das FTIV und das CPV geöffnet werden, kann der in dem Kraftstofftank erzeugte Kraftstoffdampf über den Kraftstoffdampfkanister und die Spülleitung aus dem Kraftstofftank zu dem Motoransaugkrümmer geleitet werden. Die Steuerung kann ein Signal an den an das CVV gekoppelten Aktor senden, um das CVV in eine geschlossene Position zu betätigen. Wenn das CVV geschlossen ist, kann kein Kraftstoffdampf über die Entlüftungsleitung in die Atmosphäre entweichen. Ein kleinerer Anteil des Kraftstoffdampfs kann durch den Kraftstoffdampfkanister adsorbiert werden, während der verbleibende größere Anteil des Kraftstoffdampfs zu dem Motoransaugkrümmer geleitet werden kann. Ein Zeitgeber kann gestartet werden, wenn das FTIV und CPV geöffnet werden und das CVV geschlossen wird. Der Zeitgeber zeichnet den Zeitraum auf, der seit der Einleitung des Leitens von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer verstrichen ist.
  • Bei 421 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob die seit der Einleitung des Leitens von Kraftstoffdampf verstrichene Zeit über einem Schwellenzeitraum liegt. Der Schwellenzeitraum kann auf Grundlage der Zeit kalibriert werden, die gewünscht ist, damit das gesamte Volumen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer strömt und durch die AIS-HC-Falle adsorbiert wird. In einem Beispiel kann der Schwellenzeitraum 30 Sekunden betragen. Falls bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit kürzer als der Schwellenzeitraum ist, kann abgeleitet werden, dass zusätzliche Zeit erforderlich sein kann, damit der Kraftstoffdampf durch die AIS-HC-Falle adsorbiert wird, und aktuelle Motorbedingungen können beibehalten werden.
  • Falls bestimmt wird, dass die seit der Einleitung des Leitens von Kraftstoffdampf verstrichene Zeit höher als der Schwellenzeitraum ist, kann abgeleitet werden, dass der aus dem Kraftstofftank geleitete Kraftstoffdampf durch die AIS-HC-Falle adsorbiert werden kann. Auf diese Art und Weise kann durch Betätigen eines FTIV in eine geschlossene Position, Betreiben einer an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe, bis ein Kraftstoffdampfdruck in dem Kraftstofftank auf einen Schwellendruck zunimmt, und dann Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle die Falle mit Kohlenwasserstoffen gesättigt werden.
  • Bei 424 kann die Ansaugdrossel in eine vollständig geschlossene Position betätigt werden, sodass keine Umgebungsluft über die Ansaugdrossel in den Motoransaugkrümmer eintreten kann. Bei 426 kann die Steuerung ein Signal an den Elektromotor senden, um den Motor ohne Kraftstoffzufuhr mit der vorbestimmten Motordrehzahl zu drehen. Wenn der Motor gedreht wird, kann unadsorbierter Kraftstoffdampf, der in dem Motoransaugkrümmer verbleibt, über die Motorzylinder zu dem Motorabgaskrümmer geleitet werden. Bei 428 kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) des Abgases über die in dem Abgaskanal untergebrachte HEGO-Sonde geschätzt werden. Wenn der Kraftstoffdampf durch die HEGO strömt, kann durch die HEGO-Sonde geschätzt werden, dass das Abgas-AFR ein unterstöchiometrisches AFR ist.
  • Bei 430 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob das durch die HEGO-Sonde geschätzte AFR ein überstöchiometrisches AFR ist. Sobald das gesamte Volumen von unadsorbiertem HC-Dampf über den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet ist, wenn der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird, kann in dem Motorsystem verbleibende Luft (ohne Vorhandensein von HC-Dampf) über die HEGO-Sonde strömen. Deshalb kann sich das unterstöchiometrische AFR, das durch das Vorhandensein von HC-Dämpfen in dem Abgasstrom verursacht wird, zu einem überstöchiometrischen AFR ändern.
  • Falls bestimmt wird, dass das durch die HEGO-Sonde geschätzte AFR kein überstöchiometrisches AFR ist, kann abgeleitet werden, dass Vorhandensein von HC-Dampf in dem Abgasstrom vorliegt, was bewirkt, dass das AFR ein unterstöchiometrisches AFR bleibt. Bei 432 wird das Drehen des Motors fortgesetzt, wobei die Drossel geschlossen ist, sodass die unadsorbierten HC-Dämpfe abgeführt werden. Falls bestimmt wird, dass das AFR ein überstöchiometrisches AFR ist, kann abgeleitet werden, dass das gesamte Volumen von eingeschlossenem HC-Dampf aus dem Motoransaugkrümmer in die Atmosphäre abgeführt worden ist und Luft (ohne HC-Dampf) durch den Abgaskanal strömt. Sobald sich der Messwert der HEGO-Sonde zu einem überstöchiometrischen AFR ändert, kann die Steuerung bei 434 ein Signal an die Drosselklappe senden, um die Ansaugdrossel vollständig (in eine weit geöffnete Drosselposition) zu öffnen, wodurch ermöglicht wird, dass Umgebungsluft über die Ansaugdrossel in den Motoransaugkrümmer strömt. Zudem kann die Steuerung ein Signal an den an das CPV gekoppelten Aktor senden, um das CPV in eine vollständig geschlossene Position zu betätigen. Indem das CPV geschlossen wird und die Kraftstoffpumpe in einem abgeschalteten Zustand gehalten wird, kann das Leiten von zusätzlichem Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer angehalten werden.
  • Wenn Umgebungsluft durch den Motoransaugkrümmer strömt, in dem die AIS-HC-Falle untergebracht ist, während der Motor gedreht wird, kann dann der Ansaugkrümmerdruck die Desorption von Kohlenwasserstoffen aus der AIS-HC-Falle anregen. Der Umgebungsluftstrom aus der Ansaugdrossel kann die desorbierten HCs über den Abgaskrümmer in die Atmosphäre leiten.
  • Bei 436 kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) des Abgases über die in dem Abgaskanal untergebrachte HEGO-Sonde geschätzt werden. Bei 438 beinhaltet die Routine Bestimmen, ob sich das Abgas-AFR von einem überstöchiometrischen AFR zu einem unterstöchiometrischen AFR ändert. Wenn die HCs durch die in dem Abgaskanal untergebrachte HEGO-Sonde strömen, kann sich das durch die HEGO-Sonde geschätzte Abgas-AFR von einem überstöchiometrischen AFR zu einem unterstöchiometrischen AFR ändern. Falls bestimmt wird, dass sich das Abgas-AFR von einem überstöchiometrischen AFR zu einem unterstöchiometrischen AFR ändert, kann abgeleitet werden, dass die AIS-HC-Falle dazu in der Lage ist, HCs (Kraftstoffdampf) zu adsorbieren, und zudem den HC desorbieren kann, wenn Umgebungsluft unter Ansaugkrümmerdruckbedingungen durch die HC-Falle strömt. Auf diese Art und Weise kann die AIS-HC-Falle aktiv gespült werden, indem der Motor ohne Kraftstoffzufuhr angelassen wird und die Ansaugdrossel in eine weit offene Position betätigt wird, um Umgebungsluft über die AIS-HC-Falle zu dem Motorabgaskrümmer strömen zu lassen. Vor dem Desorbieren des HC aus der HC-Falle kann durch Abführen des gesamten undesorbierten Kraftstoffdampfs aus dem Motorsystem (was über ein überstöchiometrisches Abgas-AFR bestätigt wird) gewährleistet werden, dass das unterstöchiometrische Abgas-AFR dadurch verursacht wird, dass die HCs über den Abgaskanal (nicht aus undiffundiertem Kraftstoffdampf) aus der AIS-HC-Falle in die Atmosphäre strömen. Bei 440 beinhaltet die Routine Angeben, dass die AIS-HC-Falle nicht beeinträchtigt ist.
  • Falls jedoch bestimmt wird, dass sich auch dann, wenn Umgebungsluft durch die AIS-HC-Falle geleitet wird, das Abgas-AFR nicht zu einem unterstöchiometrischen AFR ändert, kann abgeleitet werden, dass keine HCs aus der AIS-HC-Falle desorbiert werden. In einem Beispiel kann es sein, dass die HC-Falle nicht dazu in der Lage war, die Kraftstoffdämpfe zu adsorbieren, als die Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank zu der HC-Falle geleitet wurden. Bei 442 kann ein Diagnosecode (Flag) gesetzt werden, der eine Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle angibt.
  • Da die AIS-HC-Falle beeinträchtigt ist, können bei 444 Motorabläufe während anschließender Motorzyklen eingestellt werden. In einem Beispiel kann beim Abschluss eines Fahrzyklus der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht werden, um verbleibende Kraftstoffdämpfe in dem Einlasssystem über die Motorzylinder zu dem Abgaskatalysator zu leiten. Die Dämpfe können an dem Katalysator behandelt werden. Falls Kraftstoffdämpfe in den Motorzylindern verbleiben, können die Dämpfe während eines anschließenden Motorzyklus verbrannt werden. Auf diese Art und Weise können Kraftstoffdämpfe in dem Lufteinlasssystem während Bedingungen, bei denen die AIS-HC-Falle beeinträchtigt ist, abgeführt werden.
  • Nachdem das gesamte Volumen von desorbierten HCs durch den Abgaskanal geströmt ist, kann sich der Messwert der HEGO-Sonde von einem unterstöchiometrischen zu einem überstöchiometrischen AFR ändern. Bei 446 ist die Diagnoseroutine abgeschlossen und der Motor kann nicht mehr gedreht werden. Die Steuerung kann ein Signal an den Elektromotor senden, der den Motor mit Leistung versorgt, um das Drehen des Motors anzuhalten, und das Fahrzeug kann zu dem Schlüsselausschaltzustand zurückkehren. In einem Beispiel kann während des Schlüsselausschaltzustands des Fahrzeugs das FTIV in einer offenen Position gehalten werden, das CVV in einer offenen Position gehalten werden und das CPV in der geschlossenen Position gehalten werden.
  • Auf diese Art und Weise kann während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die an einen Ansaugkrümmer des Motors gekoppelt ist, dadurch gesättigt werden, dass selektiv Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer geleitet wird, das Leiten des Kraftstoffdampfs zu dem Ansaugkrümmer angehalten werden und dann die AIS-HC-Falle aktiv gespült werden. Während des aktiven Spülens der AIS-HC-Falle kann eine Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle als Reaktion darauf angegeben werden, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Abgassystem des Motors überstöchiometrisch ist.
  • 5 zeigt eine beispielhafte Zeitachse 500, die eine Diagnose einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle) (wie etwa der AIS-HC-Falle 224 aus 2), die an einen Motoransaugkrümmer gekoppelt ist, veranschaulicht. Die horizontale Achse (x-Achse) bezeichnet die Zeit und die vertikalen Markierungen t0-t7 kennzeichnen erhebliche Zeitpunkte in der Routine zur Diagnose der AIS-HC-Falle.
  • Der erste Verlauf, Linie 502, zeigt die Variation bei der Motordrehzahl im Zeitablauf. Der Motor kann gedreht werden, indem Luft und Kraftstoff in den Motorzylindern verbrannt werden oder indem ein an das Hybridelektrofahrzeug (HEV) gekoppelter Elektromotor betrieben wird. Der zweite Verlauf, Linie 504, zeigt den Betrieb des HEV-Elektromotors. Der dritte Verlauf, Linie 506, zeigt eine Position eines Kanisterentlüftungsventils (wie etwa des CVV 297 in 2), das in einer Entlüftungsleitung untergebracht ist, die einen Kraftstoffdampfkanister an die Atmosphäre koppelt. Der vierte Verlauf, Linie 507, zeigt eine Position eines Kanisterspülventils (wie etwa des CPV 262 in 2), das in einer Spülleitung untergebracht ist, die den Kraftstoffdampfkanister an den Motoransaugkrümmer koppelt. Der fünfte Verlauf, Linie 508, zeigt eine Position des Kraftstofftankabsperrventils (wie etwa des FTIV 252 in 2), das in einem Rohr untergebracht ist, das den Kraftstofftank an den Kraftstoffdampfkanister koppelt. Der sechste Verlauf, Linie 510, zeigt den Kraftstofftankdruck, der über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer (wie etwa den FTPT 291 in 2) geschätzt wird. Die gestrichelte Linie 509 zeigt einen Schwellenwert für den Kraftstofftankdruck über dem die in dem Kraftstofftank erzeugte Kraftstoffdampfmenge ausreicht, um eine AIS-HC-Falle zu sättigen. Der siebte Verlauf, Linie 512, zeigt ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) des Abgases, das über eine Lambdasonde (wie etwa die Lambdasonde 237 in 2) geschätzt wird, die an den Abgaskanal gekoppelt ist. Die gestrichelte Linie 511 zeigt ein stöchiometrisches Abgas-AFR (Luft-Kraftstoff-Verhältnis beträgt 1:1). Der achte Verlauf, Linie 514, zeigt eine Position der Drossel, die an den Motoransaugkrümmer gekoppelt ist. Der neunte Verlauf, Linie 516, zeigt den Betrieb einer Kraftstoffpumpe, die an den Kraftstofftank gekoppelt ist. Der zehnte Verlauf, Linie 518, zeigt die Position eines Diagnose-Flags, der eine Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle angibt.
  • Vor Zeitpunkt t1 wird der Motor durch Verbrennung angetrieben und zum Fahrzeugantrieb gedreht. Die HEV-Maschine wird nicht zur Motordrehung oder zum Fahrzeugantrieb betrieben. Die Ansaugdrossel ist proportional zu dem Drehmomentbedarf teilweise offen. Die Kraftstoffpumpe wird betrieben, um den Motorzylindern Kraftstoff über Kraftstoffeinspritzvorrichtungen aus dem Kraftstofftank zuzuführen. Der FTPT schätzt den Kraftstofftankdruck, der aufgrund von Verdampfung von Kraftstoff in dem Kraftstofftank erzeugt wird, wenn die Kraftstoffpumpe betrieben wird. Das durchschnittliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bleibt stöchiometrisch, mit Schwankungen beim AFR zwischen unterstöchiometrisch und überstöchiometrisch. Das CPV und das FTIV werden in geschlossenen Positionen gehalten, was den Kraftstofftank und den Kraftstoffdampfkanister von dem Ansaugkrümmer absperrt, während das CVV in einer offenen Position gehalten werden kann. Da keine Diagnose der AIS-HC-Falle ausgeführt wird, wird der Flag in der Aus-Position gehalten.
  • Zu Zeitpunkt t1 wird der Motor ausgeschaltet, indem der Betrieb der Kraftstoffpumpe unterbrochen wird und indem zudem die Zündfunkenabgabe an die Motorzylinder abgeschaltet werden. Die Steuerung sendet ein Signal an das FTIV, um das FTIV in eine offene Position zu betätigen, um Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Kraftstoffdampfkanister zu leiten. Zwischen Zeitpunkt t1 und t2 wird der Motor im Aus-Zustand gehalten. Wenn der Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank abgeführt wird, reduziert sich der Kraftstofftankdruck.
  • Nachdem ein Schwellenzeitraum seit der Motorausschaltung zu Zeitpunkt t1 verstrichen ist, wird zu Zeitpunkt t2 die Diagnose der AIS-HC-Falle durch Wecken der Steuerung eingeleitet. Die Steuerung sendet ein Signal an die HEV-Maschine, um den Motor ohne Kraftstoffzufuhr mit einer ersten Motordrehzahl zu drehen. Wenn der Motor gedreht wird, werden unverbrannte und unadsorbierte (Rest-) Kraftstoffdämpfe, die in dem Motoreinlasssystem und den Motorzylindern vorhanden sind, über den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet. Aufgrund des niedrigeren Drucks, der durch Motordrehung in dem Ansaugkrümmer erzeugt wird, kann Umgebungsluft über die teilweise offene Ansaugdrossel in den Motoransaugkrümmer eintreten und zu dem Abgaskanal strömen, wobei sie die Kraftstoffdämpfe mitreißt. Zwischen Zeitpunkt t2 und t3 wird geschätzt, dass das Abgas-AFR unterstöchiometrisch ist, während die Kraftstoffdämpfe durch den Abgaskanal strömen.
  • Zu Zeitpunkt t3 wird als Reaktion darauf, dass sich das Abgas-AFR von unterstöchiometrisch zu überstöchiometrisch ändert, abgeleitet, dass Restkraftstoffdämpfe über den Abgaskrümmer aus dem Motorsystem abgeführt worden sind. Die Steuerung sendet ein Signal an die HEV-Maschine, um die Motordrehung zu unterbrechen. Die Steuerung sendet ein Signal an die Kraftstoffpumpe, um die Kraftstoffpumpe anzuschalten. Der Kraftstofftank wird abgesperrt, indem das FTIV in eine geschlossene Position betätigt wird. Zwischen Zeitpunkt t3 und t4 werden Kraftstoffdämpfe erzeugt, während die Kraftstoffpumpe in einem abgesperrten Kraftstofftank betrieben wird. Die Betriebsdrehzahl der Kraftstoffpumpe zur Kraftstoffdampferzeugung ist höher als die Betriebsdrehzahl der Kraftstoffpumpe zur Kraftstoffzufuhr zu den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen (wie etwa vor Zeitpunkt t1). Aufgrund von Kraftstoffdampferzeugung besteht eine Zunahme des Kraftstofftankdrucks.
  • Zu Zeitpunkt t4 wird als Reaktion darauf, dass der Kraftstofftankdruck auf über den Schwellendruck 509 zunimmt, abgeleitet, dass ausreichend Kraftstoffdampf in dem Kraftstofftank erzeugt worden ist, um die AIS-HC-Falle zu sättigen. Der Schwellendruck 509 wird durch die Steuerung auf Grundlage der Adsorptionskapazität der AIS-HC-Falle kalibriert. Als Reaktion darauf, dass der Kraftstofftankdruck auf über den Schwellenwert 509 zunimmt, sendet die Steuerung ein Signal an die Kraftstoffpumpe, um den Betrieb der Kraftstoffpumpe zu unterbrechen. Die Steuerung sendet Signale an jeden des an das CPV gekoppelten Aktors und des an das FTIV gekoppelten Aktors, um die jeweiligen Ventile (CPV und FTIV) zu öffnen. Zudem sendet die Steuerung ein Signal an den an das CVV gekoppelten Aktor, um das CVV zu schließen. Indem das FTIV und das CPV geöffnet werden, wird der in dem Kraftstofftank erzeugte Kraftstoffdampf über den Kraftstoffdampfkanister und die Kanisterspülleitung zu dem Ansaugkrümmer geleitet. Wenn das CVV geschlossen ist, ist der Dampf nicht dazu in der Lage, über die Kanisterentlüftungsleitung in die Atmosphäre zu entweichen. Zwischen Zeitpunkt t4 und t5 reduziert sich der Kraftstofftankdruck, wenn der Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Motoransaugkrümmer strömt. Nachdem der Ansaugkrümmer erreicht ist, wird der Kraftstoffdampf durch die AIS-HC-Falle adsorbiert.
  • Zu Zeitpunkt t5 wird abgeleitet, dass ein Schwellenzeitraum für die Adsorption der Kraftstoffdämpfe durch die AIS-HC-Falle verstrichen ist. Die Steuerung sendet ein Signal an die HEV-Maschine, um den Motor mit der vorbestimmten Drehzahl zu drehen. Die Steuerung sendet zudem ein Signal an die Drosselklappe, um die Drossel vollständig zu schließen. Indem der Motor mit geschlossener Drossel gedreht wird, tritt keine Umgebungsluft über die Ansaugdrossel in den Motoransaugkrümmer ein, und deshalb liegt ein Nichtvorhandensein von Luft zum Desorbieren der Kraftstoffdämpfe, die an der AIS-HC-Falle adsorbiert wurden, vor. Zwischen Zeitpunkt t5 und t6 werden die in dem Ansaugkrümmer verbleibenden unadsorbierten Kraftstoffdämpfe über die Motorzylinder und den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet. Wenn die Kraftstoffdämpfe durch den Abgaskanal strömen, ist das über die Lambdasonde geschätzte AFR ein unterstöchiometrisches AFR.
  • Zu Zeitpunkt t6 wird als Reaktion darauf, dass sich das AFR von unterstöchiometrisch zu überstöchiometrisch ändert, abgeleitet, dass das gesamte Volumen von unadsorbierten Kraftstoffdämpfen über den Abgaskanal in die Atmosphäre entwichen ist. Die Steuerung sendet ein Signal an die Drosselklappe, um die Drossel vollständig zu öffnen. Wenn die Drossel in eine weit offene Position betätigt ist, wobei sich der Motor dreht, tritt Umgebungsluft in den Motoransaugkrümmer ein. Zudem sendet die Steuerung ein Signal an den an das CPV gekoppelten Aktor, um das CPV zu schließen. Wenn Umgebungsluft unter Druck durch die AIS-HC-Falle strömt, werden zwischen Zeitpunkt t6 und t7 die adsorbierten Kohlenwasserstoffe desorbiert und über den Abgaskanal in die Atmosphäre geleitet. Wenn das CPV geschlossen ist, können die desorbierten Kohlenwasserstoffe nicht in die Spülleitung eintreten. Aufgrund des Vorhandenseins der desorbierten Kohlenwasserstoffe in dem Abgasluftstrom ändert sich das Abgas-AFR von einem überstöchiometrischen AFR zu einem unterstöchiometrischen AFR. Auf Grundlage der Änderung beim AFR zu einem unterstöchiometrischen AFR wird abgeleitet, dass die AIS-HC-Falle optimal arbeitet und dazu in der Lage ist, Kohlenwasserstoffe zu adsorbieren und desorbieren. Da die AIS-HC-Falle nicht beeinträchtigt ist, wird der Flag im Aus-Zustand gehalten.
  • Zu Zeitpunkt t7 wird als Reaktion darauf, dass sich das AFR von einem unterstöchiometrischen AFR zu überstöchiometrischen AFR ändert, abgeleitet, dass das gesamte Volumen von desorbierten Kohlenwasserstoffen in die Atmosphäre geleitet worden ist und die Diagnoseroutine abgeschlossen ist. Die Steuerung sendet ein Signal an den HEV-Elektromotor, um das Drehen des Motors anzuhalten. Die Ansaugdrossel wird in die Position der Drossel vor der Einleitung der Diagnoseroutine (wie etwa vor Zeitpunkt t2) betätigt. Nach Zeitpunkt t7 wird das Fahrzeug nicht unter Verwendung von Motordrehmoment und/oder Maschinendrehmoment angetrieben und der Motor wird bis zu einer anschließenden Fahrzeugschlüsseleinschaltung im abgeschalteten Zustand gehalten.
  • Falls jedoch zwischen Zeitpunkt t6 und t7 auch dann, wenn Umgebungsluft durch die AIS-HC-Falle geleitet wird, beobachtet wird, dass das AFR ein überstöchiometrisches AFR bleibt (wie durch die gestrichelte Linie 513 gezeigt), kann abgeleitet werden, dass die AIS-HC-Falle nicht wie gewünscht gespült werden kann. Der Mangel an Kohlenwasserstoffen in dem Abgasluftstrom kann zudem angeben, dass die AIS-HC-Falle nicht dazu in der Lage war, die Kraftstoffdämpfe während Zeitpunkt t4 und t5 zu adsorbieren. Deshalb wäre zwischen Zeitpunkt t6 und t7, wie durch die gestrichelte Linie 518 gezeigt, ein Flag gesetzt worden, der die Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle angibt.
  • Auf diese Art und Weise können bestehende Motorkomponenten wie etwa die Lambdasonde zur Diagnose einer AIS-HC-Falle umfunktioniert werden. Die technische Wirkung des Ausführens der Diagnose unter Verwendung von erzeugten Kraftstoffdämpfen besteht darin, dass die Diagnoseroutine regelmäßig während Zuständen mit ausgeschaltetem Motor ausgeführt werden kann, ohne dass auf geeignete Motorbetriebsbedingungen gewartet werden muss. Insgesamt können durch das regelmäßige Überwachen des Zustands der AIS-HC-Falle Bleed-Emissionen reduziert werden.
  • Ein beispielhaftes Motorverfahren umfasst Folgendes: während Anlassens eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr Prüfen auf Beeinträchtigung eines Adsorptionsmaterials, das in einem Einlass des Motors positioniert ist, durch Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial, wobei sich eine an den Motoreinlass gekoppelte Drossel in geschlossener Position befindet, und Angeben von Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials auf Grundlage eines Zustands eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einem Abgassystem des Motors nach Öffnen der Drossel. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel umfasst zusätzlich oder optional das in dem Motoreinlass positionierte Adsorptionsmaterial eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die stromabwärts von der Drossel an den Motoreinlass gekoppelt ist, und wobei das Adsorptionsmaterial eines oder mehrere von Kohlenstoff, Aktivkohle oder Zeolithen beinhaltet. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional der Kraftstoffdampf aus einem Verdunstungsemissionssteuersystem, das an einen Kraftstofftank gekoppelt ist, zu dem Adsorptionsmittel geführt, und wobei der Kraftstoffdampf durch Betreiben einer an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe erzeugt wird, wobei das Verfahren ferner vor Erzeugen des Kraftstoffdampfs Absperren des Kraftstofftanks durch Betätigen eines Kraftstofftankabsperrventils (FTIV), das in einem Rohr untergebracht ist, das den Kraftstofftank an einen Dampfkanister des Verdunstungsemissionssteuersystems koppelt, in eine geschlossene Position umfasst. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner vor Erzeugen des Kraftstoffdampfs Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial Folgendes: Schätzen eines Dampfdrucks in dem Kraftstofftank über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und als Reaktion darauf, dass der Dampfdruck auf über einen Schwellendruck zunimmt, Schließen der Drossel, Öffnen des FTIV, Öffnen eines Kanisterspülventils (CPV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an den Motoreinlass koppelt, Schließen eines Kanisterentlüftungsventils (canister vent valve - CW), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an die Atmosphäre koppelt, und Führen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Motoreinlass. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner nach Führen des Kraftstoffdampfs zu dem Adsorptionsmaterial Ermöglichen, dass der Kraftstoffdampf einen Schwellenzeitraum lang in dem Motoreinlass verweilt, und nachdem der Schwellenzeitraum verstrichen ist, Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, wobei die Drossel geschlossen ist, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und dann Öffnen der Drossel in eine vollständig offene Position. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele erfolgt zusätzlich oder optional eine Angabe von Vorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials als Reaktion darauf, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases von einem überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren als überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert, nachdem die Drossel geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele erfolgt zusätzlich oder optional eine Angabe von Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis bleibt, nachdem die Drossel geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr angelassen wird. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele ist zusätzlich oder optional der Motor an ein Fahrzeug gekoppelt, und wobei Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr Drehen des Motors über einen Elektromotor beinhaltet, wenn sich das Fahrzeug in einem Schlüsselausschaltzustand befindet. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder optional das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases über eine beheizte Lambdasonde geschätzt, die an das Abgassystem des Motors gekoppelt ist. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner während eines unmittelbar anschließenden Motorbetriebs als Reaktion auf eine Angabe eines beeinträchtigten Adsorptionsmaterials nach Abschluss eines unmittelbar anschließenden Motorzyklus Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, um Kraftstoffdampf aus dem Motoreinlass über Motorzylinder zu einem oder mehreren an das Abgassystem gekoppelten Katalysatoren zu leiten. Ein anderes beispielhaftes Motorverfahren umfasst Folgendes: während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor Sättigen einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die an einen Ansaugkrümmer des Motors gekoppelt ist, durch Leiten von Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer, Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer und dann aktives Spülen der AIS-HC-Falle sowie Angeben von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle als Reaktion darauf, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Abgassystem des Motors während des aktiven Spülens der AIS-HC-Falle überstöchiometrisch ist. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet zusätzlich oder optional das Sättigen der AIS-HC-Falle Betätigen eines Kraftstofftankabsperrventils (FTIV), das in einem Rohr untergebracht ist, das den Kraftstofftank an einen Dampfkanister eines Verdunstungsemissionssteuersystems koppelt, in eine geschlossene Position, Betreiben einer an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe, bis ein Kraftstoffdampfdruck in dem Kraftstofftank auf einen Schwellendruck zunimmt, und dann Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle Öffnen des FTIV, Öffnen eines Kanisterspülventils (CPV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an den Ansaugkrümmer koppelt, und Schließen eines Kanisterentlüftungsventils (CVV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an die Atmosphäre koppelt, und wobei Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer Schließen des CPV beinhaltet. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder optional ferner nach dem Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, Betätigen einer Drossel, die stromaufwärts von der AIS-HC-Falle an den Ansaugkrümmer gekoppelt ist, in eine geschlossene Position, Überwachen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases über eine Lambdasonde, die an den Motorabgaskrümmer des Abgassystems gekoppelt ist, und als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, aktives Spülen der AIS-HC-Falle. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional aktives Spülen der AIS-HC-Falle Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr und Betätigen der Drossel in eine weit offene Position, um Umgebungsluft über die AIS-HC-Falle zu dem Motorabgaskrümmer strömen zu lassen. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele treibt zusätzlich oder optional der Motor ein Fahrzeug an, das ein autonomes Fahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug umfasst, und wobei der Motor während eines Schlüsselausschaltzustands des Fahrzeugs über einen Elektromotor angelassen wird.
  • In noch einem anderen Beispiel umfasst ein System Folgendes: ein Fahrzeug, das ein autonomes Fahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug beinhaltet, eine elektrische Maschine, einen Motor, der einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal beinhaltet, eine Ansaugdrossel, die an den Ansaugkanal gekoppelt ist, einen Kraftstoffdampfkanister, der über ein Kanisterspülventil (CPV) selektiv an den Motoransaugkanal gekoppelt ist, einen Kraftstofftank, der dem Motor Kraftstoff zuführt, wobei der Kraftstofftank über ein Kraftstofftankabsperrventil (FTIV) selektiv an den Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist, eine Kraftstoffpumpe, die in dem Kraftstofftank untergebracht ist, eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die in dem Motoransaugkanal positioniert ist, eine beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde), die an den Abgaskanal gekoppelt ist, und eine Steuerung mit auf nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Absperren des Kraftstofftanks durch Schließen des FTIV und Betreiben der Kraftstoffpumpe zum Erzeugen von Kraftstoffdämpfen, Leiten des erzeugten Kraftstoffdampfs zu der AIS-HC-Falle durch Öffnen des FTIV und des CPV, Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über die elektrische Maschine und Öffnen der Drossel in eine weit offene Position nach Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle und als Reaktion darauf, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, Angeben von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle. In einem beliebigen vorhergehenden Beispiel beinhaltet zusätzlich oder optional Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle Anhalten des Betriebs der Kraftstoffpumpe und Schließen des CPV. In beliebigen oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet zusätzlich oder optional die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem: während des Drehens des Motors mit der weit offenen Drossel als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein unterstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, Angeben, dass die AIS-HC-Falle nicht beeinträchtigt ist.
  • Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert und durch das Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern wird vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technik auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Folgendes: während Anlassens eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr Prüfen auf Beeinträchtigung eines Adsorptionsmaterials, das in einem Einlass des Motors positioniert ist, durch Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial, wobei sich eine an den Motoreinlass gekoppelte Drossel in geschlossener Position befindet, und Angeben von Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials auf Grundlage eines Zustands eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einem Abgassystem des Motors nach Öffnen der Drossel. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das in dem Motoreinlass positionierte Adsorptionsmaterial eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die stromabwärts von der Drossel an den Motoreinlass gekoppelt ist, und wobei das Adsorptionsmaterial eines oder mehrere von Kohlenstoff, Aktivkohle oder Zeolithen beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird der Kraftstoffdampf aus einem Verdunstungsemissionssteuersystem, das an einen Kraftstofftank gekoppelt ist, zu dem Adsorptionsmittel geführt, und wobei der Kraftstoffdampf durch Betreiben einer an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe erzeugt wird, wobei das Verfahren ferner vor Erzeugen des Kraftstoffdampfs Absperren des Kraftstofftanks durch Betätigen eines Kraftstofftankabsperrventils (FTIV), das in einem Rohr untergebracht ist, das den Kraftstofftank an einen Dampfkanister des Verdunstungsemissionssteuersystems koppelt, in eine geschlossene Position umfasst.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: vor Erzeugen des Kraftstoffdampfs Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial Folgendes beinhaltet: Schätzen eines Dampfdrucks in dem Kraftstofftank über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und als Reaktion darauf, dass der Dampfdruck auf über einen Schwellendruck zunimmt, Schließen der Drossel, Öffnen des FTIV, Öffnen eines Kanisterspülventils (CPV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an den Motoreinlass koppelt, Schließen eines Kanisterentlüftungsventils (CW), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an die Atmosphäre koppelt, und Führen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Motoreinlass.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: nach Führen des Kraftstoffdampfs zu dem Adsorptionsmaterial Ermöglichen, dass der Kraftstoffdampf einen Schwellenzeitraum lang in dem Motoreinlass verweilt, und nachdem der Schwellenzeitraum verstrichen ist, Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, wobei die Drossel geschlossen ist, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und dann Öffnen der Drossel in eine vollständig offene Position.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Angabe von Vorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials als Reaktion darauf erfolgt, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases von einem überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren als überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert, nachdem die Drossel geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Angabe von Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials als Reaktion darauf erfolgt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis bleibt, nachdem die Drossel geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr angelassen wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Motor an ein Fahrzeug gekoppelt, und wobei Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr Drehen des Motors über einen Elektromotor beinhaltet, wenn sich das Fahrzeug in einem Schlüsselausschaltzustand befindet.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases über eine beheizte Lambdasonde geschätzt, die an das Abgassystem des Motors gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: während eines unmittelbar anschließenden Motorbetriebs als Reaktion auf eine Angabe eines beeinträchtigten Adsorptionsmaterials nach Abschluss eines unmittelbar anschließenden Motorzyklus Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, um Kraftstoffdampf aus dem Motoreinlass über Motorzylinder zu einem oder mehreren an das Abgassystem gekoppelten Katalysatoren zu leiten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorverfahren Folgendes: während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor Sättigen einer Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die an einen Ansaugkrümmer des Motors gekoppelt ist, durch selektives Leiten von Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer; Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer und dann aktives Spülen der AIS-HC-Falle; und Angeben von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle als Reaktion darauf, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Abgassystem des Motors während des aktiven Spülens der AIS-HC-Falle überstöchiometrisch ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Sättigen der AIS-HC-Falle Betätigen eines Kraftstofftankabsperrventils (FTIV), das in einem Rohr untergebracht ist, das den Kraftstofftank an einen Dampfkanister eines Verdunstungsemissionssteuersystems koppelt, in eine geschlossene Position, Betreiben einer an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe, bis ein Kraftstoffdampfdruck in dem Kraftstofftank auf einen Schwellendruck zunimmt, und dann Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle Folgendes beinhaltet: Öffnen des FTIV, Öffnen eines Kanisterspülventils (CPV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an den Ansaugkrümmer koppelt, und Schließen eines Kanisterentlüftungsventils (CVV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an die Atmosphäre koppelt, und wobei Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer Schließen des CPV beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: nach dem Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, Betätigen einer Drossel, die stromaufwärts von der AIS-HC-Falle an den Ansaugkrümmer gekoppelt ist, in eine geschlossene Position, Überwachen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases über eine Lambdasonde, die an den Motorabgaskrümmer des Abgassystems gekoppelt ist, und als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, aktives Spülen der AIS-HC-Falle.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass aktives Spülen der AIS-HC-Falle ferner Folgendes beinhaltet: Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr und Betätigen der Drossel in eine weit offene Position, um Umgebungsluft über die AIS-HC-Falle zu dem Motorabgaskrümmer strömen zu lassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform treibt der Motor ein Fahrzeug an, das ein autonomes Fahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug umfasst, und wobei der Motor während eines Schlüsselausschaltzustands des Fahrzeugs über einen Elektromotor angelassen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Fahrzeug, das ein autonomes Fahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug beinhaltet; eine elektrische Maschine; einen Motor, der einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal beinhaltet; eine Ansaugdrossel, die an den Ansaugkanal gekoppelt ist; einen Kraftstoffdampfkanister, der über ein Kanisterspülventil (CPV) selektiv an den Motoransaugkanal gekoppelt ist; einen Kraftstofftank, der dem Motor Kraftstoff zuführt, wobei der Kraftstofftank über ein Kraftstofftankabsperrventil (FTIV) selektiv an den Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist; eine Kraftstoffpumpe, die in dem Kraftstofftank untergebracht ist; eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die in dem Motoransaugkanal positioniert ist; eine beheizte Lambdasonde (HEGO-Sonde), die an den Abgaskanal gekoppelt ist; und eine Steuerung mit auf nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Absperren des Kraftstofftanks durch Schließen des FTIV und Betreiben der Kraftstoffpumpe zum Erzeugen von Kraftstoffdämpfen, Leiten des erzeugten Kraftstoffdampfs zu der AIS-HC-Falle durch Öffnen des FTIV und des CPV; Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr über die elektrische Maschine und Öffnen der Drossel in eine weit offene Position nach Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle; und als Reaktion darauf, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, Angeben von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu der AIS-HC-Falle Folgendes beinhaltet: Anhalten des Betriebs der Kraftstoffpumpe und Schließen des CPV.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Steuerung weitere Anweisungen zu Folgendem: während des Drehens des Motors mit der weit offenen Drossel als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein unterstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, Angeben, dass die AIS-HC-Falle nicht beeinträchtigt ist.
  • 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 20170234246 [0004]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: während Anlassens eines Motors ohne Kraftstoffzufuhr Prüfen auf Beeinträchtigung eines Adsorptionsmaterials, das in einem Einlass des Motors positioniert ist, durch Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial, wobei sich eine an den Motoreinlass gekoppelte Drossel in geschlossener Position befindet, und Angeben von Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials auf Grundlage eines Zustands eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in einem Abgassystem des Motors nach Öffnen der Drossel.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das in dem Motoreinlass positionierte Adsorptionsmaterial eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (air intake system hydrocarbon trap - AIS-HC-Falle) umfasst, die stromabwärts von der Drossel an den Motoreinlass gekoppelt ist, und wobei das Adsorptionsmaterial eines oder mehrere von Kohlenstoff, Aktivkohle oder Zeolithen beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoffdampf aus einem Verdunstungsemissionssteuersystem, das an einen Kraftstofftank gekoppelt ist, zu dem Adsorptionsmittel geführt wird und wobei der Kraftstoffdampf durch Betreiben einer an den Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe erzeugt wird, wobei das Verfahren ferner vor Erzeugen des Kraftstoffdampfs Absperren des Kraftstofftanks durch Betätigen eines Kraftstofftankabsperrventils (fuel tank isolation valve - FTIV), das in einem Rohr untergebracht ist, das den Kraftstofftank an einen Dampfkanister des Verdunstungsemissionssteuersystems koppelt, in eine geschlossene Position umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend vor Erzeugen des Kraftstoffdampfs Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases über eine beheizte Lambdasonde geschätzt wird, die an das Abgassystem des Motors gekoppelt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei Führen von Kraftstoffdampf zu dem Adsorptionsmaterial Folgendes beinhaltet: Schätzen eines Dampfdrucks in dem Kraftstofftank über einen Kraftstofftankdruckaufnehmer, der an den Kraftstofftank gekoppelt ist, und als Reaktion darauf, dass der Dampfdruck auf über einen Schwellendruck zunimmt, Schließen der Drossel, Öffnen des FTIV, Öffnen eines Kanisterspülventils (canister purge valve - CPV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an den Motoreinlass koppelt, Schließen eines Kanisterentlüftungsventils (canister vent valve - CVV), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Dampfkanister an die Atmosphäre koppelt, und Führen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Motoreinlass.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend nach Führen des Kraftstoffdampfs zu dem Adsorptionsmaterial Ermöglichen, dass der Kraftstoffdampf einen Schwellenzeitraum lang in dem Motoreinlass verweilt, und nachdem der Schwellenzeitraum verstrichen ist, Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, wobei die Drossel geschlossen ist, bis das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, und dann Öffnen der Drossel in eine vollständig offene Position.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Angabe von Vorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials als Reaktion darauf erfolgt, dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases von einem überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu einem fetteren als überstöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert, nachdem die Drossel geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr gedreht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Angabe von Nichtvorhandensein von Beeinträchtigung des Adsorptionsmaterials als Reaktion darauf erfolgt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis bleibt, nachdem die Drossel geöffnet worden ist, während der Motor ohne Kraftstoffzufuhr angelassen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Motor an ein Fahrzeug gekoppelt ist und wobei Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr Drehen des Motors über einen Elektromotor beinhaltet, wenn sich das Fahrzeug in einem Schlüsselausschaltzustand befindet.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend während eines unmittelbar anschließenden Motorbetriebs als Reaktion auf eine Angabe eines beeinträchtigten Adsorptionsmaterials nach Abschluss eines unmittelbar anschließenden Motorzyklus Drehen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, um Kraftstoffdampf aus dem Motoreinlass über Motorzylinder zu einem oder mehreren an das Abgassystem gekoppelten Katalysatoren zu leiten.
  11. System, umfassend: ein Fahrzeug, das ein autonomes Fahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug beinhaltet; eine elektrische Maschine; einen Motor, der einen Ansaugkanal und einen Abgaskanal beinhaltet; eine Ansaugdrossel, die an den Ansaugkanal gekoppelt ist; einen Kraftstoffdampfkanister, der über ein Kanisterspülventil (CPV) selektiv an den Motoransaugkanal gekoppelt ist; einen Kraftstofftank, der dem Motor Kraftstoff zuführt, wobei der Kraftstofftank über ein Kraftstofftankabsperrventil (FTIV) selektiv an den Kraftstoffdampfkanister gekoppelt ist; eine Kraftstoffpumpe, die in dem Kraftstofftank untergebracht ist; eine Lufteinlasssystem-Kohlenwasserstofffalle (AIS-HC-Falle), die in dem Motoransaugkanal positioniert ist; eine beheizte Lambdasonde (heated air exhaust gas oxygen sensor - HEGO-Sonde), die an den Abgaskanal gekoppelt ist; und eine Steuerung mit auf nichtflüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die bei Ausführung während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor die Steuerung zu Folgendem veranlassen: während eines Zustands mit ausgeschaltetem Motor Sättigen der AIS-HC-Falle durch selektives Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu dem Ansaugkrümmer; Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer und dann aktives Spülen der AIS-HC-Falle; und Angeben von Beeinträchtigung der AIS-HC-Falle als Reaktion darauf, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem Abgassystem des Motors während des aktiven Spülens der AIS-HC-Falle überstöchiometrisch ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Sättigen der AIS-HC-Falle Betätigen des FTIV in eine geschlossene Position, Betreiben der Kraftstoffpumpe, bis ein Kraftstoffdampfdruck in dem Kraftstofftank auf einen Schwellendruck zunimmt, und dann Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle beinhaltet.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei Leiten von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank zu der AIS-HC-Falle Öffnen des FTIV, Öffnen des CPV und Schließen eines Kanisterentlüftungsventils (CW), das in einem Kanal untergebracht ist, der den Kraftstoffdampfkanister an die Atmosphäre koppelt, beinhaltet und wobei Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer Schließen des CPV beinhaltet.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend nach dem Anhalten des Leitens von Kraftstoffdampf zu dem Ansaugkrümmer Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr, Betätigen der Ansaugdrossel in eine geschlossene Position, Überwachen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases über die HEGO-Sonde und als Reaktion darauf, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ein überstöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, aktives Spülen der AIS-HC-Falle.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei aktives Spülen der AIS-HC-Falle Anlassen des Motors ohne Kraftstoffzufuhr und Betätigen der Ansaugdrossel in eine weit offene Position beinhaltet, um Umgebungsluft über die AIS-HC-Falle zu dem Motorabgaskanal strömen zu lassen.
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