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Kraftstoffsysteme für Motoren, z. B. Diesel- oder Benzinmotoren, können deckellose Kraftstoff-Einfüllstutzen an einer Kraftstoff-Einfüllleitung beinhalten, die für das Nachtanken von Kraftstoff in einen Kraftstofftank an den Tank gekoppelt sind. Derartige deckellose Kraftstoff-Einfüllstutzen können Dichtungsklappen oder -laschen beinhalten, die geschlossen bleiben, um das Kraftstoffsystem ohne Deckel abzudichten. Eine Dichtungsklappe an einem deckellosen Kraftstoff-Einfüllstutzen kann zum Beispiel durch Einführen eines Zapfhahns in den Kraftstoff-Einfüllstutzen zum Nachtanken geöffnet werden. Deckellose Tankanordnungen können bei Fahrzeugen verwendet werden, um Verdunstungsemissionen zu verringern sowie den Tankprozess zu vereinfachen.
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An Kraftstoffverdunstungsemissions-Systemen können Undichtigkeitsprüfungen durchgeführt werden, um kleine Undichtigkeiten zu feststellen, um Emissionen zu verringern. Bei einigen Ansätzen kann, wenn bei einem Fahrzeug mit einem deckellosen Tanksystem nach einem Tankvorgang eine Undichtigkeit festgestellt wurde, an den Fahrzeugbetreiber eine Nachricht mit der Aufforderung gesendet werden, dass die deckellose Tankeinheit manuell zu reinigen ist. Zum Beispiel kann sich an Bord eines Fahrzeugs mit einem deckellosen Tanksystem ein Tanktrichter befinden und in Reaktion auf eine nach einem Tankvorgang festgestellte Undichtigkeit kann der Fahrzeugbetreiber angewiesen werden, die deckellose Einheit manuell zu reinigen, indem er den Trichter in die Einheit einführt, um Schmutz, Salz, Blätter oder andere Verunreinigungen zu entfernen, die in die deckellose Einheit eingedrungen sein können und somit die Undichtigkeit verursachen. Wenn nach dem manuellen Reinigen der deckellosen Einheit die Undichtigkeit immer noch vorhanden ist, kann ein Diagnosecode eingestellt werden, der die Funktionsminderung des Verdunstungsemissionssystems anzeigt.
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Die Erfinder des Vorliegenden haben jedoch erkannt, dass Ansätze, die bei Feststellung einer Undichtigkeit auf manueller Reinigung deckelloser Einheiten beruhen, intrusiv sind und ein Werkzeug erfordern, z. B. einen Trichter, der falsch eingesetzt werden kann.
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Ferner können derartige Ansätze der manuellen Reinigung die Abgabe von Kraftstoffdämpfen in die Umgebung verstärken, wenn der Betreiber das Werkzeug zum Reinigen in die deckellose Einheit einführt.
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Um diese Probleme zumindest teilweise zu lösen, umfasst bei einem beispielhaften Ansatz ein Verfahren für ein Fahrzeug mit einem Motor und einem deckellosen Tanksystem das Reinigen des deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Motorunterdrucks in Reaktion auf eine nach einem Tankvorgang festgestellt Undichtigkeit. Zum Beispiel kann das Reinigen des deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Motorunterdrucks in Reaktion darauf ausgeführt werden, dass vor dem Tankvorgang keine Undichtigkeit festgestellt wird und nach dem Tankvorgang eine Undichtigkeit festgestellt wird. Ferner kann bei einigen Beispielen, wenn nach dem Reinigen des deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Motorunterdrucks immer noch eine Undichtigkeit festgestellt wird, eine Aufforderung an einen Fahrzeugbetreiber gesendet werden, das deckellose Tanksystem manuell zu reinigen.
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Auf diese Weisekann ein Motorunterdruck verwendet werden, um Verunreinigungen zu beseitigen, die in eine deckellose Einheit eingedrungen sind, ohne auf ein manuelles, intrusives Werkzeug angewiesen zu sein. Ferner können, da bei einem derartigen Ansatz ein Motorunterdruck verwendet wird, Kraftstoffdämpfe im Inneren des Tanks gehalten werden und somit Kraftstoffemissionen während des Reinigungsprozesses möglicherweise verringert werden.
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Die oben genannten und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung an sich oder in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen leicht ersichtlich.
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Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. Sie soll keine entscheidenden oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstandes benennen, dessen Geltungsbereich durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche eindeutig definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, welche die oben oder in einem Teil dieser Offenbarung genannten Nachteile beseitigen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems mit einem deckellosen Kraftstoff-Einfüllsystem.
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2 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeugsystem mit einem System zur Verminderung von Kraftstoffemissionen.
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3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Reinigen eines deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Motorunterdrucks.
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4 zeigt eine Motorbetriebsgrafik, die ein beispielhaftes Verfahren zum Reinigen eines deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Unterdrucks im Motorkrümmer darstellt.
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Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Reinigen eines deckellosen Tanksystems in einem Fahrzeug, wie beispielweise die der in 1 und 2 gezeigten beispielhaften Fahrzeuge. Wie in der im Weiteren beschriebenen 3 gezeigt, können, wenn in einem deckellosen Tanksystem nach einem Tankvorgang eine Undichtigkeit vorliegt, Verunreinigungen während des Tankens in die deckellose Einheit eingedrungen sein und es kann ein Motorunterdruck verwendet werden, um die Verunreinigungen zu beseitigen oder zu entfernen. Auf diese Weise kann ein Motorunterdruck verwendet werden, um Schmutz zu beseitigen, der in die deckellose Einheit eingedrungen ist, ohne auf ein manuelles, intrusives Werkzeug angewiesen zu sein. Ferner können, da bei diesem Ansatz ein Motorunterdruck verwendet wird, Kraftstoffdämpfe im Inneren des Tanks gehalten werden und somit Kraftstoffemissionen während des Reinigungsprozesses möglicherweise verringert werden.
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In 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems im Allgemeinen mit 100 gekennzeichnet. Das Fahrzeug 100 kann ein Fahrgestell 102, eine Achse 104 mit Rädern 106 und einen Motor 108 beinhalten. Der Motor 108 kann in einem Beispiel ein Dieselmotor oder in weiteren Beispielen ein Benzinmotor sein.
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Ferner kann das Fahrzeug 100, obwohl nicht gezeigt, ferner ein Getriebe, ein Fahrerhaus oder weitere Komponenten beinhalten.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner ein Abgassystem 110 beinhalten. Das Abgassystem kann eine Abgasleitung 112 beinhalten, die zu einer oder mehreren Abgasnachbehandlungsvorrichtungen führt, z. B. den Vorrichtungen 114. Abschnitte des Abgassystems, wie beispielsweise die Leitung 112, können derart an einen Abgaskrümmer des Motors 108 gekoppelt sein, dass Abgas vom Abgaskrümmer zur Leitung 112 geleitet wird.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner ein Kraftstoffsystem 116 beinhalten. Das Kraftstoffsystem 116 kann einen oder mehrere Kraftstoffspeichertanks 118 zum Speichern von Kraftstoff an Bord des Fahrzeugs beinhalten. Zum Beispiel kann der Kraftstofftank 118 einen oder mehrere flüssige Kraftstoffe speichern, insbesondere Benzin, Diesel, Alkoholkraftstoff oder Mischungen daraus. Der Kraftstofftank 118 kann über eine Kraftstoffzufuhrleitung (nicht gezeigt) an den Motor 108 gekoppelt sein, um Kraftstoff zum Motor 108 zu führen. Das Kraftstoffsystem 116 kann ein System zur Verminderung von Kraftstoff-Verdunstungsemissionen 151 beinhalten, das verwendet werden kann, um Verdunstungsemissionen aus dem Kraftstoffsystem 116 zu vermindern. Ein Beispiel eines Systems zur Verminderung von Emissionen ist im Weiteren mit Bezug auf 2 ausführlicher beschrieben.
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An den Kraftstofftank 118 kann eine Kraftstoff-Einfüllleitung 122 gekoppelt sein, um während des Tankens Kraftstoff in den Kraftstofftank 118 zu leiten. An die Einfüllleitung 122 kann ein deckelloses Kraftstoff-Einfüllsystem 120 gekoppelt sein. Ein deckelloses Kraftstoff-Einfüllsystem kann ein Dichtungselement beinhalten, das geschlossen bleibt, um das Kraftstoffsystem ohne Deckel abzudichten. Ein Dichtungselement in einem deckellosen Kraftstoff-Einfüllsystem kann zum Beispiel durch Einführen eines Zapfhahns, wie beispielsweise des Zapfhahns 138 der Kraftstoffausgabevorrichtung 134, in den Kraftstoff-Einfüllstutzen 124 zum Tanken geöffnet werden. Das deckellose Kraftstoff-Einfüllsystem 120 beinhaltet einen deckellosen Kraftstoff-Einfüllstutzen 124, der eine Dichtungsklappe oder -lasche 128 beinhaltet, die durch einen oder mehrere Riegel oder Sitze 130 an Ort und Stelle gehalten wird, die geschlossen bleiben, um das Kraftstoffsystem ohne Kraftstoffdeckel abzudichten. Der Kraftstoff-Einfüllstutzen 124 kann zumindest teilweise derart in eine Außenfläche 170 des Fahrzeugs 100 eindringen, dass Kraftstoff von einer äußeren Kraftstoffquelle in den Kraftstofftank nachgetankt werden kann. Der Kraftstoff kann zum Beispiel mittels einer Kraftstoff-Ausgabevorrichtung 134 an einer Tankpumpstation in den Kraftstofftank 118 nachgetankt werden.
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Wenn während des Nachtankens ein Zapfhahn in das deckellose Tanksystem eingeführt wird, können Verunreinigungen, wie Schmutz, Salz, Blätter oder andere Unreinheiten in die deckellose Einheit eindringen, so dass die deckellose Einheit nach dem Entnehmen des Zapfhahns nicht vollständig abgedichtet ist. Diese Verunreinigungen können Undichtigkeiten im Emissionsverminderungssystem verursachen, die durch Programme zur Undichtigkeitsfeststellung bei der Emissionsverminderung festgestellt werden können. Wie im Weiteren in Bezug auf 3 beschrieben, kann in Reaktion auf eine Undichtigkeit, die nach einem Tankvorgang festgestellt wurde, bei einigen Bedingungen ein Motorunterdruck verwendet werden, um das Entfernen von Verunreinigungen zu unterstützen, die in die deckellose Einheit eingedrungen sind.
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Bei einigen Beispielen kann das deckellose Kraftstoff-Einfüllsystem 120 einen Fehlbetankungsschutz 126 beinhalten. Der Fehlbetankungsschutz 126 kann derart bemessen sein, dass ein Öffnen der Dichtungsklappe 128 im deckellosen Kraftstoff-Einfüllstutzen durch Zapfhähne oder -tüllen mit falscher Größe verhindert wird, um das Auftreten von Fehlbetankungen zu verringern. Zum Beispiel kann bei einem Dieselmotor ein Fehlbetankungsschutz derart gestaltet sein, dass ein Öffnen des deckellosen Einfüllstutzens durch einen Dieselkraftstoff-Zapfhahn mit Standardgröße ermöglicht und das Öffnen des deckellosen Einfüllstutzens durch einen Benzinzapfhahn, der kleiner sein kann als ein Diesel-Zapfhahn, verhindert wird. Als weiteres Beispiel kann bei einem Benzinmotor ein Fehlbetankungsschutz derart gestaltet sein, dass ein Öffnen des deckellosen Einfüllstutzens durch einen Benzinzapfhahn mit Standardgröße ermöglicht und das Öffnen des deckellosen Einfüllstutzens durch einen Diesel-Zapfhahn verhindert wird.
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Bei einigen Beispielen kann das Fahrzeug 100 einen fahrzeugeigenen Trichter 181 beinhalten, der verwendet werden kann, um den Kraftstofftank 118 unter Bedingungen zu betanken, bei denen ein Standardzapfhahn, wie beispielsweise der Zapfhahn 138, nicht zur Verfügung steht. Der Trichter 181 kann zum Beispiel in einem Fahrzeug 100 verstaut sein, so dass ein Betreiber den Kraftstofftank 118 mit Hilfe einer nicht standardgemäßen Kraftstoffquelle betanken kann, wie beispielsweise von einem Kraftstoffbehälter usw. Unter einigen Bedingungen kann der Trichter 181 verwendet werden, um das deckellose Tanksystem manuell von Schmutz zu befreien, wenn nach einem Tankvorgang eine Undichtigkeit festgestellt wurde. Zum Beispiel kann, wenn nach einem Tankvorgang eine kleine Undichtigkeit festgestellt wurde, eine Nachricht an den Fahrzeugbetreiber gesendet werden; es kann z. B. eine Nachricht auf dem Kombiinstrument angezeigt werden, die den Betreiber auffordert, den bereitgestellten Trichter zu verwenden und ihn einige Male in die deckellose Einheit einzuführen, um alle Verunreinigungen zu entfernen, die sich in der deckellosen Einheit befinden können. Besteht nach dem manuellen Reinigen der deckellosen Einheit die Undichtigkeit weiter, kann an ein fahrzeuginternes Diagnosesystem oder das System zur Verminderung von Emissionen eine Anzeige gesendet werden, um eine Funktionsminderung oder Undichtigkeit der deckellosen Einheit zu melden, so dass eine Wartung ausgeführt werden kann. Es können zum Beispiel ein oder mehrere Diagnosecodes eingestellt werden, um anzuzeigen, dass eine Undichtigkeit vorliegt.
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2 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 206. Das Fahrzeugsystem 206 beinhaltet ein Motorsystem 208, das mit einem System zur Verminderung von Emissionen 151 und einem Kraftstoffsystem 218 gekoppelt ist. Das System zur Verminderung von Emissionen 151 beinhaltet einen Kraftstoffdampfkanister 222, der verwendet werden kann, um Kraftstoffdämpfe aufzufangen und zu speichern. Das Motorsystem 208 kann einen Motor 210 mit mehreren Zylindern 230 beinhalten. Der Motor 210 beinhaltet einen Motoransaugtrakt 223 und einen Motorabgastrakt 225. Der Motoransaugtrakt 223 beinhaltet eine Drosselklappe 262, die über einen Einlassdurchlass 242 in Fluidverbindung mit dem Motoransaugkrümmer 244 steht. Der Motorabgastrakt 225 beinhaltet einen Abgaskrümmer 248, der zu einem Abgasdurchlass 235 führt, der das Abgas in die Umgebung ableitet. Der Motorabgastrakt 225 kann eine oder mehrere Emissionsverminderungsvorrichtungen 270 beinhalten, die an einer eng gekoppelten Position in die Abgasleitung montiert sind. Die eine oder die mehreren Emissionsverminderungsvorrichtungen können einen Drei-Wege-Katalysator, einen NOx-Speicherkatalysator, einen Dieselrußpartikelfilter, einen Oxidationskatalysator usw. beinhalten. Es versteht sich, dass im Motor weitere Komponenten enthalten sein können, beispielsweise eine Vielzahl von Ventilen und Sensoren.
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Das Kraftstoffsystem 218 kann einen Kraftstofftank 220 beinhalten, der an ein Kraftstoffpumpsystem 221 gekoppelt ist. Das Kraftstoffpumpsystem 221 kann eine oder mehrere Pumpen beinhalten, um den Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen, der den Einspritzdüsen des Motors 210 zugeführt wird, wie beispielsweise der gezeigten beispielhaften Einspritzdüse 266. Obwohl nur eine einzelne Einspritzdüse 266 gezeigt ist, sind weitere Einspritzdüsen für jeden Zylinder bereitgestellt. Es versteht sich, dass das Kraftstoffsystem 218 ein System ohne Kraftstoffrückführung, ein System mit Kraftstoffrückführung oder eines verschiedener anderer Arten von Kraftstoffsystemen sein kann.
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Die im Kraftstoffsystem 218 erzeugten Dämpfe können über eine Dampfrückführungsleitung 231 zu einem Emissionsverminderungssystem 151 geleitet werden, das einen Kraftstoffdampfkanister 222 beinhaltet, bevor sie zum Motoransaugtrakt 223 abgeführt werden. Die Dampfrückführungsleitung 231 kann über eine oder mehrere Leitungen an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein und kann ein oder mehrere Ventile beinhalten, um den Kraftstofftank unter bestimmten Bedingungen zu isolieren. Zum Beispiel kann die Dampfrückführungsleitung 231 über eine oder mehrere oder eine Kombination von Leitungen 271, 273, 275 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt sein. Ferner können bei einigen Beispielen ein oder mehrere Tankisolierungsventile in der Rückführungsleitung 231 oder in den Leitungen 271, 273, 275 enthalten sein. Neben anderen Funktionen können die Tankisolierungsventile ermöglichen, dass im Kraftstoffdampfkanister des Emissionsverminderungssystems ein geringer oder ein Unterdruck aufrechterhalten wird, ohne die Kraftstoffverdunstungsrate aus dem Tank zu erhöhen (die sonst aufträte, wenn der Druck im Kraftstofftank gesenkt wird). Die Leitung 271 kann zum Beispiel ein Neigungsentgasungsventil (Grade Vent Valve, GGV) 287 beinhalten, die Leitung 273 ein Füllstandsentlüftungsventil (Fill Limit Venting Valve, FLVV) 285 und die Leitung 275 ein Neigungsentgasungsventil (GVV) 283. Ferner kann bei einigen Beispielen die Rückführungsleitung 231 derart an das deckellose Kraftstoff-Einfüllsystem 120 gekoppelt sein, dass unter bestimmten Bedingungen, wie sie im Weiteren ausführlicher beschrieben werden, ein Motorunterdruck verwendet werden kann, um Unreinheiten oder andere Blockaden im deckellosen Tanksystem zu beseitigen.
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Wie oben beschrieben, ist das deckellose Kraftstoff-Einfüllsystem 120 über eine Kraftstoffeinfüllleitung oder einen Kraftstoffeinfüllstutzen 122 an den Kraftstofftank 220 gekoppelt und kann eine deckellose Lasche 128 und einen Sitz 130 beinhalten, um die deckellose Einheit abzudichten, wenn in ihr kein Zapfhahn angeordnet ist. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, können jedoch unter einigen Bedingungen beim Betanken Schmutz oder andere Verunreinigungen in die deckellose Einheit eindringen, die zu Undichtigkeiten im System führen können.
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Zwischen dem Kraftstofftank 220 und dem Kraftstoffdampfkanister 222 kann ein Kraftstofftankdruck-Messfühler (FTPT) 291 oder ein Kraftstofftanksensor bereitgestellt sein, um eine Schätzung des Kraftstofftankdrucks bereitzustellen und für eine Undichtigkeitsfeststellung bei abgestelltem Motor. Der Kraftstofftankdruck-Messfühler kann alternativ in einer Dampfrückführungsleitung 231, einer Ablassleitung 228, einer Entlüftungsleitung 227 oder an anderer Stelle im Emissionsverminderungssystem 151 angeordnet sein, ohne dessen Fähigkeit zur Undichtigkeitsfeststellung bei abgestelltem Motor zu beeinträchtigen.
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Das Emissionsverminderungssystem 151 kann eine oder mehrere Emissionsverminderungsvorrichtungen beinhalten, wie beispielsweise einen oder mehrere Kraftstoffdampfkanister 222, die mit einem geeigneten Absorbens befüllt sind, wobei die Kanister dafür gestaltet sind, während Vorgängen des Kraftstofftankfüllens zeitweise Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe) und „Laufverluste“ (d. h. Kraftstoff, der beim Fahrzeugbetrieb verdampft wird) aufzufangen. Bei einem Beispiel ist das verwendete Absorbens Aktivkohle. Das Emissionsverminderungssystem 151 kann ferner eine Entlüftungsleitung 227 beinhalten, die Gase aus dem Kanister 222 zur Umgebung leitet, wenn Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 gespeichert oder aufgefangen werden. Die Entlüftungsleitung 227 kann beim Ablassen gespeicherter Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffsystem 218 über die Ablassleitung 228 und ein Ablassventil 261 zum Motoransaugtrakt 223 außerdem das Ansaugen von Frischluft in den Kanister 222 ermöglichen. Das Ablassventil 261kann zum Beispiel normalerweise geschlossen sein, kann aber unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden, so dass für das deckellose Tanksystem ein Unterdruck vom Motoransaugtrakt 244 bereitgestellt wird. Obwohl dieses Beispiel die Entlüftungsleitung 227 zeigt, die mit frischer nicht erwärmter Luft in Verbindung steht, können auch verschiedene Modifikationen verwendet werden. Das Strömen von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 222 und der Umgebung kann durch den Betrieb eines Kanisterentlüftungsmagneten (nicht dargestellt) geregelt werden, der an das Kanisterentlüftungsventil 229 gekoppelt ist. Das Kanisterentlüftungsventil 229 kann zum Beispiel normalerweise geöffnet sein. Unter bestimmten Bedingungen kann das Entlüftungsventil 229 geschlossen werden, um das Emissionsverminderungssystem von der Umgebung zu isolieren.
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Das Fahrzeugsystem 206 kann ferner ein Steuersystem 214 beinhalten. Das Steuersystem 214 ist als Informationen von mehreren Sensoren 216 empfangend dargestellt (verschiedene Beispiel dafür sind hier beschrieben) und sendet Steuersignale an mehrere Betätigungselemente 281 (verschiedene Beispiel dafür sind hier beschrieben). Beispielsweise können die Sensoren 216 einen Abgassensor 237, der der Emissionsverminderungsvorrichtung vorgelagert angeordnet ist, einen Temperatursensor 233, einen Drucksensor 237 und einen Drucksensor 291 beinhalten. Weitere Sensoren, wie beispielsweise Druck-, Temperatur-, Luft/Kraftstoffverhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedenen Stellen an das Fahrzeugsystem 206 gekoppelt sein, wie hier ausführlicher beschrieben wird. Als weiteres Beispiel können die Betätigungselemente eine Kraftstoffeinspritzdüse 266, ein Ventil 229, eine Drosselklappe 262 und ein Ventil 261 beinhalten. Das Steuersystem 214 kann einen Controller 212 beinhalten. Der Controller kann Eingangsdaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Betätigungselemente in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten, basierend auf darin einprogrammierten Befehlen oder Code, auslösen. Beispielhafte Steuerprogramme sind hier mit Bezug auf 3 beschrieben.
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Das Emissionsverminderungssystem 151 arbeitet, um verdampfte Kohlenwasserstoffe (HC) aus dem Kraftstoffsystem 218 zu speichern. Unter einigen Betriebsbedingungen, wie beispielsweise beim Tanken, können im Kraftstofftank vorhandene Kraftstoffdämpfe verdrängt werden, wenn Flüssigkeit in den Tank gegeben wird. Die verdrängte Luft und/oder die verdrängten Kraftstoffdämpfe können vom Kraftstofftank 220 zum Kraftstoffdampfkanister 222 geleitet werden und dann durch die Entlüftungsleitung 227 in die Umgebung. Auf diese Weise kann eine größere Menge verdampfter HC im Kanister 222 gespeichert werden. Während eines späteren Motorbetriebes können die gespeicherten Dämpfe mit Hilfe des Ansaugkrümmer-Unterdrucks in die eingehende Ansaugluft zurückgegeben werden. Insbesondere kann der Kanister 222 durch die Entlüftungsleitung 227 Frischluft einsaugen und gespeicherte HC zur Verbrennung im Motor in den Motoransaugtrakt ablassen. Derartige Ablassvorgänge können unter ausgewählten Motorbetriebsbedingungen stattfinden.
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3 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Reinigen eines deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Motorkrümmerunterdrucks. Wenn das System zur Verminderung von Verdunstungsemissionen 151 zum Beispiel vor einem Tankvorgang frei von Undichtigkeit ist und nach dem Tanken eine Undichtigkeit aufweist, kann dies anzeigen, dass Verunreinigungen, wie Schmutz, Salz, Blätter und/oder andere Unreinheiten zwischen die deckellose Lasche und den Sitz geraten sind und die Undichtigkeit verursachen. Statt auf ein spezielles Werkzeug zum manuellen Reinigen der deckellosen Einheit angewiesen zu sein, kann die deckellose Einheit mit Hilfe von Motorunterdruck automatisch gereinigt werden.
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Bei 302 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob sich ein deckelloses Tanksystem in Gebrauch befindet. Das Verfahren 300 kann zum Beispiel in einem Fahrzeug verwendet werden, wie beispielsweise in dem in 1 gezeigten Fahrzeug 100, das ein deckelloses Tanksystem beinhaltet, wie beispielsweise das deckellose Tanksystem 120. Wenn sich ein deckelloses Tanksystem bei 302 in Gebrauch befindet, fährt das Verfahren 300 mit 303 fort.
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Bei 303 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob ein Ablassvorgang stattfindet. Zum Beispiel kann ein Kraftstoffdampfkanister, wie der Kanister 222, während des Motorbetriebes unter ausgewählten Bedingungen abgelassen werden. Der Kanister 222 kann zum Beispiel in Reaktion auf eine Menge im Kanister gespeicherten Kraftstoffes abgelassen werden, die größer als ein Grenzwert ist. Die Bedingungen zum Ablassen können ferner auf Motorbetriebsbedingungen basieren, wie beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast, einem Umfang des für den Kanister verfügbaren Unterdrucks usw. Wenn bei 303 ein Ablassvorgang stattfindet, fährt das Verfahren 300 mit 305 fort.
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Bei 305 beinhaltet das Verfahren 300 das Ablassen des Kanisters. Der Kraftstoffdampfkanister 222 kann zum Beispiel durch Öffnen des Entlüftungsventils 229 oder durch Offenhalten des Entlüftungsventils 229 und Öffnen des Ablassventils 261 abgelassen werden, so dass der Motorunterdruck Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister 222 in den Motor ziehen kann. Nach Abschluss des Ablassens kann das Ablassventil 261 geschlossen und das Entlüftungsventil 229 offengehalten werden.
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Findet bei 303 jedoch kein Ablassvorgang statt, dann fährt das Verfahren 300 mit 304 fort. Bei 304 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob ein Tankvorgang stattgefunden hat. Das Bestimmen, dass ein Tankvorgang stattgefunden hat, kann auf einer Beding eines abgestellten Motors, auf einem oder mehreren Sensoren im Kraftstoffsystem, einer Kraftstoff-Füllstandsveränderung oder -zunahme usw. basieren. Wenn bei 304 ein Tankvorgang stattgefunden hat, fährt das Verfahren 300 mit 306 fort.
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Bei 306 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob gegenwärtig eine Undichtigkeit vorliegt und ob vor dem Tankvorgang keine Undichtigkeit festgestellt wurde. Die Undichtigkeitsprüfung kann zum Beispiel unmittelbar vor dem Tankvorgang durch Abdichten des Systems zur Verminderung von Verdunstungsemissionen und Überwachen der Druckveränderungen im System ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob eine Undichtigkeit vorliegt. Nach dem Tankvorgang kann die Undichtigkeitsprüfung erneut ausgeführt werden, um zu bestimmen, ob nach dem Tankvorgang eine Undichtigkeit festgestellt wurde. Eine nach dem Tanken in das System zur Verminderung von Verdunstungsemissionen eingebrachte Undichtigkeit kann anzeigen, dass während des Tankens Verunreinigungen in die deckellose Tankeinheit eingebracht wurden, z. B. durch Einführen des Zapfhahns in die deckellose Einheit. Somit kann es wünschenswert sein, die deckellose Einheit zu reinigen, wenn vor dem Tankvorgang keine Undichtigkeit festgestellt wurde und nach dem Tankvorgang eine Undichtigkeit festgestellt wurde, um die Verunreinigungen zu entfernen.
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Bei 308 beinhaltet das Verfahren 300 das Reinigen des deckellosen Tanksystems mit Hilfe des Motorunterdrucks. Das Reinigen des deckellosen Tanksystems mit Hilfe des Motorunterdrucks kann unter Bedingungen erfolgen, bei denen der Kraftstoffdampfkanister nicht abgelassen wird. In Reaktion auf eine nach dem Tankvorgang festgestellte Undichtigkeit im deckellosen Tanksystem kann zum Beispiel Unterdruck von einem Ansaugtrakt des Motors, z. B. dem Ansaugkrümmer 244, für das deckellose Tanksystem bereitgestellt werden. Das Emissionsverminderungssystem kann zum Beispiel von der Umgebung isoliert werden, indem für eine Dauer ein Kraftstoffdampfkanister-Entlüftungsventil, z. B. das Ventil 229, geschlossen und ein Kraftstoffdampfkanister-Ablassventil, z. B. das Ventil 261, geöffnet wird, um der deckellosen Einheit in dieser Zeitspanne einen Motorunterdruck zuzuführen.
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Bei einigen Beispielen kann eine Länge der Dauer des Bereitstellens des Motorunterdrucks für die deckellose Einheit eine festgelegte Zeitspanne sein. Bei anderen Beispielen kann die Länge der Dauer auf Motorbetriebsbedingungen basieren, z. B. auf einer Motordrehzahl, einer Motorlast, einem Umfang des im Ansaugtrakt des Motors vorhandenen Unterdrucks usw. Der Motorunterdruck kann für die deckellose Einheit zum Beispiel bereitgestellt werden, wenn ein Umfang des Unterdrucks im Ansaugtrakt des Motors größer ist als ein Grenzwert, z. B. größer als 20 in H2O, um zu gewährleisten, dass der deckellosen Einheit ein ausreichender Unterdruck zum Öffnen der deckellosen Lasche bereitgestellt wird, so dass aus der Umgebung Luft in die deckellose Einheit eingesogen werden kann, um Verunreinigungen in den Kraftstofftank zu ziehen und die Einheit zu reinigen. Der Motorunterdruck kann zum Beispiel bewirken, dass Verunreinigungen in der deckellosen Einheit in den Kraftstofftank gezwungen werden, und die deckellose Einheit wird sich wieder dicht verschließen. Bei einigen Beispielen kann der Motorunterdruck für die deckellose Einheit bereitgestellt werden, um die Einheit unter bestimmten Bedingungen periodisch zu reinigen. Der Motorunterdruck kann für die deckellose Einheit zum Beispiel bereitgestellt werden, um die Einheit nach einem Plan zur periodischen Wartung zu reinigen.
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Bei 310 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob immer noch eine Undichtigkeit vorliegt. Wird zum Beispiel nach dem Versuch zum automatischen Reinigen der deckellosen Einheit mit Hilfe eines Motorunterdrucks im deckellosen Tanksystem immer noch eine Undichtigkeit festgestellt, kann bei einigen Beispielen unter Bedingungen erhöhten Motorunterdrucks erneut ein Motorunterdruck angelegt werden, um zu versuchen, die Verunreinigungen zu entfernen. Somit kann das Verfahren 300 bei 311 zum Beispiel das Bestimmen beinhalten, ob das Reinigen der deckellosen Einheit mit Hilfe des Motorunterdrucks wiederholt wird. Das Reinigen mit Hilfe eines Motorunterdrucks bei 308 kann zum Beispiel mehrere Male ausgeführt werden, bis keine Undichtigkeit mehr festgestellt wird. Somit kann das Verfahren 300 zurück zu 306 gehen, wenn bei 311 das Wiederholen des Reinigens der deckellosen Einheit mit Hilfe eines Motorunterdrucks bestimmt wird, um erneut einen Unterdruck für die deckellose Einheit vom Motor bereitzustellen und eine nachfolgende Undichtigkeitsprüfung auszuführen.
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Wenn jedoch nach dem ein- oder mehrmaligen Versuch zur Reinigung mit Hilfe eines Motorunterdrucks weiterhin eine Undichtigkeit besteht, kann es wünschenswert sein, einen Fahrzeugbetreiber zu informieren, dass die deckellose Einheit manuell gereinigt werden soll, z. B. mit Hilfe des Trichters 181 oder eines anderen Werkzeugs. Somit fährt das Verfahren 300 mit 312 fort, wenn bei 310 immer noch eine Undichtigkeit vorliegt und bei 311 bestimmt wurde, das Reinigen der deckellosen Einheit nicht zu wiederholen.
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Bei 312 beinhaltet das Verfahren 300 das Informieren eines Betreibers über die manuell auszuführende Reinigung des deckellosen Tanksystems. Zum Beispiel kann in Reaktion auf eine nach dem Reinigen der deckellosen Einheit mit Hilfe eines Motorunterdrucks festgestellte Undichtigkeit eine Aufforderung erzeugt und an einen Fahrzeugbetreiber gesendet werden, das deckellose Tanksystem manuell zu reinigen. Zum Beispiel kann auf einem Kombiinstrument im Fahrzeug eine Information angezeigt werden, die den Fahrer auffordert, einen Trichter oder ein anderes Werkzeug in die deckellose Einheit einzuführen, um diese von Schmutz zu befreien. Bei einigen Beispielen kann die deckellose Einheit überwacht werden, um zu bestimmen, ob ein manueller Reinigungsvorgang stattgefunden hat. Ein manueller Reinigungsvorgang kann zum Beispiel basierend auf einer Motor-Start/Stopp-Bedingung und/oder auf einem oder mehreren Sensoren im deckellosen Tanksystem festgestellt werden, z. B. einem Sensor, der an eine Lasche oder Dichtungsklappe in der deckellosen Einheit gekoppelt ist.
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Bei 314 beinhaltet das Verfahren 300 das Bestimmen, ob immer noch eine Undichtigkeit vorliegt. Wenn zum Beispiel immer noch eine Undichtigkeit vorliegt, nachdem für den Versuch, Verunreinigungen aus der deckellosen Einheit zu entfernen, ein Motorunterdruck bereitgestellt wurde und nachdem der Fahrzeugbetreiber versucht hat, die deckellose Einheit manuell zu reinigen, kann die festgestellte Undichtigkeit anzeigen, dass in der deckellosen Einheit eine dauerhafte Undichtigkeit vorliegt. Somit fährt das Verfahren 300 mit 316 fort, wenn bei 314 immer noch eine Undichtigkeit vorliegt.
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Bei 316 beinhaltet das Verfahren 300 das Einstellen eines Diagnosecodes, um eine dauerhafte Undichtigkeit anzuzeigen. In Reaktion auf eine Undichtigkeit, die nach einer Dauer festgestellt wurde, die auf das Senden der Aufforderung zum manuellen Reinigen an den Fahrzeugbetreiber folgt, kann eine Funktionsminderung des deckellosen Tanksystems angezeigt werden. Diese Funktionsminderung kann zum Beispiel angezeigt werden, nachdem das deckellose Tanksystem durch den Fahrzeugbetreiber manuell gereinigt wurde. Zum Beispiel kann im deckellosen Tanksystem ein manueller Reinigungsvorgang festgestellt werden und in Reaktion auf eine nach dem manuellen Reinigungsvorgang festgestellte Undichtigkeit kann eine Funktionsminderung des deckellosen Tanksystems angezeigt werden. Zum Beispiel kann das Anzeigen einer Funktionsminderung des deckellosen Reinigungssystems das Einstellen eines Diagnosecodes in einem fahrzeuginternen Diagnosesystem beinhalten, so dass eine Wartung ausgeführt werden kann.
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4 zeigt beispielhafte Motorbetriebskurven 402, 404 und 406, die ein beispielhaftes Verfahren darstellen, z. B. das oben beschriebene Verfahren 300 zum Reinigen eines deckellosen Tanksystems mit Hilfe eines Motorunterdrucks. Bei 402 zeigt 4 einen Motorbetrieb, z. B. ob der Motor an oder aus ist, während der Undichtigkeitsprüfung, des Tankens und der Reinigung der deckellosen Einheit. Bei 404 zeigt 4 die Position eines Entlüftungsventils, z. B. des Ventils 229, das zwischen einem Kraftstoffdampfkanister 222 und der Umgebung angeordnet ist, während der Undichtigkeitsprüfung, des Tankens und der Reinigung der deckellosen Einheit. Bei 404 zeigt 4 die Position eines Ablassventils, z. B. des Ablassventils 261, das zwischen einem Kraftstoffdampfkanister 222 und einem Ansaugtrakt des Motors angeordnet ist, während der Undichtigkeitsprüfung, des Tankens und der Reinigung der deckellosen Einheit.
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Wie in 4 gezeigt, kann der Motor zu einem Zeitpunkt t0 abgestellt oder ausgeschaltet sein. Vor dem Zeitpunkt t0 kann der Motor jedoch in Betrieb sein und das Entlüftungsventil kann geöffnet und das Ablassventil geschlossen sein. Zum Beispiel kann während des Motorbetriebes das Entlüftungsventil ein normalerweise geöffnetes Ventil sein und das Ablassventil ein normalerweise geschlossenes Ventil.
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Nachdem der Motor zum Zeitpunkt t0 abgestellt wurde, kann zum Zeitpunkt t1 eine Undichtigkeitsprüfung am Kraftstoffverdunstungsemissions-System ausgeführt werden. Bei t1 kann zum Beispiel das Entlüftungsventil geschlossen sein, wohingegen das Ablassventil vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 geschlossen gehalten wird, währenddessen die Undichtigkeitsprüfung ausgeführt wird. Während dieses ersten Undichtigkeitsprüfungsvorganges zwischen Zeitpunkt t1 und Zeitpunkt t2 kann möglicherweise keine Undichtigkeit festgestellt werden. Nachdem der erste Undichtigkeitsprüfungsvorgang bei t2 endet, kann das Entlüftungsventil in eine geöffnete Position gestellt werden, während das Ablassventil geschlossen bleibt. Zum Zeitpunkt t3, nach dem Zeitpunkt t2, kann ein Tankvorgang stattfinden. Während der Motor abgestellt ist, kann ein Fahrzeugbetreiber zum Zeitpunkt t3 zum Beispiel Kraftstoff in den Kraftstofftank füllen. Der Tankvorgang kann ohne Motorstarts zwischen t2 und 3 nach der ersten Undichtigkeitsprüfung zwischen t1 und t2 stattfinden. Unmittelbar nach dem Tankvorgang kann zum Zeitpunkt t4 zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t5 eine zweite Undichtigkeitsprüfung durchgeführt werden. Während der zweiten Undichtigkeitsprüfung kann das Entlüftungsventil geschlossen sein, während das Ablassventil geschlossen bleibt. Ferner kann diese zweite Undichtigkeitsprüfung zum Zeitpunkt t6 vor einem Motorstart ausgeführt werden. Zum Beispiel kann durch die zweite Undichtigkeitsprüfung eine Undichtigkeit festgestellt werden.
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Nachdem die zweite Undichtigkeitsprüfung bei t5 endet, kann zum Zeitpunkt t6 der Motor erneut gestartet werden. Nach dem Neustart des Motors kann die deckellose Einheit, da während der ersten Undichtigkeitsprüfung keine Undichtigkeit festgestellt wurde und durch die zweite Undichtigkeitsprüfung nach dem Tankvorgang eine Undichtigkeit festgestellt wurde, mit Hilfe eines Motorunterdrucks für die Dauer zwischen dem Zeitpunkt t7 und dem Zeitpunkt t8 gereinigt werden, während der Motor zum Zeitpunkt t7 läuft. Zum Zeitpunkt t7 kann das Entlüftungsventil zum Beispiel in eine geschlossene Position gestellt sein, während das Ablassventil in eine geöffnete Position gestellt sein kann, so dass für die deckellose Einheit zum Reinigen ein Motorunterdruck bereitgestellt wird. Nachdem der Vorgang des Reinigens der deckellosen Einheit zum Zeitpunkt t8 endet, kann das Entlüftungsventil geöffnet und das Ablassventil geschlossen sein.
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Es versteht sich, dass die hier offenbarten Gestaltungsmöglichkeiten und Verfahren beispielhafter Natur sind und dass diese speziellen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu sehen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Die oben beschriebene Technologie kann zum Beispiel auf V6-, I4-, I6-, V12-, Vierzylinder-Boxermotoren und andere Motorarten angewandt werden. Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen, hier offenbarten Systeme und Gestaltungsmöglichkeiten sowie weitere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
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Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder dessen Äquivalent beziehen. Solche Ansprüche sollten sich als eines oder mehrere dieser Elemente einschließend verstehen, wobei zwei oder mehr derartiger Elemente weder erforderlich noch ausgeschlossen sind. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, ob weiter oder enger gefasst, mit gleichem Geltungsbereich wie die ursprünglichen Ansprüche oder mit davon abweichendem, sollen ebenfalls in den Erfindungsgegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sein.