DE102016100092A1

DE102016100092A1 - System und Verfahren zum Verbessern der Kanisterentleerung

Info

Publication number: DE102016100092A1
Application number: DE102016100092.2A
Authority: DE
Inventors: Joseph Norman Ulrey; Ross Dykstra Pursifull
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2016-01-04
Publication date: 2016-07-14
Also published as: CN105781804A; RU2015155460A; RU2696169C2; US20160201613A1; US9651003B2; RU2015155460A3; CN105781804B

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zur Verbesserung einer Entleerungsströmung von einem Kanister über ein Kanisterentleerungsventil bei einer aufgeladenen Kraftmaschine bereitgestellt. Ein Verfahren umfasst Einstellen einer Öffnung eines Absperrventils, um eine Kompressorumgehungsströmung durch einen Aspirator zu regeln, während aufgeladener Bedingungen, um einen Unterdruck am Aspirator zu erzeugen. Der Unterdruck wird stromabwärts eines Solenoidventils und stromaufwärts einer Schalldrossel innerhalb eines Kanisterentleerungsventils ausgeübt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Verbessern der Entleerung von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstoffdampfkanister.
Hintergrund und Zusammenfassung
Die Kraftstoffsysteme von Fahrzeugen enthalten Verdampfungsemissions-Steuersysteme, die dafür ausgelegt sind, die Freisetzung von Kraftstoffdämpfen in die Atmosphäre zu verringern. Verdampfte Kohlenwasserstoffe (HCs) aus einem Kraftstofftank können z. B. in einem Kraftstoffdampfkanister gelagert werden, der mit einem Adsorptionsmittel dicht gefüllt ist, das die Dämpfe adsorbiert und lagert. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn sich die Kraftmaschine in Betrieb befindet, kann das Verdampfungsemissions-Steuersystem es ermöglichen, dass die Dämpfe in einen Einlasskrümmer der Kraftmaschine für die Verwendung als Kraftstoff entleert werden.
Das Entleeren der Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfkanister kann das Öffnen eines Kanisterentleerungsventils, das an eine Leitung zwischen dem Kraftstoffdampfkanister und dem Einlasskrümmer gekoppelt ist, einschließen. Während einer Entleerungsoperationen kann der Unterdruck oder der negative Druck im Einlasskrümmer Luft durch den Kraftstoffdampfkanister ziehen, was die Desorption der Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister ermöglicht. Diese desorbierten Kraftstoffdämpfe können durch das Kanisterentleerungsventil in den Einlasskrümmer strömen. Das Kanisterentleerungsventil als solches kann die Strömung der Kraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer über eine Schalldrossel, die zwischen einem Ventil im Kanisterentleerungsventil und dem Einlasskrümmer positioniert ist, regeln. Entsprechend kann die Schalldrossel als ein Strömungswiderstand im Entleerungsweg zwischen dem Ventil und dem Einlasskrümmer arbeiten.
In aufgeladenen Kraftmaschinen kann während der aufgeladenen Bedingungen, wenn der Kompressor betriebsbereit ist, der Einlasskrümmer einen Überdruck aufweisen. Hier kann ein Aspirator, der in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, einen Unterdruck erzeugen, der verwendet werden kann, um die gelagerten Kraftstoffdämpfe über das Kanisterentleerungsventil aus dem Kraftstoffdampfkanister zu ziehen. Die Entleerungsströmung durch den Aspirator kann jedoch niedriger sein, weil die Schalldrossel in dem Kanisterentleerungsventil die Entleerungsströmung zu einer Ansaugöffnung des Aspirators übermäßig einschränken kann. Entsprechend kann eine Leistung des Aspirators hinsichtlich des Entleerens des Kraftstoffdampfkanisters durch das Vorhandensein der Schalldrossel im Strömungsweg ernsthaft verringert sein.
Die Erfinder haben hier das obige Problem erkannt und Herangehensweisen identifiziert, um die Probleme wenigstens teilweise zu behandeln. In einem Beispiel umfasst ein Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine während aufgeladener Bedingungen Einstellen einer Öffnung eines Absperrventils, um eine Kompressorumgehungsströmung durch einen Aspirator zu regeln, Ziehen von Unterdruck an dem Aspirator und Ausüben des Unterdrucks stromabwärts eines Ventils und stromaufwärts einer Schalldrossel, wobei das Ventil und die Schalldrossel innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses in dem Kanisterentleerungsventil positioniert sind. Auf diese Weise schränkt die Schalldrossel die Entleerungsströmung zum Aspirator möglicherweise nicht ein.
Beispielsweise kann in einer aufgeladenen Kraftmaschine ein Kanisterentleerungsventil, das ein Ventil und eine Schalldrossel umfasst, enthalten sein. Das Ventil kann ein Solenoidventil sein. Ferner kann die Schalldrossel stromabwärts und in der Nähe des Ventils in dem Kanisterentleerungsventil innerhalb eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses positioniert sein. Das Kanisterentleerungsventil kann drei Öffnungen umfassen: eine Einlassöffnung, die mit dem Kraftstoffdampfkanister fluidtechnisch gekoppelt ist, eine erste Auslassöffnung, die von stromabwärts der Schalldrossel fluidtechnisch mit einem Einlasskrümmer gekoppelt ist, und eine zweite Auslassöffnung, die von stromabwärts des Solenoidventils und stromaufwärts der Schalldrossel mit einer Ansaugöffnung eines Ejektors fluidtechnisch gekoppelt ist. Der Ejektor kann in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt sein, so dass ein Antriebseinlass des Ejektors mit einem Einlasskanal stromabwärts eines Kompressors fluidtechnisch verbunden ist und ein Antriebseinlass des Ejektors mit dem Einlasskanal stromaufwärts des Kompressors fluidtechnisch gekoppelt ist. Die Antriebsströmung durch den Ejektor kann durch ein Absperrventil, das an den Kompressorumgehungskanal stromaufwärts des Antriebseinlasses des Ejektors gekoppelt ist, gesteuert werden. Während der aufgeladenen Bedingungen kann das Absperrventil zu einer größtenteils offenen (oder völlig offenen) Position eingestellt sein, wobei der Ejektor aufgrund der Strömung der komprimierten Luft in dem Kompressorumgehungskanal einen Unterdruck erzeugen kann. Dieser Ejektor-Unterdruck kann über die zweite Auslassöffnung zum Ziehen von gelagerten Dämpfen aus einem Kraftstoffdampfkanister an das Kanisterentleerungsventil angelegt werden. Da der Ejektor-Unterdruck stromaufwärts der Schalldrossel in dem Kanisterentleerungsventil angelegt wird, können durch das Ventil im Kanisterentleerungsventil strömende Dämpfe die Schalldrossel beim Strömen zur Ansaugöffnung des Ejektors umgehen. Dementsprechend kann die Entleerungsströmung von Kraftstoffdämpfen aus der zweiten Auslassöffnung des Kanisterentleerungsventils in die Ansaugöffnung des Ejektors nicht durch die Einschränkung der Schalldrossel gesteuert werden.
Auf diese Weise können in einem Kraftstoffdampfkanister gelagerte Kraftstoffdämpfe auf uneingeschränkte Art und Weise unter Verwendung des Ejektor-Unterdrucks während aufgeladenen Bedingungen bei einer turboaufgeladenen Kraftmaschine entleert werden. Durch Umgehen der Schalldrossel im Entleerungsweg über den Ejektor kann eine Entleerungsdurchflussmenge zum Kompressoreinlass größer werden. Somit kann die Leistung des Ejektors beim Ziehen gelagerter Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfkanister verbessert werden. Insgesamt können die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und das Einhalten der Emissionen der Kraftmaschine verbessert werden.
Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, um die Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftmaschinensystems, das ein beispielhaftes Kanisterentleerungsventil mit drei Öffnungen gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält.
2 stellt einen Ablaufplan auf hoher Ebene dar, der die Entleerungsströmung während der aufgeladenen und der nicht aufgeladenen Bedingungen in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 1 veranschaulicht.
3 stellt einen Ablaufplan auf hoher Ebene für die Entleerungsströmung während der aufgeladenen Bedingungen dar, wenn ein Kanisterdruck höher als ein Druck in einem Einlasskrümmer in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 1 ist.
4 ist ein Ablaufplan auf hoher Ebene zum Betreiben eines Absperrventils, das an einen Aspirator in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 1 gekoppelt ist.
5 stellt einen beispielhaften Betrieb zum Entleeren eines Kraftstoffdampfkanisters in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 1 dar.
6 stellt einen Vergleich zwischen den Durchflussmengen durch einen Ejektor, wenn der Ejektor an eine Schalldrossel gekoppelt ist und wenn der Ejektor die Schalldrossel umgeht, dar.
7 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftmaschinensystems mit einer alternativen Anordnung für Verdampfungsemissionen gemäß der vorliegenden Offenbarung.
8 demonstriert einen Ablaufplan auf hoher Ebene, der eine Entleerungsströmung während aufgeladener und nicht aufgeladener Bedingungen in dem Kraftmaschinensystem nach 7 veranschaulicht.
9 stellt einen Ablaufplan auf hoher Ebene für die Entleerungsströmung während aufgeladener Bedingungen dar, wenn ein Kanisterdruck höher als ein Druck im Einlasskrümmer in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 7 ist.
10 stellt einen Ablaufplan auf hoher Ebene zum Betreiben eines Absperrventils und eines Kanisterentleerungsventils in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 7 dar.
11 ist eine beispielhafte Entleerungsoperation in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 7.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Verbessern einer Entleerung eines Kraftstoffdampfkanisters, der in einem Kraftmaschinensystem, wie z. B. dem Kraftmaschinensystem nach 1, enthalten ist. Das Kraftmaschinensystem kann eine aufgeladene Kraftmaschine sein, die eine Turbine und einen Kompressor enthält. Der Kraftstoffdampfkanister kann über ein Kanisterentleerungsventil an einen Kraftmaschineneinlass gekoppelt sein, wobei das Kanisterentleerungsventil ein Solenoidventil und eine Schalldrossel, die innerhalb eines gemeinsamen Behälters des Kanisterentleerungsventils untergebracht sind, enthält. Die gelagerten Kraftstoffdämpfe in dem Kraftstoffdampfkanister können über zwei Wege in einen Einlass der Kraftmaschine entleert werden. Während der nicht aufgeladenen Bedingungen können die Kraftstoffdämpfe über das Solenoidventil und durch die Schalldrossel des Kanisterentleerungsventils in einen Einlasskrümmer entleert werden (2). Während der aufgeladenen Bedingungen können die Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister durch das Solenoidventil des Kanisterentleerungsventils in einen Aspirator, der an einen Umgehungskanal um den Kompressor gekoppelt ist, entleert werden, wobei sie die Schalldrossel umgehen (2). Hier können die Kraftstoffdämpfe einem Einlass des Kompressors und dann in den Einlasskrümmer zugeführt werden. Ein Absperrventil, das in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, kann eingestellt werden, um eine Entleerungsströmung über den Aspirator zu ermöglichen (4). Falls ferner ein Druck des Kraftstoffdampfkanisters höher als der Einlasskrümmerdruck ist, können die entleerten Kraftstoffdämpfe außerdem über die Schalldrossel direkt in den Einlasskrümmer strömen (3). Eine beispielhafte Entleerungsoperation ist in 5 basierend auf verschiedenen Kraftmaschinen- und Kanisterbedingungen dargestellt. Durch das Koppeln des Aspirators direkt an einen Auslass des Solenoidventils und das Umgehen der Schalldrossel kann eine vergrößerte Entleerungsdurchflussmenge als solche über den Aspirator erreicht werden (6). Eine alternative Kraftmaschinenausführungsform kann das fluidtechnische Koppeln einer Ansaugöffnung des Aspirators direkt an den Kraftstoffdampfkanister umfassen (7), ohne das Kanisterentleerungsventil in die Kopplung einzubeziehen. Hier kann der Kraftstoffdampfkanister sowohl mit dem Aspirator als auch mit dem Kanisterentleerungsventil fluidtechnisch in Verbindung stehen. Die gelagerten Kraftstoffdämpfe in dem Kraftstoffdampfkanister können basierend auf den Kraftmaschinenbedingungen über zwei Wege in einen Einlass der Kraftmaschine entleert werden (die 8 und 9). Ähnlich zu dem beispielhaften Kraftmaschinensystem nach 1 können die Antriebsdurchflussmenge durch den Aspirator und der Aspiratorunterdruck durch das Absperrventil in dem Umgehungskanal um den Kompressor geregelt sein. Das Kanisterentleerungsventil und das Absperrventil in dem Umgehungskanal können basierend auf verschiedenen Übergangsbedingungen der Kraftmaschine offen oder geschlossen aktiviert sein (10). Eine beispielhafte Entleerungsoperation für die alternative Ausführungsform nach 7 ist in 11 dargestellt. In dieser Weise kann die Kanisterentleerung verbessert werden.
1 zeigt Aspekte eines beispielhaften Kraftmaschinensystems 100, das in einem Kraftfahrzeug enthalten sein kann. Das Kraftmaschinensystem ist für das Verbrennen von in wenigstens einer Komponente von ihm angesammelten Kraftstoffdampf konfiguriert. Das Kraftmaschinensystem 100 enthält eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine, die im Allgemeinen bei 102 dargestellt ist, die das Kraftfahrzeug antreiben kann. Die Kraftmaschine 102 kann wenigstens teilweise durch ein Steuersystem, das einen Controller 112 enthält, und durch eine Eingabe von einer Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert sein. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Die Kraftmaschine 102 enthält eine Einlassdrosselklappe 165, die entlang einem Einlasskanal 142 fluidtechnisch an einen Einlasskrümmer 144 gekoppelt ist. Die Luft kann von einem Lufteinlasssystem (AIS), das einen Luftfilter 133, der mit der Umgebung des Fahrzeugs in Verbindung steht, enthält, in einen Einlasskanal 142 eintreten. Die Einlassdrosselklappe 165 kann eine Drosselklappenplatte 192 enthalten. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselklappenplatte 192 über ein Signal, das einem Elektromotor oder einem Aktuator, der in der Einlassdrosselklappe 165 enthalten ist, bereitgestellt wird, durch den Controller 112 variiert werden, eine Konfiguration, die im Allgemeinen als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. In dieser Weise kann die Einlassdrosselklappe 165 betrieben werden, um die dem Einlasskrümmer 144 und den mehreren Zylindern darin bereitgestellte Einlassluft zu variieren.
Ein Atmosphärendrucksensor 196 kann an einen Einlass des Einlasskanals 142 zum Bereitstellen eines Signals hinsichtlich des Atmosphärendruck (BP) gekoppelt sein. Ein Krümmerluftdrucksensor 162 kann an den Einlasskrümmer 144 zum Bereitstellen eines Signals hinsichtlich des Krümmerluftdrucks (MAP) für den Controller 112 gekoppelt sein. Ein Drosselklappeneinlassdrucksensor 161 kann unmittelbar stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 165 zum Bereitstellen eines Signals hinsichtlich des Drosselklappeneinlassdrucks (TIP) oder des Ladedrucks angekoppelt sein.
Der Einlasskrümmer 144 ist konfiguriert, Einlassluft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mehreren Verbrennungskammern 30 (die außerdem als Zylinder 30 bezeichnet werden) der Kraftmaschine 102 zuzuführen. Die Verbrennungskammern 30 können über einem (nicht gezeigten) mit einem Schmiermittel gefüllten Kurbelgehäuse angeordnet sein, in dem die sich hin- und herbewegenden Kolben der Verbrennungskammer eine (nicht gezeigte) Kurbelwelle drehen. Den Verbrennungskammern 30 können über die Kraftstoffeinspritzdüsen 66 ein oder mehrere Kraftstoffe zugeführt werden. Die Kraftstoffe können Benzin, Alkohol-Kraftstoff-Mischungen, Diesel, Bio-Diesel, komprimiertes Erdgas usw. enthalten. Der Kraftstoff kann über Direkteinspritzung (wie in 1 gezeigt ist), Kanaleinspritzung, Drosselklappenventilkörpereinspritzung oder irgendeine Kombination daraus den Verbrennungskammern zugeführt werden. Es wird angegeben, dass in 1 eine einzige Kraftstoffeinspritzdüse 66 dargestellt ist, wobei, obwohl dies nicht gezeigt ist, jede Verbrennungskammer 30 mit einer jeweiligen Kraftstoffeinspritzdüse 66 gekoppelt sein kann. In den Verbrennungskammern kann die Verbrennung über Funkenzündung und/oder Kompressionszündung eingeleitet werden. Ferner können die Abgase von den Verbrennungskammern 30 die Kraftmaschine 102 über einen (nicht gezeigten) Auslasskrümmer in eine (nicht gezeigte) Abgasreinigungsvorrichtung, die an einem (nicht gezeigten) Auslasskanal gekoppelt ist, verlassen.
Das Kraftmaschinensystem 100 kann ferner einen Kompressor 114 zum Bereitstellen einer aufgeladenen Einlassluftladung für den Einlasskrümmer 144 enthalten. In dem Beispiel eines Turboladerkompressors kann der Kompressor 114 an eine (nicht gezeigte) Abgasturbine, die durch die von der Kraftmaschine strömenden Abgase angetrieben ist, gekoppelt sein und durch diese Abgasturbine angetrieben sein. Die Abgasturbine kann im Auslasskanal positioniert sein und kann durch die Abgase angetrieben sein. Ein (nicht gezeigtes) Ladedrucksteuerventil kann über die Abgasturbine des Turboladers gekoppelt sein. Spezifisch kann das Ladedrucksteuerventil in einem Umgehungskanal enthalten sein, der zwischen einen Einlass und einen Auslass der Abgasturbine gekoppelt ist. Durch das Einstellen einer Position des Ladedrucksteuerventils kann ein Betrag des durch die Abgasturbine bereitgestellten Ladedrucks gesteuert werden.
Alternativ kann der Kompressor 114 irgendein geeigneter Einlassluftkompressor, wie z. B. ein motorbetriebener Laderkompressor, sein.
In der in 1 veranschaulichten Konfiguration zieht der Kompressor 114 Frischluft vom Luftfilter 133 und lässt die komprimierte Luft durch einen Zwischenkühler 143 strömen. Der Zwischenkühler kann außerdem als ein Ladeluftkühler bezeichnet werden. Sowohl der Kompressor 114 als auch der Zwischenkühler 143 sind als solche stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 165 positioniert. Der Zwischenkühler 143 kühlt die komprimierte Luft, die dann über die Einlassdrosselklappe 165 in Abhängigkeit von der Position der Drosselklappenplatte 192 der Einlassdrosselklappe 165 zum Einlasskrümmer 144 strömt. Ein Kompressoreinlassdrucksensor 160 ist unmittelbar stromaufwärts des Kompressors 114 zum Bereitstellen eines Signals hinsichtlich eines Kompressoreinlassdrucks (CIP) für den Controller 112 angekoppelt.
Ein Umgehungskanal kann über den Kompressor 114 gekoppelt sein, um einen Anteil der durch den Kompressor 114 komprimierten Einlassluft zurück zu einem Ort stromaufwärts des Kompressors in den Kompressoreinlass umzuleiten. Der Umgehungskanal kann durch einen ersten Kanal 186 und einen zweiten Kanal 191 ausgebildet sein, wobei er außerdem einen Aspirator 180 enthält, der positioniert ist, wie in 1 gezeigt ist. Die Aspiratoren (die alternativ als Ejektoren, Venturi-Pumpen, Strahlpumpen und Injektoren bezeichnet werden können) sind passive Vorrichtungen, die eine preisgünstige Unterdruckerzeugung bereitstellen, wenn sie in Kraftmaschinensystemen verwendet werden. Der Aspirator 180 als solcher kann ein Ejektor, ein Injektor, eine Venturi-Düse, eine Strahlpumpe oder eine ähnliche passive Vorrichtung sein.
Wie in dem Beispiel nach 1 dargestellt ist, kann ein erstes Ende 145 des ersten Kanals 186 stromabwärts des Luftfilters 133 und stromaufwärts des Kompressors 114 an den Einlasskanal 142 gekoppelt sein. Ein zweites Ende 147 des ersten Kanals 186 kann über den Aspirator 180 mit dem zweiten Kanal 191 gekoppelt sein. Das zweite Ende 147 des ersten Kanals 186 als solches kann an einen Antriebsauslass des Aspirators 180 gekoppelt sein. Mit anderen Worten, der Antriebsauslass des Aspirators 180 kann stromaufwärts des Kompressors 114 und stromaufwärts des CIP-Sensors 160 über den ersten Kanal 186 an den Einlasskanal 142 gekoppelt sein. Deshalb kann die Antriebströmung der komprimierten Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors 114, die mit anderen Fluiden gemischt ist und die über ein Ansaugen in den Aspirator gezogen werden kann, an einem Ort stromaufwärts des Kompressors und stromabwärts des Luftfilters 133 (z. B. am ersten Ende 145) in den Einlasskanal 142 strömen.
Ferner kann ein erstes Ende 151 des zweiten Kanals 191 mit dem Einlasskanal 142 stromabwärts des Kompressors 114, stromabwärts des Zwischenkühlers 143 und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 165 fluidtechnisch in Verbindung stehen. Ein zweites Ende 149 des zweiten Kanals 191 kann an einen Antriebseinlass des Aspirators 180 und dahindurch an den ersten Kanal 186 gekoppelt sein. Folglich kann der Antriebseinlass des Aspirators 180 an einem Punkt, der sich stromabwärts des Kompressors 114, stromabwärts des Zwischenkühlers 143 und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 165 befindet, mit dem Einlasskanal 142 fluidtechnisch in Verbindung stehen. In alternativen Ausführungsformen kann der Antriebseinlass des Sauggebläses 180 stromabwärts des Kompressors 114, aber stromaufwärts des Zwischenkühlers 143 fluidtechnisch an den Einlasskanal 142 gekoppelt sein.
Eine Menge der durch den Umgehungskanal, der durch den ersten Kanal 186 und den zweiten Kanal 191 ausgebildet ist, umgeleiteten Luft kann von den relativen Drücken innerhalb des Kraftmaschinensystems abhängen. Wie in der dargestellten Ausführungsform gezeigt ist, kann alternativ ein Absperrventil 185 im zweiten Kanal 191 zwischen dem ersten Ende 151 und dem zweiten Ende 149 enthalten sein, um die Strömung der komprimierten Luft in den Kompressorumgehungskanal zu regeln. Wie gezeigt ist, ist das Absperrventil (SOV) 185 (bezüglich der Strömung der komprimierten Luft in dem Kompressorumgehungskanal) stromaufwärts des Ejektors 180 positioniert. Genauer dargelegt, das SOV 185 befindet sich im Kompressorumgehungskanal an einer Position, die sich stromaufwärts des Antriebseinlasses des Ejektors 180 befindet, wobei der Antriebseinlass des Ejektors 180 an das zweite Ende 149 des zweiten Kanals 191 gekoppelt ist. Zwischen dem Ejektor und dem SOV 185 sind keine weiteren Komponenten angeordnet. Hier kann eine Position des Absperrventils 185 die Menge der Luft, die durch den Umgehungskanal strömt, regeln. Durch das Steuern des Absperrventils 185 und das Variieren der Menge der durch den Umgehungskanal umgeleiteten Luft kann ein stromabwärts des Kompressors bereitgestellter Ladedruck geregelt werden. Dies ermöglicht die Ladedrucksteuerung und steuert außerdem das Kompressorpumpen. Wenn Luft durch die Kanäle 186 und 191 umgeleitet wird, kann ferner am Ejektor 180 ein Unterdruck für verschiedene Zwecke, einschließlich des Ziehens von Kraftstoffdämpfen von einem Kanister über ein Kanisterentleerungsventil, des Ausübens von Unterdruck auf eine unterdruckverbrauchende Vorrichtung, wie z. B. einen Bremskraftverstärker, oder für die Speicherung in einem Unterdruckbehälter, erzeugt werden. Das SOV 185 kann ein binäres Schaltventil sein oder kann ein kontinuierlich variables Ventil, das Positionen zwischen völlig geschlossen und völlig offen annehmen kann, sein.
Das Kraftmaschinensystem 100 enthält ferner ein Kraftstoffsystem 40, das einen Kraftstofftank 126, einen Kraftstoffdampfkanister 122 und andere Komponenten, die im Folgenden weiter beschrieben werden, umfasst. Der Kraftstofftank 126 lagert einen flüchtigen flüssigen Kraftstoff, der über die Kraftstoffeinspritzdüse 66 den Verbrennungskammern 30 in der Kraftmaschine 102 zugeführt werden kann. Um die Emission von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstofftank 126 in die Atmosphäre zu vermeiden, wird der Kraftstofftank 126 durch den Kraftstoffdampfkanister 122 zur Atmosphäre entlüftet. Der Kraftstoffdampfkanister kann im Rest dieser Beschreibung außerdem als ein Adsorptionsmittelkanister, ein Kraftstoffsystemkanister, ein Aktivkohlekanister oder einfach als ein Kanister bezeichnet werden. Der Kraftstoffdampfkanister 122 kann eine signifikante Kapazität zum Lagern von kohlenwasserstoff-, alkohol- und/oder esterbasierten Kraftstoffen in einem adsorbierenden Zustand aufweisen. Der Adsorptionsmittelkanister kann z. B. mit Aktivkohlekörnchen und/oder einem anderen Material mit großer Oberfläche gefüllt sein, um die von dem Kraftstofftank empfangenen Kraftstoffdämpfe zu adsorbieren. Dennoch verringert die verlängerte Adsorption von Kraftstoffdampf schließlich die Kapazität des Adsorptionsmittelkanisters für die weitere Lagerung, wobei sie zu Entlüftungsemissionen führen kann. Deshalb kann der Adsorptionsmittelkanister periodisch von den adsorbierten Kraftstoffdämpfen entleert werden, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. Während ein einziger Kraftstoffdampfkanister 122 in 1 gezeigt ist, wird erkannt, dass irgendeine Anzahl von Kanistern in das Kraftmaschinensystem 100 gekoppelt sein kann.
Ein Dampfblockierventil (VBV) 124 (das außerdem als ein Kraftstofftankabsperrventil 124 bezeichnet wird) kann optional in einer Leitung zwischen dem Kraftstofftank 126 und dem Kraftstoffdampfkanister 122 enthalten sein. In einigen Ausführungsformen kann das VBV 124 ein Solenoidventil sein, wobei der Betrieb des VBV 124 durch das Einstellen eines Antriebssignals (oder einer Impulsbreite) des dedizierten Solenoids geregelt werden kann. Während des normalen Kraftmaschinenbetriebs kann das VBV 124 geschlossen gehalten werden, um die Menge der täglichen Dämpfe, die von dem Kraftstofftank 126 zu dem Kanister 122 geleitet werden, zu begrenzen. Während der Betankungsoperationen und während ausgewählter Entleerungsbedingungen kann das VBV 124 vorübergehend geöffnet sein, um die Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 126 zum Kanister 122 zu leiten. Durch das Öffnen des Kraftstofftankabsperrventils (FTIV) 124 während der Bedingungen, wenn der Kraftstofftankdruck höher als ein Schwellendruck ist (sich z. B. über einer mechanischen Druckgrenze des Kraftstofftanks befindet, über der der Kraftstofftank und andere Komponenten des Kraftstoffsystems eine mechanische Beschädigung erleiden können), können die Betankungsdämpfe in den Kanister abgelassen werden, wobei der Kraftstofftankdruck unter den Druckgrenzen aufrechterhalten werden kann. Während das dargestellte Beispiel zeigt, dass das VBV 124 in einem Kanal zwischen dem Kraftstofftank und dem Kanister positioniert ist, kann in alternativen Ausführungsformen das FTIV am Kraftstofftank 126 angebracht sein.
Ein oder mehrere Drucksensoren 128 können zum Schätzen eines Kraftstofftankdrucks oder eines Unterdruckpegels an den Kraftstofftank 126 gekoppelt sein. Während das dargestellte Beispiel zeigt, dass ein Drucksensor an den Kraftstofftank 126 gekoppelt ist, kann der Drucksensor 128 in alternativen Ausführungsformen zwischen den Kraftstofftank und das VBV 124 gekoppelt sein.
Die von dem Kanister 122 während einer Entleerungsoperation abgelassenen Kraftstoffdämpfe können über eine Entleerungsleitung 119 in den Einlasskrümmer 144 geleitet werden. Die Strömung der Dämpfe entlang der Entleerungsleitung 119 kann durch das Kanisterentleerungsventil 164, das zwischen den Kraftstoffsystemkanister und den Kraftmaschineneinlass gekoppelt ist, geregelt sein. Die Menge und die Rate der durch das Kanisterentleerungsventil abgelassenen Dämpfe können durch den Arbeitszyklus eines (nicht dargestellten) zugeordneten Kanisterentleerungsventil-Solenoids bestimmt sein. Der Arbeitszyklus des Kanisterentleerungsventil-Solenoids als solcher kann durch das Antriebsstrangsteuermodul (PCM) des Fahrzeugs, wie z. B. den Controller 112, in Reaktion auf die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, einschließlich z. B. der Drehzahl-Last-Bedingungen der Kraftmaschine, eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einer Kanisterladung usw., stimmt werden. Durch das Befehlen, dass das Kanisterentleerungsventil geschlossen ist, kann der Controller das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem vom Kraftmaschineneinlass abdichten. Ein (nicht gezeigtes) optionales Kanisterrückschlagventil kann in der Entleerungsleitung 119 enthalten sein, um es zu verhindern, dass der Einlasskrümmerdruck die Gase in der entgegengesetzten Richtung der Entleerungsströmung strömen lässt. Das optionale Kanisterrückschlagventil als solches kann enthalten sein, falls die Steuerung des Kanisterentleerungsventils nicht genau zeitlich gesteuert ist oder das Kanisterentleerungsventil selbst durch einen hohen Einlasskrümmerdruck erzwungen geöffnet werden kann. Eine Schätzung der Krümmerluftströmung (MAF) kann von einem (nicht gezeigten) MAF-Sensor, der an den Einlasskrümmer 144 gekoppelt ist, erhalten werden und zum Controller 112 übertragen werden. Alternativ kann die MAF von alternativen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. einem Luftmassendruck (MAP), der durch einen MAP-Sensor 162, der an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, gemessen wird, gefolgert werden.
In der in 1 gezeigten Konfiguration ist das Kanisterentleerungsventil 164 ein Kanisterentleerungsventil (CPV) mit drei Öffnungen, das die Entleerung der Kraftstoffdämpfe vom Kanister sowohl entlang der ersten Entleerungsleitung 182 als auch entlang der zweiten Entleerungsleitung 184 in den Einlasskrümmer steuert. Die erste Entleerungsleitung 182 koppelt das CPV 164 fluidtechnisch an den Einlasskrümmer 144. Die zweite Entleerungsleitung 184 koppelt das CPV 164 fluidtechnisch an den Aspirator 180 und dann stromaufwärts des Kompressors 144 an den Einlasskanal 142. Die zweite Entleerungsleitung 184 ist über ein zweites Rückschlagventil 150 fluidtechnisch an einen Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 gekoppelt. Der Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 kann außerdem als Ansaugöffnung 194 des Ejektors 180 bezeichnet werden.
Das CPV 164, das in 1 schematisch dargestellt ist, umfasst ein Solenoidventil 172 und eine Strömungseinschränkung 174. In dem dargestellten Beispiel kann die Strömungseinschränkung 174 eine Schalldrossel 174 sein. Es wird angegeben, dass das Solenoidventil 172 und die Schalldrossel 174 innerhalb eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses des CPV 164 positioniert sein können. Mit anderen Worten, das Solenoidventil 172 und die Schalldrossel 174 können sich innerhalb desselben Gehäuses des CPV 164 befinden. Es wird außerdem angegeben, dass die Schalldrossel 174 unmittelbar am Solenoidventil 172 innerhalb des CPV 164 positioniert ist. Es kann ferner angegeben werden, dass das CPV andere Ventile als Solenoidventile und andere Strömungseinschränkungen als Schalldrosseln enthalten kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Schalldrossel 174 kann außerdem als Schalldüse 174 bezeichnet werden.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Strömungseinschränkung 174 (oder die Schalldrossel 174) stromabwärts des Solenoidventils 172 positioniert, so dass ein Einlass der Schalldrossel 174 mit einem Auslass des Solenoidventils 172 fluidtechnisch in Verbindung steht. Ein Auslass der Schalldrossel 174 ist über ein erstes Rückschlagventil 152 fluidtechnisch an den Einlasskrümmer 144 gekoppelt. Wie gezeigt ist, koppelt die erste Entleerungsleitung 182 den Auslass der Schalldrossel 174 stromabwärts der Einlassdrosselklappe 165 fluidtechnisch an den Einlasskrümmer 144.
Eine Schalldrossel ist eine spezielle Art einer Strömungseinschränkung, die zu einer im Wesentlichen festen Durchflussmenge für einen Unterdruck, der tiefer als 15–20 kPa ist, führt. Die Schalldrossel weist eine Fähigkeit der Druckrückgewinnung auf, die sie von einer Öffnung ohne Druckrückgewinnung verschieden macht. Ohne Druckrückgewinnung kann bei einem Unterdruck, der tiefer als 52 kPa ist, eine gedrosselte Strömung auftreten, vorausgesetzt, dass ein Druck an einem stromaufwärts gelegenen Ort 100 kPa beträgt.
Die drei Öffnungen im CPV 164 enthalten eine Einlassöffnung 166, die über die Entleerungsleitung 119 mit dem Kraftstoffdampfkanister 122 fluidtechnisch in Verbindung steht, eine erste Auslassöffnung 168, die über die erste Entleerungsleitung 182 fluidtechnisch mit dem Einlasskrümmer gekoppelt ist, und eine zweite Auslassöffnung 170, die über die zweite Entleerungsleitung 184 mit dem Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 fluidtechnisch gekoppelt ist. Die zweite Auslassöffnung 170 kann an einer Anzapfung 178 fluidtechnisch zwischen den Auslass des Solenoidventils 172 und den Einlass der Schalldrossel 174 (wie in 1 gezeigt ist) gekoppelt sein. Folglich kann der Ejektor 180 eine Entleerungsströmung zwischen dem Auslass des Solenoidventils 172 und dem Einlass der Schalldrossel 174 anzapfen. Falls die zweite Auslassöffnung 170 abgedeckt wäre, kann das CPV mit drei Öffnungen zu einem CPV mit zwei Öffnungen funktional äquivalent sein.
Das Öffnen oder das Schließen des CPV 164 wird über die Betätigung des Solenoidventils 172 durch den Controller 112 ausgeführt. Spezifisch kann ein pulsbreitenmoduliertes (PWM) Signal während einer Kanisterentleerungsoperation zu dem Solenoidventil 172 in dem CPV 164 übertragen werden. In einem Beispiel kann das PWM-Signal eine Frequenz von 10 Hz besitzen. In einem weiteren Beispiel kann das Solenoidventil 172 ein PWM-Signal mit 20 Hz empfangen.
Wenn das CPV 164 offen ist, kann in Abhängigkeit von den relativen Druckpegeln innerhalb des Kraftmaschinensystems die Entleerungsströmung in die Einlassöffnung 166 eintreten und dann entweder in den Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 oder nach dem Hindurchgehen durch die Strömungseinschränkung 174 über die erste Entleerungsleitung 182 in den Einlasskrümmer weitergehen. Während bestimmter Bedingungen kann eine Entleerungsströmung entlang beider Entleerungswege (z. B. der ersten Entleerungsleitung 182 und der zweiten Entleerungsleitung 184) gleichzeitig auftreten. Im Gegensatz zu herkömmlichen CPVs, die eine Strömungseinschränkung, wie z. B. eine Schalldrossel, enthalten können, die zwischen dem Solenoidventil und irgendeiner (irgendwelchen) Auslassöffnung(en) positioniert ist, kann die Entleerungsströmung, die das Solenoidventil 172 des CPV 164 verlässt, vor dem Verlassen der zweiten Auslassöffnung 170 nicht eingeschränkt sein. Genauer dargelegt, die Entleerungsströmung durch das CPV 164 über das Solenoidventil 172 und über die zweite Entleerungsleitung 184 kann vor dem Eintreten in den Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 nach dem Verlassen der zweiten Auslassöffnung 170 in der in 1 gezeigten CPV-Ausführungsform nicht eingeschränkt sein. Mit anderen Worten, das CPV 164 enthält keine Strömungseinschränkung in dem Entleerungsweg, der von dem Auslass des Solenoidventils 172 zur zweiten Auslassöffnung 170 des CPV führt, der wiederum mit der Ansaugöffnung 194 des Ejektors 180 fluidtechnisch in Verbindung steht. Folglich kann die Strömung, die den Auslass des Solenoidventils 172 verlässt und dann in den Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 eintritt, in keiner Weise geregelt sein. Die Menge der Entleerungsströmung über den Aspirator 180 als solche kann aufgrund eines geringeren Druckunterschieds zwischen dem Auslass des Solenoidventils 172 und der Ansaugöffnung 194 des Ejektors 180 kleiner (als eine Entleerungsströmung entlang der ersten Entleerungsleitung 182) sein. Irgendeine Strömungseinschränkung in dem Entleerungsweg über den Aspirator 180, spezifisch stromaufwärts der Ansaugöffnung 194, kann die Entleerungsdurchflussmenge negativ beeinflussen. Indem keine Schalldrossel (oder keine Strömungseinschränkungsvorrichtung) zwischen dem zweiten Auslass 170 und der Ansaugöffnung 194 positioniert ist, kann über den Aspirator 180 eine verbesserte Entleerungsdurchflussmenge ermöglicht werden.
Ein zweites Rückschlagventil 150 ist unmittelbar stromabwärts der zweiten Auslassöffnung 170 in der zweiten Entleerungsleitung 184 positioniert. Die entleerten Dämpfe können deshalb nur in der Richtung von der zweiten Auslassöffnung 170 von dem CPV 164 zu dem Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 und nicht in der entgegengesetzten Richtung strömen. Das zweite Rückschlagventil 150 blockiert eine Fluidströmung von dem Aspirator 180 in die zweite Auslassöffnung 170 des CPV 164 wirksam.
Die Position des zweiten Rückschlagventils 150 kann so sein, dass ein zwischen dem zweiten Rückschlagventil 150 und dem Auslass des Solenoidventils 172 enthaltenes Volumen verringert ist. In einem Beispiel kann das Volumen minimiert sein, um die Leistung des Kanisterentleerungsventils zu vergrößern. Die Leistung des Kanisterentleerungsventils kann durch das Vergleichen eines Anstiegs und eines Ordinatenabstandes einer Menge der entleerten Dämpfe, die durch das Solenoidventil 172 strömt, mit einer auf das Solenoidventil 172 angewendeten Impulsdauer bestimmt werden. Durch das Verringern des Volumens, das zwischen dem Auslass des Solenoidventils 172 und dem zweiten Rückschlagventil 150 enthalten ist, kann die Leistung des Kanisterentleerungsventils aufrechterhalten und/oder verbessert werden. In einem Beispiel kann ein Volumen, das zwischen dem Auslass des Solenoidventils 172 und dem Einlass der Schalldrossel 174 enthalten ist, null sein. Dies kann sicherstellen, dass die Entleerungsströmung durch die Schalldrossel 174 und den Ejektor 180 durch das Ändern der in diesem Bereich vorhandenen Molzahl geringfügig beeinflusst wird.
Im Gegensatz zu der Entleerungsströmung entlang der zweiten Entleerungsleitung 184 kann die Entleerungsströmung entlang der ersten Entleerungsleitung 182 durch die Schalldrossel 174 eingeschränkt sein. Die Einschränkung der Schalldrossel kann eine genauere Dosierung der Durchflussmenge ermöglichen. Die entleerten Dämpfe, die den Auslass des Solenoidventils 172 verlassen, treffen auf die Strömungseinschränkung 174 des CPV 164, bevor sie direkt in den Einlasskrümmer 144 strömen. Alternativ können die Entleerungsdämpfe zuerst in die Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 eintreten, bevor sie in den Einlasskrümmer 144 strömen. Es kann zwischen dem Auslass des Solenoidventils 172 und dem Einlasskrümmer 144 ein höherer Druckunterschied als solcher als zwischen dem Auslass des Solenoidventils 172 und der Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 vorhanden sein. Dieser höhere Druckunterschied kann zu einer beträchtlichen Entleerungsströmung in den Einlasskrümmer führen, wenn das CPV 164 geöffnet ist, was die Menge des in die Verbrennungskammern 30 eintretenden Kraftstoffs signifikant ändern kann. Im Ergebnis können das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, der Verbrennungswirkungsgrad und die Emissionen ungünstig beeinflusst sein. Durch das Positionieren der Schalldrossel 174 stromabwärts des Solenoidventils 172 kann die Entleerungsströmung in den Einlasskrümmer 144 auf eine stationäre Durchflussmenge geregelt und dosiert werden. Ferner kann die Kraftstoffeinspritzung über die Kraftstoffeinspritzdüsen genauer eingestellt werden, falls die entleerten Kraftstoffdämpfe mit einer stationären Durchflussmenge in den Einlasskrümmer eintreten, was eine verbesserte Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, der Emissionen und der Kraftmaschinenleistung ermöglicht. Ein erstes Rückschlagventil 152, das in die erste Entleerungsleitung 182 gekoppelt ist, verhindert die Rückströmung vom Einlasskrümmer 144 in den Kanister 122 und ermöglicht die Fluidströmung nur von der ersten Auslassöffnung 168 des CPV 164 zum Einlasskrümmer 144. Wie dargestellt ist, kann das erste Rückschlagventil 152 stromabwärts des Auslasses der Schalldrossel 174 positioniert sein.
Das Kraftstoffsystem 40 kann durch die selektive Einstellung der verschiedenen Ventile und Solenoide durch den Controller 112 in mehreren Modi betrieben werden. Das Kraftstoffsystem kann z. B. in einem Kraftstoffdampflagermodus betrieben werden, bei dem der Controller 112 das CPV 164 schließen und das Kanisterentlüftungsventil 120 und das FTIV 124 öffnen kann, um die Betankungs- und täglichen Dämpfe in den Kanister 122 zu leiten, während verhindert wird, dass die Kraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer geleitet werden. In diesem Modus kann die Luft, von der die Kraftstoffdämpfe entfernt worden sind, vom Kanister 122 durch das Kanisterentlüftungsventil 120 und die Entlüftungsöffnung 117 zur Atmosphäre strömen.
Als ein weiteres Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Betankungsmodus betrieben werden (z. B. wenn durch eine Bedienungsperson des Fahrzeugs eine Betankung des Kraftstofftanks angefordert ist), wobei der Controller 112 die Ventile einstellen kann, um den Kraftstofftank drucklos zu machen, bevor ermöglicht wird, dass Kraftstoff darin hinzugefügt wird. Darin kann der Controller 112 ein Kanisterentlüftungsventil (CVV) 120 schließen und sowohl das CPV 164 als auch das FTIV 124 öffnen, um den überschüssigen Kraftstofftankdruck/-unterdruck über den Kanister in den Einlasskrümmer zu leiten.
Als ein noch weiteres Beispiel kann das Kraftstoffsystem in einem Kanisterentleerungsmodus betrieben werden (z. B. wenn der Kanister gesättigt ist, eine Abgasreinigungsvorrichtung eine Anspringtemperatur erreicht hat und bei laufender Kraftmaschine), wobei der Controller 112 das CPV 164 und das CVV 120 öffnen und das FTIV 124 schließen kann. Durch das Schließen des FTIV kann der Kanister effizienter entleert werden. Während dieses Modus kann der entweder durch den Einlasskrümmer oder durch den Aspirator erzeugte Unterdruck verwendet werden, um Frischluft durch die Entlüftungsöffnung 117 und durch den Kraftstoffsystemkanister 122 zu ziehen, um die gelagerten Kraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer 144 zu entleeren. In diesem Modus werden die entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister zusammen mit der von der Atmosphäre gezogenen Luft, um die Entleerung zu ermöglichen, in der Kraftmaschine verbrannt. Das Entleeren kann fortgesetzt werden, bis sich die in dem Kanister gelagerte Menge der Kraftstoffdämpfe unter einem Schwellenwert befindet. Während des Entleerens kann die in Erfahrung gebrachte Dampfmenge/-konzentration verwendet werden, um die Menge der in dem Kanister gelagerten Kraftstoffdämpfe zu bestimmen, wobei dann während eines späteren Abschnitts der Entleerungsoperation (wenn der Kanister ausreichend entleert oder leer ist) die in Erfahrung gebrachte Dampfmenge/-konzentration verwendet werden kann, um einen Ladungszustand des Kraftstoffsystemkanisters zu schätzen. Alternativ können in einem Beispiel ein oder mehrere Sensoren 138 an den Kanister 122 gekoppelt sein, um eine Schätzung einer Kanisterladung (d. h., einer in dem Kanister gelagerten Menge der Kraftstoffdämpfe) bereitzustellen. Als ein Beispiel kann der Sensor 138 ein Drucksensor sein, der eine Schätzung des Kanisterdrucks oder der Kanisterladung bereitstellt. In einem weiteren Beispiel kann die Ladung des Kraftstoffsystemkanisters auf der Anzahl und der Dauer der Betankungsereignisse basieren, die nach einem vorhergehenden Kanisterentleerungsereignis stattgefunden haben. Basierend auf der Kanisterladung und ferner basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. den Drehzahl-Last-Bedingungen der Kraftmaschine, kann eine Entleerungsdurchflussmenge bestimmt werden. Während in 1 gezeigt ist, dass der Sensor 138 direkt an den Kanister gekoppelt ist, können andere Ausführungsformen den Sensor 138 stromabwärts des Kanisters oder an anderen Orten positionieren, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Während des Entleerungsmodus können die in dem Kraftstoffdampfkanister 122 gelagerten Dämpfe durch das Öffnen des Solenoidventils 172 des CPV 164 zum Einlasskrümmer 144 entleert werden. Wie früher ausführlich beschrieben worden ist, können die Dämpfe z. B. über die erste Entleerungsleitung 182 direkt zum Einlasskrümmer 144 oder über die zweite Entleerungsleitung 184 indirekt zum Einlasskrümmer 144 entleert werden. Das Entleeren entlang der zweiten Entleerungsleitung 184 in den Einlasskrümmer 144 kann nach dem Eintreten in die Mitreißöffnung 194 des Ejektors 180 und dann dem Strömen in den ersten Kanal 186 zum Einlasskanal 142, der schließlich zum Einlasskrümmer 144 führt, stattfinden. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, kann der von den von dem Kanister entleerten Dämpfen genommene Weg sowohl von einem Zustand des Absperrventils 185, wenn es vorhanden ist, als auch von den relativen Drücken innerhalb des Kraftmaschinensystems 100 abhängen.
Die Antriebströmung durch den Ejektor 180 erzeugt eine Saugströmung an dem Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180, wobei dadurch ein Unterdruck erzeugt wird, der verwendet werden kann, um die über das CPV 164 entleerten Kraftstoffdämpfe zu ziehen. Die Ansaugöffnung 194 kann sich an einem Hals des Aspirators 180 befinden, wobei deshalb an dem Hals des Aspirators 180 ein Unterdruck gezogen werden kann. Der Ejektor 180 als solcher ist eine Vorrichtung mit drei Öffnungen, die an den Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist und die eine Antriebseinlassöffnung, eine Mischströmungs- oder Antriebsauslassöffnung und eine Mitreißeinlassöffnung enthält. Wie früher erwähnt worden ist, steht die Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 über das zweite Rückschlagventil 150 mit der zweiten Auslassöffnung 170 des CPV 164 fluidtechnisch in Verbindung. Der Antriebseinlass des Aspirators 180 kann fluidtechnisch an das zweite Ende 149 des zweiten Kanals 191 gekoppelt sein und kann komprimierte Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors 114 empfangen. Der Antriebseinlass des Aspirators 180 als solcher kann an einem Ort stromabwärts des Kompressors 114 fluidtechnisch an den Einlasskanal 142 gekoppelt sein und kann in einigen Ausführungsformen außerdem stromabwärts des Zwischenkühlers 143 angekoppelt sein. Der Antriebsauslass des Aspirators 180 kann fluidtechnisch an das zweite Ende 147 des ersten Kanals 186 gekoppelt sein. Folglich kann der Antriebsauslass des Ejektors 180 an einem Ort stromaufwärts des Kompressors 114 über den ersten Kanal 186 mit dem Einlasskanal 142 fluidtechnisch in Verbindung stehen. Während der Bedingungen, wenn die Antriebströmung durch den Ejektor 180 hindurchgeht, verlässt ein Gemisch der Fluidströmung von dem Antriebseinlass und dem Mitreißeinlass 194, die hier als eine Mischströmung bezeichnet wird, den Mischströmungsauslass. In einem Beispiel kann die den Mischströmungsauslass verlassende Mischströmung eine Kombination aus komprimierter Luft und entleerten Kraftstoffdämpfen sein.
Wie früher erklärt worden ist, kann der Ejektor 180 durch ein Absperrventil 185 betätigt sein. Das Absperrventil 185 kann ein Solenoidventil sein, das elektrisch betätigt ist, wobei der Zustand des Absperrventils 185 durch den Controller 112 basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine gesteuert sein kann. Als eine Alternative kann das Absperrventil 185 jedoch ein pneumatisches (z. B. ein unterdruckbetätigtes) Ventil sein; wobei in diesem Fall der Betätigungsunterdruck für das Absperrventil 185 vom Einlasskrümmer und/oder einem Unterdruckbehälter und/oder anderen Niederdrucksenken des Kraftmaschinensystems stammen kann. In den Ausführungsformen, in denen das Absperrventil ein pneumatisch gesteuertes Ventil ist, kann die Steuerung des Absperrventils unabhängig von einem Antriebsstrangsteuermodul ausgeführt werden (das Absperrventil 185 kann z. B. basierend auf den Druck-/Unterdruckpegeln innerhalb des Kraftmaschinensystems passiv gesteuert sein).
Ob das Absperrventil 185 elektrisch oder mit Unterdruck betätigt ist, es kann entweder ein binäres Ventil (z. B. ein Zweiwegeventil) oder ein kontinuierlich variables Ventil sein. Binäre Ventile können entweder völlig offen oder völlig geschlossen (abgesperrt) gesteuert sein, so dass eine völlig offene Position eines binären Ventils eine Position ist, an der das Ventil keine Strömungseinschränkung ausübt, während eine völlig geschlossene Position eines binären Ventils eine Position ist, an der das Ventil die ganze Strömung einschränkt, so dass keine Strömung durch das Ventil hindurchgehen kann. Im Gegensatz können kontinuierlich variable Ventile in variierenden Graden teilweise geöffnet sein. Die Ausführungsformen mit einem kontinuierlich variablen Absperrventil können eine größere Flexibilität bei der Steuerung der Antriebströmung durch den Ejektor 180 bereitstellen, mit dem Nachteil, dass kontinuierlich variable Ventile viel teurer als binäre Ventile sein können. In anderen Beispielen kann das Absperrventil 185 ein Absperrschieber, ein schwenkbares Plattenventil, ein Tellerventil oder ein anderer geeigneter Ventiltyp sein.
Der Zustand des Absperrventils 185 kann basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine eingestellt werden, um die Antriebströmung durch den Ejektor 180 zu variieren. Ein Zustand des Absperrventils 185, wie er hier verwendet wird, kann völlig offen, teilweise offen (zu variierenden Graden) oder völlig geschlossen sein. In einem Beispiel kann der Zustand des Absperrventils 185 basierend auf dem Einlasskrümmerdruck eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann der Zustand des Absperrventils 185 basierend auf einer Sollmenge und/oder einer Sollrate der Kraftmaschinen-Luftströmung eingestellt werden. In einem noch weiteren Beispiel kann die Position des Absperrventils 185 auf einem Ladedruck-Sollpegel basieren. Es wird erkannt, dass die Verweise auf die Einstellung des Absperrventils 185 sich entweder auf eine aktive Steuerung über den Controller 112 (wie z. B. wenn das Absperrventil 185 ein Solenoidventil ist) oder auf eine passive Steuerung basierend auf einem Unterdruckbetätigungsschwellenwert des Absperrventils (z. B. in den Ausführungsformen, in denen das Absperrventil 185 ein unterdruckbetätigtes Ventil ist) beziehen können. Durch das Variieren der Antriebströmung durch den Ejektor 180 über die Einstellung des Zustands des Absperrventils 185 kann ein Betrag des am Mitreißeinlass des Ejektors 180 gezogenen Unterdrucks moduliert werden, um den Unterdruckanforderungen zu entsprechen.
Es wird erkannt, dass in einigen Ausführungsformen das erste Rückschlagventil 152 in der ersten Entleerungsleitung 182 nicht enthalten sein kann, wenn das Absperrventil 185 vorhanden ist. Wenn das erste Rückschlagventil 152 in der ersten Entleerungsleitung 182 nicht enthalten ist, kann während der aufgeladenen Bedingungen und bei einem wenigstens teilweise offenen Absperrventil 185, um über den Aspirator 180 einen Unterdruck zu erzeugen, aufgeladene Luft in einer entgegengesetzten Richtung durch die erste Entleerungsleitung 182 zu dem Solenoidventil 172 strömen. Selbst wenn das Solenoidventil 172 geöffnet ist, kann hier die aufgeladene Luft vorzugsweise zu der Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 bezüglich der Strömung zu dem Kraftstoffdampfkanister 122 entweichen. Ferner kann während der aufgeladenen Bedingungen der Krümmerdruck niedriger als der Drosselklappeneinlassdruck sein, so dass durch das Aufrechterhalten des Absperrventils an einer wenigstens etwas offenen Position der Ejektor 180 weiterhin einen Unterdruck erzeugen kann, um irgendeine Rückströmung vom Einlasskrümmer 144 in das CPV 164 zu ziehen. In den Fällen, in denen der Ejektor-Antriebsdruck niedriger ist, ist der Krümmerdruck gleichermaßen niedriger, was die Rückströmung in das CPV 164 verringert. Noch weiter kann in einigen Beispielen die Rückströmung durch die Schalldrossel 174 infolge eines niedrigeren Ausflusskoeffizienten beträchtlich niedriger als die Vorwärtsströmung durch die Schalldrossel 174 sein.
Es wird außerdem erkannt, dass der durch den Aspirator 180 erzeugte Unterdruck für zusätzliche Zwecke außer dem Ziehen der Entleerungsströmung verwendet werden kann, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Der durch den Aspirator erzeugte Unterdruck kann z. B. in einem Unterdruckbehälter gelagert werden. In einem weiteren Beispiel kann der Unterdruck von dem Ejektor in einem Bremskraftverstärker verwendet werden.
Der Controller 112 kann als ein Mikrocomputer konfiguriert sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeports, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, einen Schreib-Lese-Speicher, einen Haltespeicher und einen Datenbus enthält. Der Controller 112 kann verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 102 gekoppelten Sensoren 116, wie z. B. dem BP-Sensor 196, dem MAP-Sensor 162, dem CIP-Sensor 160, dem TIP-Sensor 161 usw., empfangen. Außerdem kann der Controller 112 die Position verschiedener Aktuatoren 118 basierend auf der von den verschiedenen Sensoren 116 empfangenen Eingabe überwachen und einstellen. Diese Aktuatoren können z. B. die Einlassdrosselklappe 165, die Einlass- und Auslassventilsysteme, das Solenoidventil 172 des CPV 164, das Kanisterentlüftungsventil 120, das FTIV 124, das Absperrventil 185 enthalten. Der Festwertspeicher des Speichermediums im Controller 112 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen repräsentieren, die durch einen Prozessor zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Routinen als auch anderer Varianten, die vorhergesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausführbar sind. Beispielhafte Routinen werden hier bezüglich der 2, 3 und 4 beschrieben.
Folglich kann ein beispielhaftes Kraftmaschinensystem ein Kanisterentleerungsventil, das ein Solenoidventil und eine Schalldrossel umfasst, wobei die Schalldrossel stromabwärts des Solenoidventils angekoppelt ist, ein Einlass der Schalldrossel fluidtechnisch an einen Auslass des Solenoidventils gekoppelt ist, ein Auslass der Schalldrossel über ein erstes Rückschlagventil fluidtechnisch mit einem Einlasskrümmer gekoppelt ist, einen Kraftstoffdampfkanister, der über eine erste Öffnung mit einem Einlass des Kanisterentleerungsventils fluidtechnisch in Verbindung steht, einen Ejektor, der in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, wobei der Kompressorumgehungskanal ein Absperrventil enthält, eine Ansaugöffnung des Ejektors über ein zweites Rückschlagventil mit einer zweiten Öffnung des Kanisterentleerungsventils fluidtechnisch in Verbindung steht, die zweite Öffnung zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlass der Schalldrossel positioniert ist, ein Antriebseinlass des Ejektors stromabwärts eines Kompressors an einen Einlasskanal gekoppelt ist und ein Antriebsauslass des Ejektors stromaufwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist, umfassen. Ferner kann das Absperrventil in dem Kompressorumgehungskanal die Antriebströmung durch den Ejektor steuern. Das Solenoidventil und die Schalldrossel als solche können innerhalb eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses des Kanisterentleerungsventils positioniert sein.
Außerdem kann das erste Rückschlagventil (z. B. das erste Rückschlagventil 152) fehlen, wenn das Absperrventil vorhanden ist, so dass der Auslass der Schalldrossel direkt an den Einlasskrümmer gekoppelt ist. Der Auslass der Schalldrossel kann stromabwärts einer Einlassdrosselklappe an den Einlasskrümmer gekoppelt sein. Ferner kann der Kompressor stromaufwärts der Einlassdrosselklappe positioniert sein.
2 stellt eine beispielhafte Routine 200 zum Ausführen einer Kanisterentleerung darauf basierend, ob in einem Kraftmaschinensystem, wie z. B. dem Kraftmaschinensystem 100 nach 1, aufgeladene Bedingungen vorhanden sind oder fehlen, dar. Spezifisch können während der nicht aufgeladenen Bedingungen die entleerten Kraftstoffdämpfe über die Schalldrossel in den Einlasskrümmer geleitet werden. Während der aufgeladenen Bedingungen können die entleerten Kraftstoffdämpfe in Abhängigkeit vom Kanisterdruck und vom Krümmerdruck in den Einlass des Kompressors und/oder in den Einlasskrümmer geleitet werden.
Bei 202 können die Betriebsparameter der Kraftmaschine, wie z. B. die Drehmomentanforderung, die Kraftmaschinendrehzahl, der Atmosphärendruck (BP), der MAP, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis usw. geschätzt und/oder gemessen werden. Der Krümmerdruck kann z. B. über einen Krümmerdrucksensor (z. B. den Sensor 162 in 1) abgetastet werden. Ferner kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch eine Ausgabe eines Abgassensors, der an den Auslasskrümmer der Kraftmaschine gekoppelt ist, gemessen werden.
Bei 204 kann die Routine 200 bestimmen, ob die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. Die Entleerungsbedingungen können basierend auf verschiedenen Betriebsparametern der Kraftmaschine und des Fahrzeugs, einschließlich einer Menge der in dem Kanister 122 gelagerten Kohlenwasserstoffe, die größer als ein Schwellenwert ist, der Temperatur des Emissionskatalysators, die größer als ein Schwellenwert ist, der Kraftmaschinentemperatur, der Anzahl der Kraftmaschinenstarts seit der letzten Entleerungsoperation (wie z. B. der Anzahl der Starts, die größer als ein Schwellenwert ist), einer Dauer, die seit der letzten Entleerungsoperation vergangen ist, der Kraftstoffeigenschaften und verschiedener anderer, bestätigt werden. Eine Menge der in dem Kraftstoffsystemkanister gelagerten Kraftstoffdämpfe kann basierend auf einem oder mehreren Sensoren in dem Abgasreinigungssystem (z. B. dem Sensor 138, der an den Kraftstoffdampfkanister 122 nach 1 gekoppelt ist) gemessen werden oder basierend auf einer in Erfahrung gebrachten Dampfmenge/-konzentration am Ende eines vorhergehenden Entleerungszyklus geschätzt werden. Die Menge der in dem Kraftstoffsystemkanister gelagerten Kraftstoffdämpfe kann ferner basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine und des Fahrzeugs, einschließlich einer Häufigkeit der Betankungsereignisse und/oder der Häufigkeit und der Dauer der vorhergehenden Entleerungszyklen, geschätzt werden. Falls die Entleerungsbedingungen nicht bestätigt werden und nicht erfüllt sind, geht die Routine 200 zu 206 weiter, um die Entleerungsroutine nicht auszuführen, wobei die Routine 200 endet. In alternativen Ausführungsformen kann eine Entleerungsroutine durch den Controller basierend auf den vorhandenen Kraftmaschinenbedingungen eingeleitet werden. Falls z. B. die Emissionsbehandlungsvorrichtung das Anspringen erreicht hat, kann das Entleeren eingeleitet werden, selbst wenn die Kanisterladung kleiner als die Schwellenladung ist, um die gelagerten Kohlenwasserstoffniveaus weiter zu verringern.
Falls die Entleerungsbedingungen bei 204 erfüllt sind, geht die Routine 200 zu 208 weiter, um zu bestimmen, ob Aufladungsbedingungen vorhanden sind oder nicht. In einem Beispiel kann eine Aufladungsbedingung bestätigt werden, wenn der Drosselklappeneinlassdruck höher als ein Atmosphärendruck ist. Der Drosselklappeneinlassdruck oder der Ladedruck kann durch den TIP-Sensor 161 nach 1 gemessen werden. In einem weiteren Beispiel können die Aufladungsbedingungen bestätigt werden, falls eine höhere Kraftmaschinenlast und/oder eine überatmosphärische Einlassbedingung vorhanden sind/ist.
Falls bei 208 die Aufladungsbedingungen nicht bestätigt werden, kann sich die Kraftmaschine in einer nicht aufgeladenen Bedingung, wie z. B. einem Leerlaufzustand der Kraftmaschine, befinden. Während der nicht aufgeladenen Bedingungen kann der Druck im Einlasskrümmer niedrig genug sein, um die entleerten Kraftstoffdämpfe durch die erste Entleerungsleitung 182 zu ziehen. Danach geht die Routine 200 zu 210 weiter, um die Positionen verschiedener Ventile für die Entleerungsströmung einzustellen. Entsprechend kann das Kanisterentleerungsventil (z. B. das CVV 120) bei 212 (von einer geschlossenen Position) geöffnet werden, kann das FTIV (falls es vorhanden ist) bei 214 (von einer offenen Position) geschlossen werden und kann das CPV (z. B. das CPV 164 nach 1) bei 216 geöffnet werden. Das Absperrventil in dem Kompressorumgehungskanal (z. B. das SOV 185) kann während der nicht aufgeladenen Bedingungen außerdem bei 217 geschlossen werden.
Das Öffnen des CPV 164 als solches enthält das Übertragen eines pulsbreitenmodulierten Signals zu dem Solenoidventil 172, das in einem Offen-/Geschlossenmodus gepulst werden kann. Das Solenoidventil 172 kann ein schnell ansprechendes Ventil sein. In einem Beispiel kann das Solenoidventil mit 10 Hz gepulst werden. Das pulsbreitenmodulierte Signal kann die Dauer eines Zeitraums des offenen Ventils variieren, um eine durchschnittliche Entleerungsdurchflussmenge zu steuern. Ferner kann das Öffnen und das Schließen des Solenoidventils mit den Verbrennungsereignissen der Kraftmaschinenzylinder synchronisiert sein. Es wird angegeben, dass das Solenoidventil in dem CPV als eine Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff visualisiert werden kann, die Kraftstoffdämpfe (von einem Kanister) zusammen mit Luft (von der Atmosphäre, um die Entleerung zu ermöglichen) in den Kraftmaschineneinlass einspritzt. Folglich kann die Kraftmaschine 102 in dem dargestellten Beispiel eine Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff enthalten, um alle Verbrennungskammern 30 zu bedienen. In anderen Ausführungsformen kann eine verbesserte Leistung verursacht werden, indem eine Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff (wie z. B. das CPV 164) für jede Verbrennungskammer aufgenommen wird.
Beim Öffnen des CVV und des CPV können die Kraftstoffdämpfe (mit Luft) vom Kraftstoffdampfkanister durch die Entleerungsleitung 119 über das Solenoidventil 172 durch die Schalldrossel 174 an dem ersten Rückschlagventil 152 (falls es vorhanden ist) vorbei in der ersten Entleerungsleitung 182 in den Einlasskrümmer 144 des Kraftmaschinensystems 100 strömen. Die Schalldrossel 174 kann die Strömungsdosierung unter den Bedingungen ermöglichen, wenn der Einlasskrümmer wenigstens 8 kPa Unterdruck aufweist.
Folglich kann bei 218 der Einlasskrümmerunterdruck verwendet werden, um Luft durch den Kanister zu ziehen, um die Desorption und die Entleerung der in dem Kanister gelagerten Kraftstoffdämpfe zu ermöglichen. Ferner kann der Einlassunterdruck diese desorbierten und entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch das CPV ziehen. Die Strömung der entleerten Dämpfe durch das CPV enthält das Strömen der entleerten Dämpfe durch das Solenoidventil bei 220 und dann das Strömen dieser entleerten Dämpfe durch die Schalldrossel bei 222.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Schalldrossel 174 stromabwärts des Solenoidventils 172 positioniert. Deshalb können die entleerten Dämpfe zuerst durch das Solenoidventil 172 und später durch die Schalldrossel 174 strömen. Die durch die Schalldrossel 174 strömenden Dämpfe können an dem ersten Rückschlagventil 152 (falls es vorhanden ist) vorbeiströmen und können dann in den Einlasskrümmer strömen. Folglich können bei 224 die entleerten Dämpfe von der Schalldrossel im Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe (z. B. der Einlassdrosselklappe 165) empfangen werden. Ferner können diese entleerten Dämpfe in die Verbrennungskammern für die Verbrennung zugeführt werden. Während der nicht aufgeladenen Bedingungen als solchen kann es keine Entleerungsströmung durch den Aspirator geben, weil kein Unterdruck darin erzeugt werden kann.
Basierend auf einer von dem Kanister im Krümmer empfangenen Menge der Kraftstoffdämpfe kann die Kraftstoffbeaufschlagung der Kraftmaschine durch die Kraftstoffeinspritzdüsen eingestellt werden. Entsprechend können bei 226 die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung und/oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung basierend auf der vom Kanister im Einlasskrümmer empfangenen Menge der entleerten Kraftstoffdämpfe modifiziert werden. In einem Beispiel können die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zylinder auf oder nah bei einem Sollverhältnis, wie z. B. der Stöchiometrie, aufrechtzuerhalten. Die Kraftstoffbeaufschlagung über die Kraftstoffeinspritzdüsen kann z. B. verringert werden, wenn eine Menge der entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister zunimmt, um die Verbrennung auf der Stöchiometrie aufrechtzuerhalten. In einem weiteren Beispiel können die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung modifiziert werden, um die Kraftmaschinenverbrennung für das Drehmoment aufrechtzuerhalten. In einem noch weiteren Beispiel können die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung und/oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung variiert werden, um sowohl das Kraftmaschinendrehmoment als auch ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten. Außerdem kann ein Sensor ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase, die die Kraftmaschine verlassen, bestimmen, wobei das bestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis verglichen werden kann. Der Controller kann basierend auf einem Unterschied zwischen dem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis und dem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis einen Fehler berechnen. Die Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoffeinspritzdüsen kann basierend auf dem berechneten Fehler entsprechend eingestellt werden.
Falls zurück bei 208 bestimmt wird, dass aufgeladene Bedingungen vorhanden sind, geht die Routine 200 zu 228 weiter, um zu bestimmen, ob der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck ist. Der Kanisterdruck kann sich im Wesentlichen auf dem oder in der Nähe des Atmosphärendrucks befinden, wenn das CVV geöffnet ist. Das CVV als solches kann größtenteils an einer offenen Position aufrechterhalten werden und kann nur während einer Unterdruckundichtigkeitsprüfung geschlossen sein. Entsprechend kann der Kanisterdruck den Atmosphärendruck repräsentieren. Falls bestimmt wird, dass unter aufgeladenen Bedingungen der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck ist, kann die Routine 200 zu 230 weitergehen, um die Routine 300 nach 3 auszuführen. Der Krümmerdruck kann basierend auf einer Position der Einlassdrosselklappe niedriger als der Kanisterdruck (oder der Atmosphärendruck) sein. Falls sich z. B. die Einlassdrosselklappe an einer teilweise geschlossenen Position befindet, kann der Krümmerdruck sowohl bezüglich des Ladedrucks (der am Drosselklappeneinlass gemessen wird) als auch bezüglich des Atmosphärendrucks verringert sein. Hier kann die Entleerungsströmung über beide Entleerungsleitungen, z. B. die erste Entleerungsleitung 182 und die zweite Entleerungsleitung 184, in den Einlass strömen. Die Routine 300 wird im Folgenden weiter beschrieben.
Falls andererseits bestätigt wird, dass der Kanisterdruck nicht größer als der Krümmerdruck (MAP) ist, geht die Routine 200 zu 232 weiter, wo verschiedene Werte eingestellt werden können, um die Entleerungsströmung durch den Aspirator zu ermöglichen. Bei 234 kann das CVV (z. B. das CVV 120) (von einer geschlossenen Position) geöffnet werden oder offen aufrechterhalten werden, um Frischluft von der Atmosphäre in den Kanister zu ziehen. Als Nächstes kann bei 236 das FTIV (falls es vorhanden ist) von einer offenen Position geschlossen werden oder kann geschlossen aufrechterhalten werden. Ferner kann bei 238 das CPV geöffnet werden. Wie früher bezüglich 216 erklärt worden ist, kann das CPV bei einer gegebenen Frequenz zwischen offenen und geschlossenen Positionen gepulst sein.
Außerdem kann bei 240 ein Absperrventil (z. B. das SOV 185) (von einer geschlossenen Position) geöffnet werden oder kann offen aufrechterhalten werden. Eine Öffnung des Absperrventils als solche kann eingestellt werden, um die Strömung der komprimierten Luft im Kompressorumgehungskanal zu regeln und folglich die Erzeugung von Unterdruck an dem Aspirator zu regeln.
Der Controller kann die Kraftmaschinenbedingungen überwachen und kann wählen, das Absperrventil zu öffnen, wenn Unterdruck erwünscht ist. Als ein Beispiel kann Unterdruck erwünscht sein, wenn die Unterdruckpegel in einem Unterdruckbehälter unter einen Schwellenwert fallen, während einer Entleerungsoperation, während einer Bremsoperation usw. In einem Beispiel kann das Absperrventil ein binäres Schaltventil sein, wobei, falls Unterdruck erwünscht ist, das Absperrventil zu einer "Ein"-Position eingestellt wird. Falls kein Unterdruck erwünscht ist oder wenn keine aufgeladenen Bedingungen vorhanden sind, kann das Absperrventil deaktiviert werden, indem es zu einer "Aus"-Position eingestellt wird. Alternativ kann während einer Übergangsbedingung der Kraftmaschine, spezifisch bei einem Pedaldruckereignis der Bedienungsperson, das Absperrventil vorübergehend geschlossen werden, um eine schnelle Zunahme des Ladedrucks zu ermöglichen.
Bei 240 kann das Absperrventil zu einer "ein" (oder offenen) Position eingestellt werden, falls das Absperrventil ein binäres Ventil ist. Falls jedoch das Absperrventil in der Kraftmaschinenausführungsform ein Ventil eines kontinuierlich variablen Typs ist, kann das Absperrventil bei 240 von einer weiter geschlossenen Position zu einer weiter offenen Position eingestellt werden. Alternativ kann es von einer größtenteils offenen Position zu einer völlig offenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann das Absperrventil von einer völlig geschlossenen Position zu einer völlig offenen Position geändert werden. Die Öffnung des Absperrventils kann einen im Aspirator erzeugten Unterdruckpegel bestimmen. Ferner kann das Absperrventil basierend auf den Kraftmaschinenbedingungen eingestellt werden, wie später bezüglich 4 weiter erklärt wird.
Bei der komprimierten Luft, die als eine Antriebströmung durch den Ejektor strömt, kann in dem Aspirator ein Unterdruck erzeugt werden, der auf die Anzapfung zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlass der Schalldrossel in dem CPV ausgeübt werden kann. Folglich können während der aufgeladenen Bedingungen die Entleerungsdämpfe von dem Kanister 122 durch das Solenoidventil 172 in dem CPV 164 an dem zweiten Rückschlagventil 150 vorbei in die Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180, der an den Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, strömen. Wenn ferner der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck ist und die Kraftmaschine unter aufgeladenen Bedingungen arbeitet, kann die Entleerungsströmung durch die Schalldrossel direkt in den Einlasskrümmer nicht stattfinden.
Bei 242 kann komprimierte Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors 114 (und in dem Beispiel nach 1 stromabwärts des Zwischenkühlers 134) und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 165 durch den Aspirator 180 zu dem Kompressoreinlass strömen. Diese Antriebströmung komprimierter Luft durch den Ejektor erzeugt einen Unterdruck. Bei 244 kann der Unterdruck an dem Hals des Aspirators gezogen werden und bei 246 stromabwärts des Solenoidventils und stromaufwärts der Schalldrossel auf das CPV ausgeübt werden.
Der ausgeübte Unterdruck kann bei 248 die entleerten Dämpfe von dem Kanister über den Aspirator zum Einlass des Kompressors ziehen. Bei 250 können die entleerten Dämpfe durch das Solenoidventil 172 in dem CPV strömen. Bei 252 können diese Dämpfe dann durch das zweite Rückschlagventil stromabwärts der Anzapfung (z. B. der Anzapfung 178 in 1) zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlass der Schalldrossel strömen. Ferner können bei 254 die desorbierten Kraftstoffdämpfe nicht durch die Schalldrossel strömen.
Diese desorbierten Dämpfe können am Kompressoreinlass empfangen werden und können dann für die Verbrennung in den Zylindern der Kraftmaschine 102 in den Einlasskrümmer strömen. Basierend auf der von dem Kanister empfangenen Menge der Kraftstoffdämpfe kann bei 226 die Kraftstoffbeaufschlagung der Kraftmaschine eingestellt werden. Folglich können eine Menge des eingespritzten Kraftstoffs und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf eine von dem Kanister empfangene Menge der Kraftstoffdämpfe eingestellt werden. In einem Beispiel können die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zylinder auf oder nah bei einem Sollverhältnis, wie z. B. der Stöchiometrie, aufrechtzuerhalten. Die Menge der Kraftstoffeinspritzung kann z. B. in Reaktion auf eine Zunahme der von dem Kanister empfangenen Kraftstoffdämpfe verringert werden. Dann kann die Routine 200 enden.
6 stellt ein Kennfeld 600 dar, das einen Vergleich zwischen den Entleerungsdurchflussmengen durch einen Aspirator, wenn der Aspirator an einen Auslass einer Schalldrossel in einem CPV gekoppelt ist und wenn der Aspirator (z. B. der Aspirator 180) die Schalldrossel (z. B. die Schalldrossel 174) umgeht und fluidtechnisch an einen Auslass eines Solenoidventils (z. B. des Solenoidventils 172) in dem CPV gekoppelt ist, veranschaulicht. Alternativ kann der Aspirator direkt an den Kraftstoffdampfkanister gekoppelt sein, wie bezüglich der beispielhaften Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, beschrieben wird. Das Kennfeld 600 stellt die Ansaugdurchflussmenge entlang der y-Achse und die Einlassunterdruckpegel entlang der x-Achse dar. Ferner repräsentiert die graphische Darstellung 602 in dem Kennfeld 600 eine beispielhafte Durchflussmenge durch ein einziges CPV, wie z. B. das CPV 164 nach 1 (oder das CPV 163 nach 7). Die graphischen Darstellungen 604, 606 und 608 repräsentieren die Ansaugdurchflussmengen des Aspirators bei verschiedenen Ladedrücken. Spezifisch repräsentiert die graphische Darstellung 604 eine Variation der Ansaugdurchflussmenge an dem Aspirator bei einem ersten Ladedruck, repräsentiert die graphische Darstellung 606 eine Variation der Ansaugdurchflussmenge an dem Aspirator bei einem zweiten Ladedruck und gibt die graphische Darstellung 608 eine Variation der Ansaugdurchflussmenge an dem Aspirator bei einem dritten Ladedruck an. Hier kann der erste Ladedruck (z. B. 60 kPa) der höchste der drei dargestellten Ladedrücke sein, kann der zweite Ladedruck (z. B. 40 kPa) niedriger als der erste Ladedruck, aber größer als der dritte Ladedruck sein und kann der dritte Ladedruck (z. B. 5 kPa) niedriger als sowohl der erste als auch der zweite Ladedruck sein.
Falls der durch den Ejektor erzeugte Unterdruck auf den Auslass der Schalldrossel in dem CPV ausgeübt wird, kann die Entleerungsdurchflussmenge durch den Ejektor die sein, die am Schnittpunkt der graphischen Darstellung 602 und der graphischen Darstellungen (z. B. 622, 624 und 628) der Ansaugdurchflussmengen des Ejektors angegeben ist. Falls andererseits der Unterdruck von dem Ejektor (entweder am Auslass des Solenoidventils 172 des CPV 164 oder direkt auf die Entleerungsleitung 125 von dem Kraftstoffdampfkanister 122, wie in 7 gezeigt ist) direkt auf den Kanister ausgeübt wird, kann die Entleerungsdurchflussmenge durch den Ejektor die maximale Durchflussmenge des Ejektors sein, die in der graphischen Darstellung gezeigt ist, wo die graphischen Darstellungen der Ansaugdurchflussmengen die y-Achse schneiden. Die Entleerungsströmung durch den Ejektor bei dem ersten Ladedruck, wenn der Ejektor an die Schalldrossel des CPV gekoppelt ist, kann z. B. durch die Durchflussmenge bei 622 (z. B. den Schnittpunkt der graphischen Darstellung 602 und der graphischen Darstellung 604) angegeben sein. Wie in dem Kennfeld 600 gezeigt ist, kann diese Durchflussmenge die SFL_3 sein. Falls andererseits der Ejektor nicht an die Schalldrossel gekoppelt wäre und stattdessen an das Solenoidventil (oder direkt an den Kanister) gekoppelt wäre, kann die Durchflussmenge durch den Ejektor bei dem ersten Ladedruck die SFL_1 sein, wo die graphische Darstellung 604 die y-Achse bei 632 schneidet. Es wird angegeben, dass die Durchflussmenge SFL_1 beträchtlich höher als die Durchflussmenge SFL_3 ist. In einem weiteren Beispiel, wenn der Ladedruck der dritte Ladedruck ist, kann die Entleerungsströmung durch den Aspirator, wenn er an den Auslass der Schalldrossel gekoppelt ist, durch 628, den Schnittpunkt der graphischen Darstellung 602 und der graphischen Darstellung 608, angegeben sein. Folglich kann die Durchflussmenge die SFL_6 sein, wie in dem Kennfeld 600 gezeigt ist. Die Durchflussmenge durch den Aspirator kann jedoch beim dritten Ladedruck die SFL_5 (die Durchflussmenge am Schnittpunkt der graphischen Darstellung 608 mit der y-Achse bei 636) sein, wenn der Ejektor direkt an das Solenoidventil gekoppelt ist und die Schalldrossel umgeht. Abermals ist die Durchflussmenge SFL_5 signifikant höher als die Durchflussmenge SFL_6 bei 628. Gleichermaßen können die Durchflussmengen des Ejektors bei dem zweiten Ladedruck, wenn der Ejektor an die Schalldrossel gekoppelt ist, (die Durchflussmenge SFL_4 bei 624) beträchtlich niedriger als die Durchflussmenge (SFL_2) bei demselben Ladedruck sein, wenn der Ejektor entweder direkt an das Solenoidventil oder direkt an den Kanister gekoppelt ist. Folglich kann durch das Entfernen der Schalldrossel aus dem Entleerungsströmungsweg zu dem Ejektor die Entleerungsdurchflussmenge beträchtlich vergrößert werden. In einem Beispiel kann die Entleerungsdurchflussmenge (oder die Ansaugdurchflussmenge) verdoppelt werden. Ferner kann diese Zunahme der Durchflussmenge bei einer Kraftmaschinenbedingung auftreten, wenn die Kraftmaschine die zusätzliche Kraftstoffströmung tolerieren kann, z. B. bei aufgeladenen Bedingungen.
3 zeigt eine Routine 300, die eine beispielhafte Entleerung über die Schalldrossel und den Aspirator während aufgeladener Bedingungen veranschaulicht. Wenn spezifisch der Kanisterdruck höher als der Krümmerdruck (MAP) ist, kann eine Entleerungsoperation das Strömen der desorbierten Kraftstoffdämpfe sowohl über die Schalldrossel als auch über den Aspirator enthalten.
Bei 302 kann die Routine 300 bestimmen, ob der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck im Einlasskrümmer der Kraftmaschine ist. Mit anderen Worten, es kann bestimmt werden, ob der Krümmerdruck niedriger als der Kanisterdruck ist. Wie früher bezüglich 228 beschrieben worden ist, kann der Kanisterdruck im Wesentlichen zum Atmosphärendruck äquivalent sein, weil das CVV größtenteils offen aufrechterhalten wird. Falls bestimmt wird, dass der Kanisterdruck niedriger als der Krümmerdruck ist, geht die Routine 300 zu 304 weiter, wo sie das Entleerungsverfahren nicht fortsetzen kann und endet. Hier kann die Entleerung nur über den Unterdruck des Aspirators stattfinden, wie früher bezüglich der Routine 200 (232–254) beschrieben worden ist.
Falls bestätigt wird, dass der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck ist, geht die Routine 300 zu 306 weiter, um die Positionen verschiedener Ventile für die gleichzeitige Entleerungsströmung über die Schalldüse und den Aspirator einzustellen. Bei 308 kann das CVV (z. B. das CVV 120) (von einer geschlossenen Position) geöffnet werden oder offen aufrechterhalten werden, um Frischluft von der Atmosphäre in den Kanister zu ziehen. Als Nächstes kann bei 310 das FTIV (falls es vorhanden ist) von einer offenen Position geschlossen werden oder kann geschlossen aufrechterhalten werden. Ferner kann bei 312 das CPV geöffnet werden. Wie früher bezüglich 216 und 238 der Routine 200 erklärt worden ist, kann das CPV mit einer gegebenen Frequenz offen und geschlossen gepulst sein. Eine beispielhafte Frequenz kann 10 Hz sein. Ferner kann bei 314 ein Absperrventil (SOV) im Kompressorumgehungskanal geöffnet werden. In einem Beispiel kann das SOV zu einer "Ein"-Position eingestellt werden, wobei sich das SOV an einer völlig offenen Position befinden kann. Hier kann das SOV von einer völlig geschlossenen Position zu einer völlig offenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann der Controller einen Grad der Öffnung des SOV basierend auf einem Unterdruck-Sollpegel an dem Aspirator wählen. Folglich kann das SOV von einer geschlossenen Position geöffnet werden. Das SOV kann von einer weiter geschlossenen Position zu einer weiter offenen Position bewegt werden. In einem weiteren Beispiel kann das SOV von einer größtenteils geschlossenen Position zu einer völlig offenen Position eingestellt werden. In einem noch weiteren Beispiel kann das SOV von einer völlig geschlossenen Position zu einer etwas offenen Position geöffnet werden. Andere Beispiele der Einstellungen der SOV-Position sind möglich, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen.
Sobald die Ventile zu ihren Positionen eingestellt worden sind, können die desorbierten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister gleichzeitig durch die Schalldrossel und über den Aspirator strömen. Entsprechend kann ein erster Anteil der Kraftstoffdämpfe wie folgt durch den Aspirator strömen: bei 316 kann komprimierte Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe durch den Aspirator zum Kompressoreinlass geleitet werden. Diese Antriebströmung der komprimierten Luft durch den Aspirator ermöglicht, dass am Hals des Aspirators bei 318 ein Unterdruck gezogen wird, der dann auf die Anzapfung (z. B. die Anzapfung 178 in 1) in dem CPV ausgeübt werden kann. Der Unterdruck kann bei 320 entsprechend stromabwärts des Auslasses des Solenoidventils und stromaufwärts des Einlasses der Schalldrossel in dem CPV ausgeübt werden. Bei 322 kann dieser ausgeübte Unterdruck den ersten Anteil der entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister über den Aspirator zum Kompressoreinlass ziehen. Genauer dargelegt, bei 324 können die Kraftstoffdämpfe von dem Kanister zuerst durch das Solenoidventil in dem CPV strömen, wobei sie bei 326 als Nächstes durch das zweite Rückschlagventil (z. B. das zweite Rückschlagventil 150) unmittelbar stromabwärts der Anzapfung zwischen dem Solenoidventil und der Schalldrossel in dem CPV strömen können. Ferner können bei 326 basierend auf der im Einlasskrümmer empfangenen Menge der Dämpfe die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um die Kraftmaschinenverbrennung auf einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis, wie z. B. der Stöchiometrie, aufrechtzuerhalten.
Gleichzeitig zu der Strömung des ersten Anteils der entleerten Kraftstoffdämpfe durch den Aspirator können zusätzliche (oder ein zweiter Anteil der) Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister durch die Schalldrossel in dem CPV wie folgt strömen: bei 328 kann der Krümmerdruck, der niedriger als der Kanisterdruck ist, die Dämpfe vom Kanister durch die Schalldrossel in dem CPV ziehen. Bei 330 können die Dämpfe zuerst durch das Solenoidventil in dem CPV strömen und dann bei 332 durch die Schalldrossel, die stromabwärts des Solenoidventils positioniert ist, strömen.
Die Dämpfe können bei 334 von der Schalldrossel direkt im Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe empfangen werden. Ferner kann bei 336, wie früher erwähnt worden ist, die Kraftstoffbeaufschlagung der Kraftmaschine durch das Modifizieren der Menge und/oder der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um eine stöchiometrische Verbrennung aufrechtzuerhalten.
Folglich kann die beschriebene beispielhafte Ausführungsform eine vollständigere Entleerung eines Kraftstoffdampfkanisters durch das Bereitstellen eines alternativen und zusätzlichen Entleerungsweges für die desorbierten Kraftstoffdämpfe über einen Aspirator ermöglichen, der durch eine Strömungseinschränkung, wie z. B. eine Schalldrossel, nicht behindert ist. Die gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffsystemkanister können während aufgeladener Bedingungen über die Schalldrossel und/oder über den Aspirator in dem Kompressorumgehungskanal in einen Kraftmaschineneinlass strömen. Die Strömung in den Einlasskrümmer über die Schalldrossel kann nur stattfinden, wenn der Kanisterdruck höher als der Krümmerdruck ist. Die Entleerungsströmung durch den Aspirator kann so lange stattfinden, wie durch den Aspirator während der Antriebströmung durch den Aspirator ein Unterdruck erzeugt wird. Ferner kann während der nicht aufgeladenen Bedingungen, wie z. B. des Kraftmaschinenleerlaufs, der Aspirator nicht ausreichend Unterdruck erzeugen. Während der nicht aufgeladenen Bedingungen als solchen kann der Unterdruck im Einlasskrümmer die desorbierten Dämpfe von dem Kanister leichter ziehen. Weil zwischen dem Kanister und dem Einlasskrümmer ein höherer Druckunterschied vorhanden sein kann, kann die Entleerungsströmung größtenteils über die erste Entleerungsleitung 182 durch das Solenoidventil und die Schalldrossel stattfinden. Außerdem kann ein beträchtlicher Druckunterschied zwischen dem Kanisterdruck und dem Krümmerunterdruck eine höhere Entleerungsdurchflussmenge durch das CPV erzeugen, die durch die Strömungseinschränkung, z. B. die Schalldrossel, dosiert und geregelt werden kann.
Entsprechend kann ein beispielhaftes Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine während aufgeladener Bedingungen das Einstellen einer Öffnung eines Absperrventils, um eine Kompressorumgehungsströmung durch einen Aspirator zu regeln, das Ziehen von Unterdruck an dem Aspirator und das Ausüben des Unterdrucks stromabwärts eines Ventils (z. B. des Solenoidventils 172 in 1) und stromaufwärts einer Schalldrossel (z. B. der Schalldrossel 174 in 1) in einem Kanisterentleerungsventil umfassen, wobei das Ventil und die Schalldrossel innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses in dem Kanisterentleerungsventil positioniert sind. Während aufgeladener Bedingungen können die Kraftstoffdämpfe von einem Kanister, wie z. B. einem Kraftstoffdampfkanister, durch das Ventil in dem Kanisterentleerungsventil über den Aspirator zu einem Kompressoreinlass stromaufwärts einer Einlassdrosselklappe und dann in einen Einlasskrümmer gezogen werden. Die oben beschriebene Entleerungsströmung kann während aufgeladener Bedingungen stattfinden, wenn der Einlasskrümmerdruck höher als ein Druck in dem Kanister ist. Ferner können die Kraftstoffdämpfe von dem Kanister während der aufgeladenen Bedingungen, wenn der Einlasskrümmerdruck höher als ein Druck in dem Kanister ist, nicht über die Schalldrossel in den Einlasskrümmer gezogen werden. Während der aufgeladenen Bedingungen, wenn der Einlasskrümmerdruck niedriger als ein Druck in dem Kanister ist, können zusätzliche Kraftstoffdämpfe von dem Kanister über das Ventil und die Schalldrossel in dem Kanisterentleerungsventil in den Einlasskrümmer gezogen werden. Das beispielhafte Verfahren kann ferner während nicht aufgeladener Bedingungen das Ausüben eines Unterdrucks von dem Einlasskrümmer stromabwärts sowohl des Ventils als auch der Schalldrossel in dem Kanisterentleerungsventil umfassen. Entsprechend können die Kraftstoffdämpfe von dem Kanister sowohl durch das Ventil als auch durch die Schalldrossel in dem Kanisterentleerungsventil in den Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe gezogen werden. Ferner können die Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nicht durch das Kanisterentleerungsventil über den Aspirator zu dem Kompressoreinlass gezogen werden. Hier kann der Unterdruck des Aspirators nicht erzeugt werden oder kann nicht ausreichend sein, um irgendeine Entleerungsströmung über die zweite Entleerungsleitung 184 nach 1 zu ziehen. Der Unterdruck des Aspirators als solcher kann während nicht aufgeladener Bedingungen durch das Einstellen des Absperrventils in dem Kompressorumgehungskanal zu einer geschlossenen Position nicht erzeugt werden.
4 stellt eine beispielhafte Routine 400 zum Einstellen einer Position eines Absperrventils (SOV), wie z. B. des SOV 185 nach 1, basierend auf den Entleerungsbedingungen und den Kraftmaschinenbedingungen dar. Spezifisch kann die Öffnung des SOV basierend auf der Einleitung der Aufladung, einer Kanisterladung (z. B. basierend auf den Betankungsereignissen), den vorhergehenden Entleerungsoperationen und Übergangsereignissen der Kraftmaschine eingestellt werden.
Bei 402 bestimmt die Routine 400, ob aufgeladene Bedingungen vorhanden sind. Es kann bestimmt werden, dass die aufgeladenen Bedingungen vorhanden sind, wenn der Ladedruck (oder der Drosselklappeneinlassdruck) signifikant höher als der Atmosphärendruck ist. Ohne aufgeladene Bedingungen als solche kann es eine signifikant verringerte Antriebströmung durch den Aspirator geben. Falls die aufgeladenen Bedingungen nicht vorhanden sind, geht die Routine 400 zu 404 weiter, um zu bestimmen, ob der Ladedruck einzuleiten ist. Eine Anforderung für den Ladedruck kann z. B. in Reaktion auf ein Pedaldruckereignis der Bedienungsperson empfangen werden. Falls bei 404 bestimmt wird, dass die Aufladungsbedingungen einzuleiten sind, geht die Routine 400 zu 408 weiter, um das SOV zu schließen, um einen schnellen Anstieg der Ladedrücke bereitzustellen. Das SOV kann z. B. von einer völlig offenen Position zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann das SOV von einer teilweise offenen Position völlig geschlossen werden. Das SOV als solches kann in einer offenen Position (völlig offen, teilweise offen usw.) aufrechterhalten werden, um einen Ejektor-Unterdruck zu erzeugen. Alternativ kann das SOV während der nicht aufgeladenen Bedingungen geschlossen werden. Falls sich das SOV in einer offenen Position befindet, kann es den Zeitraum bis zum Ladedruck negativ beeinflussen und kann durch das Umleiten der komprimierten Luft weg von der Einlassdrosselklappe während des Hochdrehens zu einem Turboloch führen. Entsprechend kann das SOV völlig geschlossen werden, wenn eine Anforderung für Drehmoment eingeleitet wird. Außerdem kann bei 408 das CPV geschlossen werden, wobei, falls eine Entleerungsoperation aktiv ist, sie unterbrochen werden kann. Falls bei 404 bestimmt wird, dass die aufgeladenen Bedingungen nicht erwünscht sind, kann die Routine 400 zu 406 weitergehen, um die SOV-Position nicht einzustellen, wobei sie enden kann.
Bei 412 kann bestätigt werden, ob ein Sollpegel der Aufladung erreicht worden ist. Ein Sollpegel der Aufladung kann z. B. ein Soll-Ladedruck sein. Der Ladedruck kann durch den TIP-Sensor 161 in 1 gemessen werden. Falls der Sollpegel der Aufladung nicht erreicht worden ist, kehrt die Routine 400 zu 408 zurück, um das SOV in seiner geschlossenen Position aufrechtzuerhalten. Falls jedoch der Soll-Ladedruck erreicht worden ist, geht die Routine 400 zu 414 weiter, um das SOV zu öffnen, um einen Unterdruck am Aspirator zu erzeugen. Hier kann eine Öffnung des SOV vergrößert werden. Folglich kann das SOV von der völlig geschlossenen Position (bei 408) zu einer völlig offenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann das SOV von der völlig geschlossenen Position zu einer teilweise offenen Position eingestellt werden.
Falls zurück bei 402 bestimmt wird, dass die aufgeladenen Bedingungen vorhanden sind, geht die Routine 400 zu 414 weiter, um das SOV in seiner offenen Position aufrechtzuerhalten. Wie früher erwähnt worden ist, kann das SOV größtenteils in einer offenen Position (völlig offen, teilweise offen usw.) aufrechterhalten werden, um an dem Aspirator einen Unterdruck zu erzeugen. Bei 416 kann bestimmt werden, ob die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. In einem Beispiel können die Entleerungsbedingungen in Reaktion auf eine Kohlenwasserstoffladung des Kanisters, die höher als eine Schwellenladung ist, als erfüllt betrachtet werden. In einem weiteren Beispiel können die Entleerungsbedingungen als erfüllt betrachtet werden, falls eine Schwellendauer des Fahrzeug-(oder Kraftmaschinen-)Betriebs seit einer letzten Entleerungsoperation vergangen ist. In einem noch weiteren Beispiel können die Entleerungsbedingungen als erfüllt betrachtet werden, falls eine Temperatur einer Emissionsvorrichtung höher als eine Schwellentemperatur (z. B. eine Anspringtemperatur) ist. Noch weiter können die Entleerungsbedingungen als erfüllt betrachtet werden, falls seit einer letzten Entleerungsoperation ein Schwellenabstand des Fahrzeug-(oder Kraftmaschinen-)Betriebs vergangen ist. Falls die Entleerungsbedingungen nicht erfüllt sind, geht die Routine 400 zu 418 weiter, um den Kraftstoffdampfkanister nicht zu entleeren, wobei die Routine enden kann.
Falls die Entleerungsbedingungen erfüllt sind, geht die Routine 400 zu 420 weiter, um zu bestimmen, ob ein Druck in dem Kanister (z. B. dem Kraftstoffdampfkanister) größer als ein Druck im Einlasskrümmer ist. Wie früher dargelegt worden ist, kann der Druck in dem Kanister im Wesentlichen zum Atmosphärendruck äquivalent sein, da das CVV größtenteils an einer offenen Position gehalten wird. Der Druck im Einlasskrümmer kann eine Funktion einer Position der Einlassdrosselklappe sein. Der Druck im Einlasskrümmer kann z. B. während der aufgeladenen Bedingungen, wenn sich die Einlassdrosselklappe an einer größtenteils offenen Position befindet, höher als der Atmosphärendruck sein. In einem weiteren Beispiel kann der Druck im Einlasskrümmer niedriger als der Atmosphärendruck sein, falls sich die Einlassdrosselklappe unter den aufgeladenen Bedingungen an einer größtenteils geschlossenen Position befindet.
Falls bei 420 bestimmt wird, dass der Kanisterdruck nicht größer als der Krümmerdruck ist, geht die Routine 400 zu 422 weiter. Hier kann bestimmt werden, dass der Krümmerdruck größer als der Kanisterdruck ist. Das CPV kann bei 422 geöffnet werden (oder aktiviert werden, um zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu pulsieren). Gleichzeitig kann das FTIV, falls es vorhanden ist, geschlossen werden, wie früher bezüglich der Routinen 200 und 300 erwähnt worden ist. Als Nächstes können bei 424 die entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nur durch den Aspirator strömen. Der an dem Aspirator aufgrund der Antriebströmung der komprimierten Luft während der aufgeladenen Bedingungen erzeugte Unterdruck kann die gelagerten Dämpfe von dem Kanister über das Ventil in dem CPV durch die Ansaugöffnung des Aspirators und in den Einlass des Kompressors und danach in den Einlasskrümmer ziehen. Als Nächstes kann bei 426 bestimmt werden, ob ein Pedaldruckereignis stattgefunden hat. Es kann z. B. bestimmt werden, ob die Drehmomentanforderung um mehr als einen Schwellenbetrag zugenommen hat und/oder ob ein Fahrpedal um mehr als einen Schwellenbetrag niedergedrückt worden ist.
Falls das Pedaldruckereignis bestätigt wird, geht die Routine 400 zu 428 weiter, um in Reaktion auf den Pedaldruck das SOV und das CPV zu schließen. Die Entleerungsströmung durch den Aspirator als solche kann unterbrochen werden. Durch das Schließen des SOV in Reaktion auf den Pedaldruck kann der Ladedruck schnell erhöht werden. Dies verringert als solches das Turboloch und ermöglicht, dass der erhöhten Drehmomentanforderung schnell entsprochen wird. Durch das Schließen des CPV in Reaktion auf den Pedaldruck kann ein Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis für die vergrößerte Drehmomentanforderung erreicht werden und können die Kraftstoffbeaufschlagungsfehler verringert werden.
Falls bei 426 kein Pedaldruckereignis bestätigt wird, geht die Routine 400 zu 430 weiter, um die Entleerungsoperation über den Aspirator fortzusetzen. Ferner kann die Routine 400 enden.
Falls zurück bei 420 bestätigt wird, dass der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck ist (der Krümmerdruck niedriger als der Kanister- oder Atmosphärendruck ist), geht die Routine 400 zu 432 weiter, um das CPV zu öffnen. Bei 434 können die entleerten Kraftstoffdämpfe sowohl durch die Schalldrossel als auch durch den Aspirator in den Einlasskrümmer strömen. Folglich kann durch die Schalldrossel in dem CPV zum Einlasskrümmer und durch den Aspirator in den Kompressoreinlass (wie in der Routine 300 nach 3 beschrieben worden ist) eine gleichzeitige Entleerungsströmung stattfinden.
Als Nächstes kann die Routine 400 bei 436 bestimmen, ob ein erster Druckunterschied zwischen dem Auslass des Solenoidventils in dem CPV (der der Kanisterdruck sein kann) und dem Krümmerdruck größer als ein zweiter Druckunterschied zwischen dem Auslass des Solenoidventils in dem CPV und dem Aspirator ist. Es wird angegeben, dass der Druckunterschied hier spezifisch ein Unterschied zwischen einem höheren Kanisterdruck und einem niedrigeren Druck entweder im Einlasskrümmer oder an der Ansaugöffnung des Aspirators ist. In einem Beispiel kann der Unterschied zwischen dem Kanisterdruck und dem Krümmerdruck während einer Anfangsphase der aufgeladenen Bedingungen größer als der Unterschied zwischen dem Kanisterdruck und einem Druck an der Ansaugöffnung des Aspirators sein. In einem weiteren Beispiel kann während einer mäßigen Beschleunigung, wenn die aufgeladenen Bedingungen völlig vorhanden sind, der Unterschied zwischen dem Kanisterdruck und dem Druck an der Ansaugöffnung des Aspirators bezüglich des Druckunterschieds zwischen dem Kanister (oder dem Auslass des Solenoidventils) und dem Einlasskrümmer beträchtlich sein. Hier kann der Krümmerdruck größer als der Atmosphärendruck sein.
Falls der Druckunterschied zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlasskrümmer größer als der Druckunterschied zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Aspirator ist, geht die Routine 400 zu 438 weiter, um das SOV zu schließen. Ferner können bei 440 die desorbierten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nur durch die Schalldrossel entleert werden. Dann kehrt die Routine 400 zu 436 zurück, um die Überprüfung des Druckunterschieds auszuführen.
Falls andererseits bestimmt wird, dass der Druckunterschied zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlasskrümmer kleiner als der Druckunterschied zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Aspirator ist, geht die Routine 400 zu 442 weiter. Hier kann das SOV entweder an einer offenen Position gehalten oder zu einer offenen Position bewegt werden, um die gleichzeitige Entleerungsströmung durch die Schalldrossel und den Aspirator zu ermöglichen. Die entleerten Kraftstoffdämpfe als solche können im Wesentlichen durch den Aspirator strömen, wobei ein kleinerer Anteil durch die Schalldrossel strömt. Dann endet die Routine 400.
In dieser Weise kann das SOV verwendet werden, um die Entleerungsströmung durch den Aspirator zu ermöglichen, wenn zwischen dem Kanister und dem Aspirator ein größerer Druckunterschied vorhanden ist. Ferner kann die Position des SOV und des CPV in Reaktion auf die Übergangsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. die Pedaldruckereignisse, die zu einer plötzlichen Zunahme der Drehmomentanforderung führen, eingestellt werden. Durch das Schließen des SOV in Reaktion auf ein Pedaldruckereignis während aufgeladener Bedingungen kann ein schneller Anstieg des Ladedrucks ermöglicht werden. Gleichzeitig kann der Unterdruck des Aspirators nicht erzeugt werden.
5 zeigt ein Kennfeld 500, das eine beispielhafte Entleerungsoperation in einem beispielhaften Kraftmaschinensystem, wie z. B. dem nach 1, während aufgeladener und nicht aufgeladener Bedingungen gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Das Kennfeld 500 enthält eine Angabe der Entleerungsströmung durch die Schalldrossel in dem CPV in der graphischen Darstellung 502, eine Angabe der Entleerungsströmung durch den Aspirator in der graphischen Darstellung 504, eine Position eines SOV in der graphischen Darstellung 506, den CPV-Betrieb in der graphischen Darstellung 508, die Position des FTIV (wenn es vorhanden ist) in der graphischen Darstellung 510 (die kleinen Striche), die Kanisterladung in der graphischen Darstellung 512, den Einlasskrümmerdruck (MAP) in der graphischen Darstellung 514, eine Position eines Ladedrucksteuerventils in der graphischen Darstellung 516, den Ladedruck in der graphischen Darstellung 518 und die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 520. Alles des Obigen ist gegen die Zeit auf der x-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit von links nach rechts entlang der x-Achse zunimmt. Ferner repräsentiert die Linie 513 eine Kanister-Schwellenladung, während die Linie 515 den Atmosphärendruck repräsentiert. Wie früher erwähnt worden ist, kann der Kanisterdruck im Wesentlichen zum Atmosphärendruck äquivalent sein. Deshalb kann die Linie 515 außerdem den Kanisterdruck repräsentieren.
Zwischen t0 und t1 kann sich die Kraftmaschine im Leerlauf befinden, wobei nicht aufgeladene Bedingungen vorhanden sein können. Deshalb befindet sich das Ladedrucksteuerventil an einer völlig offenen Position, wobei der Ladedruck nominell ist. Weil die Kanisterladung größer als die Kanister-Schwellenladung (die Linie 513) ist und die Kraftmaschine mit einer Unterdruckbedingung im Einlasskrümmer (der Krümmerdruck ist signifikant niedriger als der Atmosphärendruck, wie in der graphischen Darstellung 514 gezeigt ist) arbeitet, kann eine Entleerungsströmung durch das Öffnen des CPV eingeleitet werden (die graphische Darstellung 508). Die Öffnung des CPV als solche gibt eine Aktivierung des Solenoidventils an, so dass es mit einer höheren Frequenz zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position pulsiert. Weil die Kraftmaschine nicht aufgeladen ist, kann das SOV zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden (die graphische Darstellung 506), wobei es keine Entleerungsströmung durch den Aspirator geben kann. Ferner kann sich während der Entleerungsoperation zwischen t0 und t1 das FTIV an einer geschlossenen Position befinden. Ein CVV kann außerdem offen aufrechterhalten werden, um eine Entleerungsströmung durch den Kraftstoffsystemkanister zu ermöglichen, obwohl dies in 5 nicht gezeigt ist. Zwischen t0 und t1 kann deshalb eine beträchtliche Entleerungsströmung durch die Schalldrossel in den Einlasskrümmer stattfinden (die graphische Darstellung 502).
Zu t1 kann eine Bedienungsperson ein Fahrpedal bei einem Pedaldruckereignis niederdrücken, wobei die Kraftmaschinendrehzahl signifikant zunehmen kann. Um das Hochdrehen des Turboladers zu beschleunigen, kann das Ladedrucksteuerventil zu einer völlig geschlossenen Position bewegt werden. Weil sich das SOV als solches an seiner geschlossenen Position befindet, kann der Ladedruck an der Einlassdrosselklappe außerdem schnell ansteigen (die graphische Darstellung 518). Gleichzeitig kann die Entleerungsströmung durch die Schalldrossel in dem CPV durch das Schließen des CPV unterbrochen werden. Entsprechend kann zwischen t1 und t2 die Entleerungsströmung entweder über die Schalldrossel oder über den Aspirator nicht stattfinden. Zwischen t1 und t2 kann die Kraftmaschinendrehzahl während des Pedaldrucks außerdem scharf ansteigen.
Zu t2 kann das Pedaldruckereignis enden und kann die Kraftmaschinendrehzahl allmählich abnehmen. Gleichzeitig kann zwischen t2 und t3 der Ladedruck langsam abnehmen, da das Ladedrucksteuerventil zu t2 allmählich zu einer weiter offenen Position bewegt wird. Die Kraftmaschine kann unter aufgeladenen Bedingungen arbeiten, wobei der Krümmerdruck beträchtlich höher als der Atmosphärendruck sein kann (die graphische Darstellung 514 und die Linie 513).
Zwischen t2 und t3 kann eine opportunistische Entleerungsoperation freigegeben sein, um die gelagerten Dämpfe weiter unter den Kanister-Ladungsschwellenwert (die Linie 513) zu verringern. Weil die Kraftmaschine aufgeladen ist und bei Bedingungen eines stationären Zustands arbeitet, kann das SOV zu t2 zu einer völlig offenen Position geöffnet werden, um an dem Aspirator einen Unterdruck zu erzeugen. Das CPV kann offen aktiviert werden und das FTIV kann geschlossen aufrechterhalten werden, um eine effizientere Entleerung zu ermöglichen. Der durch den Aspirator erzeugte Unterdruck kann nun auf die Anzapfung zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlass der Schalldrossel in dem CPV ausgeübt werden. Entsprechend können die Entleerungsdämpfe von dem Solenoidventil über eine Entleerungsleitung (z. B. die zweite Entleerungsleitung 184 in 1) in den Aspirator strömen. Folglich kann nach t2 die Entleerungsströmung der Kraftstoffdämpfe hauptsächlich durch den Aspirator in den Kompressoreinlass stattfinden. Ferner kann es keine Entleerungsströmung durch die Schalldrossel geben, weil der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck (oder der Atmosphärendruck) ist. Zu t2 kann, weil sich die Kanisterladung unter der Kanister-Schwellenladung befindet, eine opportunistische Entleerungsoperation nicht optional eingeleitet werden, wie durch das gestrichelte Segment 511 angegeben ist. Entsprechend kann sich die Kanisterladung zwischen t2 und t4 nicht ändern.
Zu t3 kann eine Leerlaufbedingung der Kraftmaschine auftreten. Entsprechend kann das SOV geschlossen werden. Das CPV kann zu t3 außerdem geschlossen werden, da die Kanisterladung beträchtlich verringert ist. Ferner kann sich zu t3 das Ladedrucksteuerventil bei einem nominellen Ladedruck an einer völlig offenen Position befinden.
Zu t4 kann die Kraftmaschine stillgelegt werden, wobei sie sich in Ruhe befinden kann. Die Kraftmaschine als solche kann in einem Schlüsselausschaltzustand "aus"-geschaltet sein. Ferner kann zwischen t4 und t5 ein Betankungsereignis stattfinden.
Folglich kann in dem dargestellten Beispiel die Kraftmaschine während einer Fahrzeugbetankung zwischen t4 und t5 stillgelegt sein und sich in Ruhe befinden. Ferner kann zwischen t4 und t5 das CPV geschlossen sein und kann das FTIV geöffnet sein, um es zu ermöglichen, dass die Kraftstoffdämpfe für die Adsorption und die Lagerung in den Kraftstoffsystemkanister strömen. Ferner kann das CVV geöffnet sein (was in dem Kennfeld 500 nicht gezeigt ist), um es zu ermöglichen, dass die Luft in die Atmosphäre austritt, sobald die Kraftstoffdämpfe entfernt worden sind. Entsprechend nimmt die Kanisterladung zwischen t4 und t5 zu, da die Menge der gelagerten Kraftstoffdämpfe in dem Kanister während des Betankungsereignisses ansteigt.
Zu t5 kann anschließend an das Betankungsereignis ein Kraftmaschinenstart stattfinden. Dem Kraftmaschinenstart kann ein allmählicher Anstieg der Kraftmaschinendrehzahl folgen, wenn das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen. Das Ladedrucksteuerventil kann teilweise geschlossen werden, um eine Zunahme des Ladedrucks zu ermöglichen. Wie gezeigt ist, kann der Anstieg der Kraftmaschinendrehzahl und des Ladedrucks im Vergleich zu einem Pedaldruckereignis relativ allmählich sein. Deshalb kann zu t5 das SOV geöffnet werden. Weil die Kraftmaschine nun aufgeladen ist, kann das SOV geöffnet werden, um die Unterdruckerzeugung an dem Aspirator zu ermöglichen. Ferner kann zu t5 das CPV geöffnet werden und kann das FTIV geschlossen werden, um eine Entleerungsströmung zu ermöglichen, weil die Kanisterladung größer als der Schwellenwert (die Linie 513) ist. Der an dem Aspirator erzeugte Unterdruck kann die Kraftstoffdämpfe von dem Kanister in den Kompressoreinlass ziehen. Noch weiter kann eine Entleerungsströmung gleichzeitig durch die Schalldrossel direkt in den Einlasskrümmer stattfinden, weil der Kanisterdruck zu t5 höher als der Krümmerdruck ist. Deshalb können zwischen t5 und t6 die entleerten Dämpfe von dem Kanister sowohl durch die Schalldrossel als auch durch den Aspirator strömen. In Reaktion auf die gleichzeitige Entleerungsströmung verringert sich die Kanisterladung bis t6 relativ schnell. Zu t6 kann ein Pedaldruck der Bedienungsperson stattfinden. In Reaktion auf dieses Pedaldruckereignis können sowohl das SOV als auch das CPV geschlossen werden, wobei die Entleerung unterbrochen werden kann. Ferner kann das Ladedrucksteuerventil zu der völlig geschlossenen Position eingestellt werden, um eine schnelle Zunahme der Drehzahl der Abgasturbine des Turboladers zu ermöglichen. Ferner kann der Krümmerdruck über den Atmosphärendruck ansteigen.
Zu t7 kann das Pedaldruckereignis enden, wobei sowohl der Ladedruck als auch die Kraftmaschinendrehzahl die Niveaus eines stationären Zustands erreichen können. Ferner kann das Ladedrucksteuerventil zu einer weiter offenen Position eingestellt werden. Zu t7 kann durch das Öffnen des SOV und des CPV eine opportunistische Entleerungsoperation eingeleitet werden, um die Kanisterladung weiter zu verringern. Weil der Krümmerdruck größer als der Kanisterdruck (oder der Atmosphärendruck) ist, kann die Entleerungsströmung nicht über die Schalldrossel stattfinden. Zwischen t7 und t8 findet deshalb die Entleerungsströmung hauptsächlich über den Aspirator in den Kompressoreinlass statt. Hier kann die Kraftmaschine weiterhin aufgeladen sein, wobei sich das Ladedrucksteuerventil an einer teilweise offenen Position befindet und sich der Ladedruck auf mäßigen Pegeln befindet. Zu t8 kann die Kraftmaschinendrehzahl zum Leerlauf zurückkehren, da das Fahrzeug gestoppt sein kann. Ferner kann sich der Ladedruck beträchtlich verringern, wenn das Ladedrucksteuerventil zu einer völlig offenen Position eingestellt wird. Weil sich die Kraftmaschine nun in einem nicht aufgeladenen Zustand befindet, kann das SOV zu t8 geschlossen werden und kann die Entleerungsströmung durch den Aspirator enden. Weil sich die Kanisterladung signifikant unter dem Schwellenwert (der Linie 513) befindet, kann das CPV geschlossen werden, wobei es nach t8 keine Entleerungsströmung durch die Schalldrossel geben kann. Es wird angegeben, dass in einem weiteren Beispiel die Kanisterentleerung nach t7 nicht stattfinden kann, wie durch das gestrichelte Segment 515 gezeigt ist. Die opportunistische Entleerung als solche kann zu t7 nicht eingeleitet werden.
Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine während der aufgeladenen Bedingungen das Öffnen eines Absperrventils (SOV), das in einem Kompressorumgehungskanal positioniert ist, um einen Unterdruck an einem Ejektor zu erzeugen, das Betreiben eines Solenoidventils in einem Kanisterentleerungsventil (CPV) und das Entleeren der Kraftstoffdämpfe von einem Kanister über das Solenoidventil in dem CPV zu dem Ejektor, wobei das Entleeren eine Schalldüse in dem CPV umgeht, und während eines Pedaldruckereignisses das Schließen sowohl des SOV als auch des Solenoidventils in dem CPV, um das Entleeren zu unterbrechen, enthalten. Hier kann das Entleeren der Kraftstoffdämpfe von dem Kanister während der aufgeladenen Bedingungen das Strömen der Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch das Solenoidventil in dem CPV an einem Rückschlagventil stromaufwärts des Ejektors vorbei und über den Ejektor in einen Einlass eines Kompressors umfassen. Ferner können die Kraftstoffdämpfe in den Einlass des Kompressors, der stromaufwärts einer Einlassdrosselklappe positioniert ist, an der Einlassdrosselklappe vorbei und danach in einen Einlasskrümmer strömen. Das Verfahren kann ferner während der aufgeladenen Bedingungen und dann, wenn der Einlasskrümmerdruck niedriger als ein Druck in dem Kanister ist, das Entleeren zusätzlicher Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch die Schalldüse in den Einlasskrümmer umfassen. Das Entleeren der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe durch die Schalldüse kann das Strömen der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch das Solenoidventil in dem CPV in die Schalldüse in dem CPV und dann in den Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe enthalten. Das Verfahren kann außerdem während der nicht aufgeladenen Bedingungen enthalten, an dem Ejektor keinen Unterdruck zu erzeugen, so dass die entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nicht über den Ejektor strömen, wobei die Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nur sowohl durch das Solenoidventil als auch durch die Schalldüse in dem CPV strömen. Es wird angegeben, dass das Solenoidventil und die Schalldüse zusammen innerhalb eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses in dem CPV positioniert sein können, wobei sich die Schalldüse unmittelbar an dem Solenoid befinden kann.
7 zeigt eine alternative Ausführungsform zu dem Kraftmaschinensystem nach 1. Das Kraftmaschinensystem 110 nach 7 ist zu dem Kraftmaschinensystem 100 nach 1 im Wesentlichen ähnlich, wobei es sich aber in der Kopplung zwischen der Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 an den Kraftstoffdampfkanister 122 unterscheidet und insofern unterscheidet, als das CPV 163 nach 7 ungleich zum CPV 164 nach 1, das drei Öffnungen enthält, zwei Öffnungen enthält. Die Beschreibung der 7 im Folgenden führt nur die neuen Komponenten ein. Die Komponenten als solche, die vorher in 1 eingeführt worden sind, sind in 7 ähnlich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
Das Kraftmaschinensystem 110 enthält ein CPV 163 mit zwei Öffnungen, das eine erste, Einlassöffnung 167 in Fluidverbindung mit dem Kraftstoffdampfkanister 122 und eine zweite, Auslassöffnung 169, die einen Auslass einer Schalldrossel 175 über einen Entleerungsweg 159 an den Einlasskrümmer 144 fluidtechnisch koppelt, umfasst. Genauer dargelegt, die erste Einlassöffnung 167 des CPV 163 ist über eine erste Leitung 158 und die Entleerungsleitung 125 fluidtechnisch an den Kraftstoffdampfkanister 122 gekoppelt. In alternativen Ausführungsformen kann ein optionales Rückschlagventil 153 in dem Entleerungsweg 159 zwischen dem Auslass der Schalldrossel 175 und dem Einlasskrümmer 144 enthalten sein.
Das CPV 163 umfasst ähnlich zum CPV 164 außerdem ein Solenoidventil 173 und eine Schalldrossel 175, die in einem einzigen, gemeinsamen Gehäuse umschlossen sind. Die Schalldrossel 175 ist unmittelbar an dem Solenoidventil 173 innerhalb des CPV 163 positioniert. Es kann ferner angegeben werden, dass das CPV 163 andere Ventile als Solenoidventile und andere Strömungseinschränkungen als Schalldrosseln enthalten kann, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In einigen Beispielen kann in dem gemeinsamen Gehäuse des CPV keine Strömungseinschränkung enthalten sein, ohne vom Schutzumfang dieser Offenbarung abzuweichen. Die Schalldrossel 175 kann außerdem als Schalldüse 175 bezeichnet werden. Wie in 7 dargestellt ist, ist die Strömungseinschränkung 175 (oder die Schalldrossel 175) stromabwärts des Solenoidventils 173 positioniert, so dass ein Einlass der Schalldrossel 175 mit einem Auslass des Solenoidventils 173 fluidtechnisch in Verbindung steht.
Ein Aspirator 180 ist über eine dritte Leitung 156 und eine Entleerungsleitung 125 fluidtechnisch an den Kraftstoffdampfkanister 122 gekoppelt. Ein Rückschlagventil 154 ist in der dritten Leitung 156 positioniert, wobei es eine Fluidströmung nur von dem Kraftstoffdampfkanister 122 zu der Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 ermöglicht. Ferner kann das Rückschlagventil 154 die Fluidströmung von dem Aspirator 180 zu dem Kraftstoffdampfkanister 122 verhindern. Wie in dem Kraftmaschinensystem 100 kann die Antriebströmung durch den Ejektor 180 durch ein Absperrventil 185 gesteuert sein. Entsprechend kann die Unterdruckerzeugung an dem Aspirator 180 durch das Absperrventil 185 geregelt sein. Ferner kann durch das Steuern der Unterdruckerzeugung an dem Aspirator 180 das Absperrventil 185 außerdem die Entleerungsströmung von dem Kanister 122 regeln. Wie in dem Kraftmaschinensystem 100 kann das Absperrventil (SOV) 185 ein binäres Schaltventil oder ein kontinuierlich variables Ventil sein. Es wird angegeben, dass das SOV 185 stromaufwärts des Ejektors 180 positioniert ist und dass keine weitere Komponente zwischen dem Ejektor 180 und dem SOV 185 positioniert ist. Während die in 7 dargestellte Ausführungsform das SOV 185 im zweiten Kanal 191 des Kompressorumgehungskanals stromaufwärts (bezüglich der Antriebströmung) des Ejektors 180 positioniert, können andere Ausführungsformen das SOV 185 im ersten Kanal 186 des Kompressorumgehungskanals enthalten. Hier kann das SOV 185 stromabwärts (bezüglich der Antriebströmung durch den Kompressorumgehungskanal) des Ejektors 185 positioniert sein. Alternativ kann sich das SOV 185 in der Entleerungsleitung 125 stromabwärts des Kanisters 122 befinden. In einem weiteren Beispiel kann das SOV 185 in der dritten Leitung 156 positioniert sein.
Das SOV 185 kann geschlossen werden (oder zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden), um die Entleerungsströmung durch den Ejektor zu stoppen. Spezifisch sperrt (z. B. stoppt) das Einstellen des SOV 185 zu einer völlig geschlossenen Position die Antriebströmung durch den Aspirator 180, was die Unterdruckerzeugung unterbricht und deshalb die Entleerungsströmung vom Kanister 122 in den Kanal stromaufwärts des Kompressors und in den Kompressoreinlass beendet. Die Beendigung der Entleerungsströmung in dieser Weise kann für die Diagnose und das In-Erfahrung-Bringen des Anteils von Luft und Kraftstoffdampf, die von dem Kanister gezogen werden, nützlich sein.
Wie in 7 dargestellt ist, steht der Kraftstoffdampfkanister 122 sowohl mit dem Aspirator 180 als auch mit dem CPV 163 über separate und verschiedene Kanäle, z. B. die erste Leitung 158 und die dritte Leitung 156, fluidtechnisch in Verbindung. Es wird angegeben, dass das beispielhafte Kraftmaschinensystem 110 nach 7 keine fluidtechnische Kopplung zwischen der Ansaugöffnung 194 des Ejektors 180 und dem CPV 163 enthält. Stattdessen ist der Kraftstoffdampfkanister 122 in dem Kraftmaschinensystem 110 nach 7 über eine dritte Leitung 156 fluidtechnisch an die Ansaugöffnung 194 des Ejektors 180 gekoppelt. Die dritte Leitung 156 als solche umgeht das CPV 164.
Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Ausführungsform kann die Entleerungsströmung von dem Kraftstoffdampfkanister 122 zu dem Mitreißeinlass 194 des Aspirators 180 durch das Solenoidventil 172 des CPV 163 nicht eingeschränkt sein. Mit anderen Worten, die Kraftstoffdämpfe, die von dem Kanister 122 durch die Entleerungsleitung 125 an dem Rückschlagventil 154 vorbei entlang der dritten Leitung 156 in die Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 strömen, können durch ein Solenoidventil (wie z. B. das Solenoidventil 173) oder durch eine Schalldrossel (wie z. B. die Schalldrossel 175) in einem Kanisterentleerungsventil nicht behindert werden. Folglich kann die Entleerungsströmung, die in den Mitreißeinlass 194 des Ejektors 180 eintritt, in keiner Weise geregelt sein.
Wie in 7 gezeigt ist, ist die dritte Leitung 156 an einer Verbindung 155, die stromaufwärts des CPV 163 und stromabwärts des Kraftstoffdampfkanisters 122 positioniert ist, an die Entleerungsleitung 125 gekoppelt. Spezifisch ist die dritte Leitung 156 stromaufwärts der Einlassöffnung 167 des CPV 163 fluidtechnisch mit der Entleerungsleitung 125 gekoppelt. Entsprechend können die gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister 122 zu dem Aspirator 180 gezogen werden, wenn in dem Aspirator 180 ein Unterdruck erzeugt wird, wie z. B. während der Aufladungsbedingungen. Mit anderen Worten, der Kraftstoffdampfkanister kann entleert werden, wann immer es eine Antriebströmung durch den Ejektor 180 gibt.
Außerdem kann ohne eine Strömungseinschränkung, wie z. B. die Schalldrossel 175 des CPV 163 in der dritten Leitung, die Entleerungsströmung entlang der dritten Leitung 156 so lange weitergehen, wie an dem Ejektor 180 ein Unterdruck erzeugt wird, in dem Kanister gelagerte Dämpfe vorhanden sind und solange wie der Druck an dem Hals des Aspirators niedriger als der Kanisterdruck (oder der Atmosphärendruck) ist. Der Controller 112 kann die Entleerungsströmung über die dritte Leitung 156 nicht aktiv steuern. Die Steuerung der Entleerungsströmung als solche entlang der dritten Leitung 156 kann nicht erforderlich sein, weil bei aufgeladenen Bedingungen, wenn der Unterdruck des Aspirators aufgrund der Antriebströmung erzeugt werden kann, die Kraftmaschine 102 höhere Kraftstoffdampf-Durchflussmengen tolerieren kann. Die Entleerungsströmung in der dritten Leitung 156 kann jedoch durch das Steuern des SOV 185 geregelt werden. Während der Übergangsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. jenen mit einer plötzlichen Zunahme der Drehmomentanforderung, kann das SOV 185 geschlossen sein, um eine schnelle Zunahme des Ladedrucks zu ermöglichen und die Kraftstoffbeaufschlagungsfehler aufgrund der Entleerungsströmung zu verringern. Die Steuerung des SOV 185 und des CPV 163 in Reaktion auf die Kraftmaschinenbedingungen wird bezüglich 10 weiter ausgearbeitet.
Der Controller 112 des Kraftmaschinensystems 110 kann zu dem in dem Kraftmaschinensystem 100 ähnlich sein. Der Festwertspeicher des Speichermediums im Controller 112 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen repräsentieren, die durch einen Prozessor zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Routinen als auch anderer Varianten, die vorhergesehen werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausführbar sind. Beispielhafte Routinen sind hier bezüglich der 8, 9 und 10 beschrieben.
Folglich kann ein beispielhaftes System für eine Kraftmaschine einen Einlasskrümmer, eine Einlassdrosselklappe, eine Aufladungsvorrichtung, die einen Kompressor enthält, wobei der Kompressor in einem Einlasskanal stromaufwärts der Einlassdrosselklappe positioniert ist, ein Kanisterentleerungsventil, das ein Solenoidventil und eine Schalldrossel umfasst, wobei die Schalldrossel unmittelbar stromabwärts des Solenoidventils angekoppelt ist, einen Einlass der Schalldrossel, der fluidtechnisch an einen Auslass des Solenoidventils gekoppelt ist, einen Auslass der Schalldrossel, der fluidtechnisch an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, wobei der Auslass der Schalldrossel stromabwärts der Einlassdrosselklappe an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, einen Ejektor, der in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, wobei der Kompressorumgehungskanal ein Absperrventil enthält, einen Kraftstoffdampfkanister, der sowohl mit einem Einlass des Kanisterentleerungsventils als auch mit einer Ansaugöffnung des Ejektors über verschiedene Kanäle fluidtechnisch in Verbindung steht, einen Antriebseinlass des Ejektors, der stromabwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist, und einen Antriebsauslass des Ejektors, der stromaufwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist, enthalten.
8 repräsentiert eine beispielhafte Routine 800, die die Kanisterentleerung darauf basierend, ob in einem Kraftmaschinensystem, wie z. B. dem Kraftmaschinensystem 110 nach 7, aufgeladene Bedingungen vorhanden sind oder fehlen, veranschaulicht. Spezifisch kann während der nicht aufgeladenen Bedingungen das Kanisterentleerungsventil die Strömung der entleerten Kraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer regeln. Während der aufgeladenen Bedingungen können die desorbierten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister so lange in den Aspirator strömen, wie eine Antriebströmung durch den Aspirator einen Unterdruck erzeugt. Die Entleerungsströmung durch den Aspirator als solche kann durch das Absperrventil (das SOV 185) in dem Kompressorumgehungskanal geregelt sein.
Bei 802 können die Betriebsparameter der Kraftmaschine, wie z. B. die Drehmomentanforderung, die Kraftmaschinendrehzahl, der Atmosphärendruck (BP), der MAP, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, die Katalysatortemperatur usw., geschätzt und/oder gemessen werden. Die Drehmomentanforderung kann z. B. basierend auf einer Fahrpedalposition geschätzt werden. Ferner kann ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis an einem Ausgang eines Abgassensors, der an den Auslasskrümmer in der Kraftmaschine gekoppelt ist, gemessen werden.
Bei 804 kann die Routine 800 bestimmen, ob die Kraftmaschine unter aufgeladenen Bedingungen arbeitet. Die aufgeladene Bedingung kann z. B. bestätigt werden, wenn der Drosselklappeneinlassdruck höher als der Atmosphärendruck ist. Der Drosselklappeneinlassdruck oder der Ladedruck kann durch den TIP-Sensor 161 nach 7 gemessen werden. In einem weiteren Beispiel können die Aufladungsbedingungen bestätigt werden, falls eine höhere Kraftmaschinenlast und/oder eine überatmosphärische Einlassbedingung vorhanden sind/ist.
Falls die aufgeladenen Bedingungen bestätigt werden, geht die Routine 800 zu 806 weiter, um zu bestimmen, ob der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck (MAP) ist. Wie bezüglich 2 erklärt worden ist, kann der Kanisterdruck im Wesentlichen zum Atmosphärendruck äquivalent sein, wenn das Kanisterentlüftungsventil (z. B. das CVV 120) offen ist. Ferner kann das CVV 120 mit Ausnahme während einer Kanisterundichtigkeitsprüfung ständig offen aufrechterhalten werden. Falls bestätigt wird, dass der Krümmerdruck niedriger als der Kanisterdruck (oder der Atmosphärendruck) ist, geht die Routine 800 zu 808 weiter, wo die Routine 900 nach 9 aktiviert werden kann. Spezifisch ermöglicht die Routine 900 die gleichzeitige Entleerung über den Aspirator und das CPV, wenn die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. Die Routine 900 wird im Folgenden bezüglich 9 weiter beschrieben.
Falls bei 806 bestimmt wird, dass der Krümmerdruck größer als der Kanisterdruck ist, geht die Routine 800 zu 810 weiter, um die Positionen der verschiedenen Ventile für die Entleerung durch den Aspirator einzustellen. Bei 812 kann das SOV geöffnet werden oder offen aufrechterhalten werden, um eine Antriebströmung durch den Aspirator, z. B. den Aspirator 180, in dem Kompressorumgehungskanal zu ermöglichen. Bei 814 kann das CPV geschlossen werden oder geschlossen aufrechterhalten werden, so dass bei 816 keine Entleerungsströmung durch das CPV stattfindet. Bei 818 kann das CVV offen aufrechterhalten werden und kann das FTIV geschlossen werden.
Mit der komprimierten Luft, die durch den Ejektor als Antriebströmung strömt, kann in dem Aspirator ein Unterdruck erzeugt werden, der auf den Kraftstoffdampfkanister ausgeübt werden kann. Folglich können bezüglich 7 während der aufgeladenen Bedingungen die Entleerungsdämpfe von dem Kanister 122 durch die Entleerungsleitung 125 in die dritte Leitung 156 an dem Rückschlagventil 154 vorbei in die Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180, der in den Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, strömen. Wenn ferner die Kraftmaschine unter aufgeladenen Bedingungen arbeitet und der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck ist, kann das CPV nicht betätigt sein und kann keine Entleerungsströmung durch das CPV stattfinden.
Deshalb kann bei 820 komprimierte Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors 144 (und in dem Beispiel nach 7 stromabwärts des Zwischenkühlers 143) und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 165 durch den Aspirator 180 zu dem Kompressoreinlass strömen. Diese Antriebströmung der komprimierten Luft durch den Ejektor erzeugt einen Unterdruck. Bei 822 kann der Unterdruck am Hals des Aspirators gezogen werden und kann bei 824 auf den Kraftstoffdampfkanister ausgeübt werden. Folglich kann der ausgeübte Unterdruck die gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister ziehen, wobei diese Dämpfe bei 825 über den Aspirator am Einlass des Kompressors empfangen werden können. Weil das CPV geschlossen ist, umgehen die Kraftstoffdämpfe das CPV bei 826.
Die am Kompressoreinlass empfangenen Kraftstoffdämpfe können dann in den Einlasskrümmer für die Verbrennung in den Zylindern der Kraftmaschine 102 strömen. Basierend auf der von dem Kanister empfangenen Menge der Kraftstoffdämpfe kann bei 852 die Kraftstoffbeaufschlagung der Kraftmaschine eingestellt werden. Folglich können eine eingespritzte Kraftstoffmenge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion auf eine von dem Kanister empfangene Menge der Kraftstoffdämpfe eingestellt werden. In einem Beispiel können die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zylinder auf oder nah bei einem Sollverhältnis, wie z. B. der Stöchiometrie, aufrechtzuerhalten. Die Menge der Kraftstoffeinspritzung kann z. B. in Reaktion auf eine Zunahme der Kraftstoffdämpfe, die von dem Kanister empfangen werden, verringert werden. In einem weiteren Beispiel können die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung modifiziert werden, um die Kraftmaschinenverbrennung für ein Solldrehmoment aufrechtzuerhalten. In einem noch weiteren Beispiel können die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung und/oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung variiert werden, um sowohl das Kraftmaschinen-Solldrehmoment als auch ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten. Ferner kann ein Sensor ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase, die die Kraftmaschine verlassen, bestimmen, wobei das bestimmte Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis verglichen werden kann. Der Controller kann einen Fehler basierend auf einem Unterschied zwischen dem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis und dem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis berechnen. Die Kraftstoffeinspritzung von den Kraftstoffeinspritzdüsen kann basierend auf dem berechneten Fehler entsprechend eingestellt werden.
Falls zurück bei 804 bestätigt wird, dass die aufgeladenen Bedingungen nicht vorhanden sind, geht die Routine 800 zu 828 weiter, um zu bestimmen, ob die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. Die nicht aufgeladenen Bedingungen können in einem Beispiel einen Leerlaufzustand der Kraftmaschine enthalten. Die Entleerungsbedingungen können basierend auf einer oder mehreren der folgenden Bedingungen erfüllt sein: eine Kohlenwasserstoffladung des Kanisters ist höher als eine Schwellenladung, eine Temperatur einer Emissionsvorrichtung ist höher als eine Schwellentemperatur und ein Verstreichen einer Schwellendauer des Fahrzeug- und/oder Kraftmaschinenbetriebs seit einer vorhergehenden Entleerungsoperation. Die in dem Kraftstoffsystemkanister gelagerte Kohlenwasserstoffladung kann basierend auf einem oder mehreren Sensoren in dem Abgasreinigungssystem (z. B. dem Sensor 138, der an den Kraftstoffdampfkanister 122 nach 7 gekoppelt ist) gemessen oder basierend auf einer in Erfahrung gebrachten Dampfmenge/-konzentration am Ende eines vorhergehenden Entleerungszyklus geschätzt werden. Die Menge der in dem Kraftstoffsystemkanister gelagerten Kraftstoffdämpfe kann ferner basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine und des Fahrzeugs einschließlich einer Häufigkeit der Betankungsereignisse und/oder der Häufigkeit und der Dauer der vorhergehenden Entleerungszyklen geschätzt werden. Falls die Entleerungsbedingungen nicht bestätigt werden und nicht erfüllt sind, geht die Routine 800 zu 830 weiter, um die Entleerungsroutine nicht auszuführen, wobei die Routine 800 endet.
Falls die Entleerungsbedingungen bei 828 erfüllt sind, geht die Routine 800 zu 832 weiter, um die Positionen der verschiedenen Ventile für die Entleerungsströmung einzustellen. Entsprechend kann das Kanisterentlüftungsventil (z. B. das CVV 120) bei 834 offen aufrechterhalten werden oder (von einer geschlossenen Position) geöffnet werden, kann das FTIV (falls es vorhanden ist) bei 836 (von einer offenen Position) geschlossen werden oder geschlossen aufrechterhalten werden und kann das CPV (z. B. das CPV 163 nach 7) bei 838 geöffnet werden. Das Absperrventil in dem Kompressorumgehungskanal (z. B. das SOV 185) kann während der nicht aufgeladenen Bedingungen bei 840 geschlossen werden.
Das Öffnen des CPV 163 enthält als solches das Übertragen eines pulsbreitenmodulierten Signals an das Solenoidventil 173, das in einem Offen-/Geschlossenenmodus gepulst sein kann. Das Solenoidventil 173 kann ein schnell ansprechendes Ventil sein. In einem Beispiel kann das Solenoidventil mit 10 Hz gepulst sein. Das pulsbreitenmodulierte Signal kann die Dauer des Zeitraums eines offenen Ventils variieren, um eine durchschnittliche Entleerungsdurchflussmenge zu steuern. Ferner können das Öffnen und das Schließen des Solenoidventils mit den Verbrennungsereignissen der Kraftmaschinenzylinder synchronisiert sein.
Mit dem Öffnen des CPV können Kraftstoffdämpfe (gemischt mit Luft) vom Kraftstoffdampfkanister durch die Entleerungsleitung 125 entlang der ersten Leitung 158 über das Solenoidventil 173 durch die Schalldrossel 175 an dem Rückschlagventil 153 (falls es vorhanden ist) in dem Entleerungsweg 159 vorbei in den Einlasskrümmer 144 des Kraftmaschinensystems 110 strömen. Die Schalldrossel 175 kann die Dosierung der Strömung unter den Bedingungen ermöglichen, wenn der Einlasskrümmer einen Unterdruck von wenigstens 8 kPa aufweist.
Folglich kann bei 842 der Einlasskrümmerunterdruck verwendet werden, um Luft durch den Kanister zu ziehen, um die Desorption und die Entleerung der in dem Kanister gelagerten Kraftstoffdämpfe zu ermöglichen. Ferner kann der Einlassunterdruck diese desorbierten und entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch das CPV ziehen. Die Strömung der entleerten Dämpfe durch das CPV enthält bei 844 das Strömen der entleerten Dämpfe durch das Solenoidventil und dann bei 846 das Strömen dieser entleerten Dämpfe durch die Schalldrossel. Mit dem SOV, das während der nicht aufgeladenen Bedingungen zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt ist, und ohne eine Unterdruckerzeugung an dem Aspirator kann die Entleerungsdampfströmung als solche den Aspirator bei 848 umgehen.
Bei 850 können die entleerten Dämpfe von der Schalldrossel im Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe (z. B. der Einlassdrosselklappe 165) empfangen werden. Ferner können diese entleerten Dämpfe für die Verbrennung in die Verbrennungskammern zugeführt werden. Basierend auf einer von dem Kanister im Krümmer empfangenen Menge der Kraftstoffdämpfe kann die Kraftstoffbeaufschlagung der Kraftmaschine durch die Kraftstoffeinspritzdüsen eingestellt werden. Entsprechend können bei 852 die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung und/oder die Menge der Kraftstoffeinspritzung basierend auf der Menge der von dem Kanister im Einlasskrümmer empfangenen entleerten Kraftstoffdämpfe modifiziert werden. Die Kraftstoffbeaufschlagung über die Kraftstoffeinspritzdüsen kann z. B. verringert werden, wenn die Konzentration des entleerten Kraftstoffdampfs zunimmt, um die Verbrennung auf der Stöchiometrie aufrechtzuerhalten. Dann kann die Routine 800 enden.
9 zeigt eine Routine 900, die eine beispielhafte Entleerung während aufgeladener Bedingungen veranschaulicht, wenn der Kanisterdruck höher als der Krümmerdruck (MAP) ist. Spezifisch kann die Entleerungsoperation das Strömen der desorbierten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister über den Aspirator und das Strömen zusätzlicher Dämpfe über das CPV in den Einlasskrümmer enthalten.
Bei 902 kann die Routine 900 bestimmen, ob der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck im Einlasskrümmer der Kraftmaschine ist. Mit anderen Worten, es kann bestimmt werden, ob der Krümmerdruck niedriger als der Kanisterdruck ist. In einem Beispiel kann der Krümmerdruck während der aufgeladenen Bedingungen, wenn die Einlassdrosselklappe zu einer größtenteils geschlossenen Position eingestellt ist, niedriger als der Atmosphärendruck (oder der Kanisterdruck) sein. Wie früher bezüglich 806 in der Routine 800 beschrieben worden ist, kann der Kanisterdruck im Wesentlichen zum Atmosphärendruck äquivalent sein, weil das CVV größtenteils offen aufrechterhalten wird. Falls bestimmt wird, dass der Kanisterdruck niedriger als der Krümmerdruck ist, geht die Routine 900 zu 904 weiter, wo sie das Entleerungsverfahren nicht fortsetzen kann und endet. Hier kann das Entleeren nur über den Unterdruck des Aspirators stattfinden, wie früher bezüglich der Routine 800 beschrieben worden ist.
Falls bestätigt wird, dass der Kanisterdruck größer als der Krümmerdruck ist, geht die Routine 900 zu 906 weiter, um zu bestätigen, dass die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. Wie bezüglich 828 der Routine 800 erklärt worden ist, können die Entleerungsbedingungen enthalten, dass eine Ladung des Kanisters höher als eine Schwellenladung ist und/oder dass eine Temperatur einer Emissionsvorrichtung höher als eine Schwellentemperatur ist und/oder ein Verstreichen einer Schwellendauer des Fahrzeug- und/oder Kraftmaschinenbetriebs seit einer vorhergehenden Entleerungsoperation enthalten. Falls die Entleerungsbedingungen nicht erfüllt sind, geht die Routine 900 zu 908 weiter, um das CPV nicht zu aktivieren, wobei bei 910 die Routine 900 zu 810 der Routine 800 zurückkehren kann, um die Entleerungsströmung nur über den Aspirator fortzusetzen. Optional kann der Controller wählen, mit dem Entleeren über das CPV fortzufahren, selbst wenn die Entleerungsbedingungen nicht erfüllt sind, um die Kanisterladung opportunistisch zu verringern.
Falls bei 906 die Entleerungsbedingungen erfüllt sind, geht die Routine 900 zu 912 weiter, um die Positionen verschiedener Ventile für die gleichzeitige Entleerungsströmung über das CPV und den Aspirator einzustellen. Bei 914 kann das CVV (z. B. das CVV 120) offen aufrechterhalten werden, um Frischluft von der Atmosphäre in den Kanister zu ziehen. Als Nächstes kann bei 916 das FTIV (falls es vorhanden ist) von einer offenen Position geschlossen werden oder kann geschlossen aufrechterhalten werden. Ferner kann bei 918 das CPV geöffnet werden. Wie früher erklärt worden ist, kann das CPV bei einer gegebenen Frequenz offen und geschlossen gepulst sein. Eine beispielhafte Frequenz kann 10 Hz sein. Noch weiter kann bei 920 das Absperrventil (SOV) in dem Kompressorumgehungskanal offen aufrechterhalten werden (oder geöffnet werden, falls es geschlossen ist). In einem Beispiel kann das SOV zu einer "Ein"-Position eingestellt werden, wobei sich das Ventil in einer völlig offenen Position befinden kann. Hier kann das SOV von einer völlig geschlossenen Position zu einer völlig offenen Position eingestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann der Controller einen Grad der Öffnung des SOV basierend auf einem Unterdruck-Sollpegel an dem Aspirator wählen. Folglich kann das SOV von einer geschlossenen Position geöffnet werden. Das SOV als solches kann von einer weiter geschlossenen Position zu einer weiter offenen Position bewegt werden. In einem weiteren Beispiel kann das SOV von einer größtenteils geschlossenen Position zu einer völlig offenen Position eingestellt werden.
Sobald die Ventile zu ihren Positionen eingestellt worden sind, können die desorbierten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister gleichzeitig durch das CPV und über den Aspirator strömen. Entsprechend kann ein erster Anteil der Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister wie folgt durch den Aspirator strömen: bei 922 kann die komprimierte Luft von einem Ort stromabwärts des Kompressors und stromaufwärts der Einlassdrosselklappe durch den Aspirator zum Kompressoreinlass geleitet werden. Diese Antriebströmung der komprimierten Luft durch den Aspirator ermöglicht, dass an dem Hals des Aspirators bei 924 ein Unterdruck gezogen wird, der dann direkt auf den Kraftstoffdampfkanister ausgeübt werden kann. Bei 926 kann dieser ausgeübte Unterdruck den ersten Anteil der entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister über den Aspirator zum Kompressoreinlass ziehen. Ferner können bei 936 basierend auf der im Einlasskrümmer empfangenen Menge der Dämpfe die Menge und/oder die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um die Kraftmaschinenverbrennung auf einem Luft-Kraftstoff-Sollverhältnis, wie z. B. der Stöchiometrie, aufrechtzuerhalten.
Gleichzeitig kann ein zweiter Anteil der Kraftstoffdämpfe (oder zusätzliche Dämpfe) wie folgt durch das Solenoidventil und die Schalldrossel in dem CPV strömen: bei 928 kann der Krümmerdruck, der niedriger als der Kanisterdruck ist, die entleerten Dämpfe von dem Kanister durch das CPV ziehen. Bei 930 können die Dämpfe zuerst durch das Solenoidventil in dem CPV und dann bei 932 durch die Schalldrossel, die stromabwärts des Solenoidventils positioniert ist, strömen.
Die Dämpfe können bei 934 von der Schalldrossel direkt im Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe empfangen werden. Ferner kann bei 936 die Kraftstoffbeaufschlagung der Kraftmaschine durch das Modifizieren der Menge und/oder der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um eine stöchiometrische Verbrennung aufrechtzuerhalten.
Folglich kann während der aufgeladenen Bedingungen, wenn der Krümmerdruck niedriger als der Kanisterdruck ist, die Entleerungsströmung von dem Kraftstoffdampfkanister 122 über die Entleerungsleitung 125 durch zwei Wege stattfinden: die erste Leitung 158 und die dritte Leitung 156. Die desorbierten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister können sowohl durch die Entleerungsleitung 125 und die erste Leitung 158 durch das CPV 163 und den Entleerungsweg 159 in den Einlasskrümmer 140 als auch durch die Entleerungsleitung 125 und die dritte Leitung 156 an dem Rückschlagventil 154 vorbei und in die Ansaugöffnung 194 des Aspirators 180 strömen. Die am Mitreißeinlass 194 des Aspirators 180 empfangene Dämpfe können dann über den ersten Kanal 186 strömen und am ersten Ende 145 des Kompressorumgehungskanals, das sich stromaufwärts des Kompressors 114 befindet, in den Kompressoreinlass eintreten.
10 demonstriert eine Routine 1000 zum Einstellen der Zustände des SOV und des CPV basierend auf den Kraftmaschinenbedingungen. Spezifisch kann die Routine eine Anfangsposition für die beiden Ventile bestimmen, wobei dann basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine einschließlich basierend auf den Übergangsvorgängen der Kraftmaschine usw. die Positionen der beiden Ventile weiter modifiziert werden können.
Bei 1002 enthält die Routine 1000 das Schätzen und/oder das Messen der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine. Diese können z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, die Drehmomentanforderung, die Katalysatortemperatur, die Kraftmaschinentemperatur, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase, den MAP, die MAF, den Atmosphärendruck usw. enthalten. Bei 1004 kann basierend auf den geschätzten Betriebsbedingungen der Kraftmaschine eine anfängliche Ventilposition sowohl für das SOV als auch für das CPV bestimmt werden. Bei den aufgeladenen Bedingungen eines stationären Zustands kann das SOV z. B. zu einer völlig offenen oder größtenteils offenen Position eingestellt werden. Falls in einem weiteren Beispiel die Entleerungsbedingungen, wie z. B. jene, die früher bezüglich der Routinen 800 und 900 beschrieben worden sind, nicht erfüllt sind, kann das CPV geschlossen oder nicht betriebsbereit aufrechterhalten werden.
Bei 1006 kann bestimmt werden, ob die Kaltstartbedingungen der Kraftmaschine vorhanden sind. Ein Kaltstart der Kraftmaschine kann das Anlassen der Kraftmaschine aus der Ruhe über einen Motor, wie z. B. einen Startermotor, enthalten, wenn die Kraftmaschinentemperatur niedriger als eine Betriebstemperatur ist. Ferner kann während eines Kaltstarts der Kraftmaschine eine Emissionsbehandlungsvorrichtung im Auslass die Anspringtemperatur nicht erreicht haben. Außerdem kann ein Hochdrehen eines Turboladers in einem Turboladersystem in Vorbereitung auf einen Pedaldruck beim Kraftmaschinenstart vorweggenommen werden. Falls die Kaltstartbedingungen der Kraftmaschine vorhanden sind, kann das SOV bei 1008 wenigstens während eines frühen Abschnitts des Kraftmaschinenstarts vorübergehend geschlossen werden, um einen schnellen Anstieg des Ladedrucks zu ermöglichen. Noch weiter kann bei 1008 das CPV geschlossen werden oder geschlossen aufrechterhalten werden, um eine Entleerungsoperation von dem Kraftstoffsystemkanister zu sperren, um die Kraftstoffbeaufschlagungsfehler zu verringern.
Die Routine 1000 geht dann zu 1010 weiter, wo bestimmt werden kann, ob es eine plötzliche Zunahme der Drehmomentanforderung (z. B. aufgrund eines Pedaldrucks) gibt. Wenn ja, dann enthält die Routine 1000 bei 1012 das Einstellen des SOV zu einer geschlossenen Position. Durch das Schließen des SOV kann die vom Kompressorauslass ausgestoßene komprimierte Luft nicht in den Kompressorumgehungskanal umgeleitet werden, was einen Anstieg des Ladedrucks und eine vergrößerte Kraftmaschinenleistung bereitstellt. Ferner kann das CPV geschlossen werden oder geschlossen aufrechterhalten werden. Falls vor dem Pedaldruck eine Entleerungsoperation aktiv war, kann die Entleerung durch das Schließen des CPV unterbrochen werden.
Als Nächstes geht die Routine 1000 zu 1014 weiter, um zu bestimmen, ob es eine plötzliche Abnahme der Drehmomentanforderung (z. B. aufgrund einer Pedalfreigabe) gibt. Wenn ja, kann bei 1016 das SOV geöffnet werden oder offen aufrechterhalten werden, um die Bedingungen des Kompressorpumpens zu verringern. Ferner kann das CPV geschlossen werden oder geschlossen aufrechterhalten werden, um die Strömung der Kraftstoffdämpfe in den Kraftmaschineneinlass während der Verringerung der Drehmomentanforderung zu verringern.
Bei 1018 kann die Routine 1000 bestätigen, ob sich die Kraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet. Der Leerlauf der Kraftmaschine kann ein Beispiel einer nicht aufgeladenen Bedingung sein, bei der der Kompressor keine aufgeladene Luft im Einlass bereitstellen kann. Ferner kann während des Leerlaufs die Einlassdrosselklappe größtenteils geschlossenen oder völlig geschlossen sein, was zu höheren Pegeln des Krümmerunterdrucks führt. Falls ein Leerlaufzustand bestätigt wird, geht die Routine 1000 entsprechend zu 1020 weiter, wo das CPV geöffnet werden kann, um den Krümmerunterdruck beim Ziehen der gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister auszunutzen. Das CPV kann jedoch darauf basierend, dass die Entleerungsbedingungen erfüllt sind, geöffnet werden. Ferner kann das SOV während der Leerlaufbedingungen geschlossen sein. Optional kann das SOV offen aufrechterhalten werden, wobei aber der an dem Aspirator erzeugte Unterdruck schwächer als der Krümmerunterdruck sein kann, was zu einer höheren Strömung der entleerten Dämpfe durch das CPV bezüglich der Entleerungsströmung über den Aspirator führt. Entsprechend kann das SOV während des Kraftmaschinenleerlaufs geschlossen sein, wobei die Entleerungsströmung größtenteils über das CPV stattfinden kann.
Dann geht die Routine 1000 zu 1022 weiter, um zu bestimmen, ob aufgeladene Bedingungen vorhanden sind, bei denen der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck ist. Wenn ja, kann bei 1024 das SOV geöffnet werden oder offen aufrechterhalten werden, während das CPV geschlossen werden kann. Wie früher bezüglich der Routine 800 beschrieben worden ist, kann, wenn der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck ist, die Entleerungsströmung nur über den Aspirator stattfinden, wobei sie das CPV umgehen kann. Wenn nicht, geht die Routine 1000 zu 1026 weiter, um zu bestätigen, ob die aufgeladenen Bedingungen vorhanden sind, bei denen der Krümmerdruck niedriger als der Kanisterdruck ist. Wenn ja, kann bei 1028 das SOV geöffnet werden oder offen aufrechterhalten werden, wobei das CPV aktiviert werden kann, um sich zu öffnen. Das Öffnen des CPV als solches kann darauf basieren, dass die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. Folglich kann, wenn das SOV und das CPV gleichzeitig geöffnet sind, die Entleerungsströmung durch zwei verschiedene Wege stattfinden: über den Aspirator und über das CPV.
Es wird angegeben, dass das Einstellen des SOV vorübergehend sein kann, bis die Übergangsbedingungen der Kraftmaschine vorhanden sind. Am Ende eines Pedaldruckereignisses kann das SOV z. B. geöffnet werden, falls ein Soll-Aufladungspegel erreicht worden ist.
Ein beispielhaftes Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine kann folglich während aufgeladener Bedingungen das Schließen eines Kanisterentleerungsventils (CPV), das Einstellen einer Öffnung eines Absperrventils (SOV), das stromaufwärts eines Ejektors in einem Kompressorumgehungskanal positioniert ist, und das Strömen von Kraftstoffdämpfen von einem Kanister nur zu dem Ejektor, wobei die Strömung durch das SOV geregelt ist und das CPV umgeht, und während nicht aufgeladener Bedingungen das Schließen des SOV, das Öffnen des CPV und das Strömen der Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nur zu dem CPV, wobei die Strömung den Ejektor umgeht, umfassen. Während der nicht aufgeladenen Bedingungen kann das CPV darauf basierend geöffnet werden, das eine oder mehrere Entleerungsbedingungen erfüllt sind, wobei die Entleerungsbedingungen eine Kohlenwasserstoffladung des Kanisters, die höher als eine Schwellenladung ist, und/oder eine Temperatur einer Emissionsvorrichtung, die höher als eine Schwellentemperatur ist, und/oder ein Verstreichen einer Dauer, die länger als eine Schwellendauer ist, anschließend an eine vorhergehende Entleerungsoperation enthalten. Das Verfahren kann ferner das Schließen sowohl des SOV als auch des CPV in Reaktion auf einen Pedaldruck der Bedienungsperson umfassen. Das Verfahren kann außerdem das Schließen sowohl des SOV als auch des CPV in Reaktion auf einen Kaltstart der Kraftmaschine umfassen.
11 enthält ein Kennfeld 1100, das eine beispielhafte Entleerungsoperation in dem beispielhaften Kraftmaschinensystem 110 nach 7 basierend auf verschiedenen Kraftmaschinenbedingungen gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt. Das Kennfeld 1100 enthält eine Angabe der Entleerungsströmung durch das CPV in der graphischen Darstellung 1102, eine Angabe der Entleerungsströmung durch den Aspirator in der graphischen Darstellung 1104, eine Position eines SOV in der graphischen Darstellung 1106, einen CPV-Betrieb in der graphischen Darstellung 1108, eine Kanisterladung in der graphischen Darstellung 1112, den Einlasskrümmerdruck (MAP) in der graphischen Darstellung 1116, den Ladedruck in der graphischen Darstellung 1118, die Kraftmaschinendrehzahl in der graphischen Darstellung 1120 und die Pedalposition in der graphischen Darstellung 1122. Alles des Obigen ist gegen die Zeit auf der x-Achse graphisch dargestellt, wobei die Zeit von links nach rechts entlang der x-Achse zunimmt. Ferner repräsentiert die Linie 1111 eine Kanister-Schwellenladung, während die Linie 1117 den Atmosphärendruck repräsentiert. Wie früher erwähnt worden ist, kann der Kanisterdruck im Wesentlichen zum Atmosphärendruck äquivalent sein. Deshalb kann die Linie 1117 außerdem den Kanisterdruck repräsentieren.
Zwischen t0 und t1 kann das Fahrpedal freigegeben sein, wobei sich die Kraftmaschine bei nicht aufgeladenen Bedingungen im Leerlauf befinden kann. Zwischen t0 und t1 kann ein Kaltstart der Kraftmaschine als solcher stattfinden. Weil die Kraftmaschinentemperatur während eines Kaltstarts niedriger als erwünscht sein kann und sich die Emissionsvorrichtung nicht auf der Anspringtemperatur befinden kann, können sowohl das SOV als auch das CPV geschlossen sein, selbst wenn der Krümmerdruck niedriger als der Atmosphärendruck (die Linie 1117) ist. Zu t1 kann ein Pedaldruckereignis stattfinden, da das Pedal völlig niedergedrückt wird, was zu einem plötzlichen Anstieg der Drehmomentanforderung führt. In Reaktion auf das Pedaldruckereignis kann das SOV geschlossen aufrechterhalten werden, um einen Aufbau eines Ladedrucks zu ermöglichen. Entsprechend kann der Ladedruck zu t1 mit einer entsprechenden Zunahme der Kraftmaschinendrehzahl signifikant ansteigen. Das CPV kann während des Pedaldruckereignisses geschlossen aufrechterhalten werden, wobei zwischen t1 und t2 keine Kanisterentleerung stattfinden kann.
Zu t2 kann das Pedal teilweise freigegeben werden, wobei die Fahrbedingungen eines stationären Zustands folgen können. Der Ladedruck und die Kraftmaschinendrehzahl können nach t2 zu mäßigen Niveaus allmählich abnehmen. In Reaktion auf die Bedingungen eines stationären Zustands und den Abschluss des Pedaldruckereignisses kann das SOV geöffnet werden, um es zu ermöglichen, dass komprimierte Luft durch den Kompressorumgehungskanal und den Aspirator strömt. Der am Aspirator aufgrund der Antriebströmung der komprimierten Luft erzeugte Unterdruck kann die gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kraftstoffdampfkanister ziehen, was zu einer entsprechenden Abnahme der Kanisterladung zwischen t2 und t3 führt. Weil zwischen t2 und t3 der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck ist, kann das CPV geschlossen aufrechterhalten werden und kann die Entleerungsströmung nicht über das CPV stattfinden.
Zu t3 kann ein Übergangsvorgang der Kraftmaschine in der Form einer Pedalfreigabe stattfinden, da das Pedal völlig freigegeben wird. Die plötzliche Abnahme der Drehmomentanforderung kann die Kraftmaschinendrehzahl und den Ladedruck verringern. Das SOV kann offen aufrechterhalten werden, um die Bedingungen des Kompressorpumpens während der Pedalfreigabe zu verringern. Die gelagerten Kraftstoffdämpfe als solche können zwischen t3 und t4 weiterhin bei einer entsprechenden Verringerung der Kanisterladung aus dem Kanister gezogen werden.
Alternativ kann die Öffnung des SOV eingestellt werden, um das Kompressorpumpen zu verringern, während die Entleerungsströmung verringert wird.
Zu t4 kann in Vorwegnahme eines Betankungsereignisses ein Schlüsselausschaltereignis stattfinden. Hier ist die Kraftmaschine stillgelegt und befindet sich in Ruhe, wenn das Fahrzeug betankt wird. In Reaktion auf das Betankungsereignis zu t4 kann das FTIV geöffnet sein (was nicht gezeigt ist), während das CPV und das SOV geschlossen sind. Während der Betankung (zwischen t4 und t5) nimmt die Ladung des Krafstoffsystemkanisters stetig zu, da die Betankungsdämpfe in dem Kanister eingefangen werden. Folglich kann zu t5, wenn die Kraftmaschine aktiviert wird und betriebsbereit ist (z. B. ein Schüsseleinschaltereignis des Fahrzeugs), die Ladung des Kraftstoffsystemkanisters höher sein. Insbesondere kann die Ladung des Kraftstoffsystemkanisters höher als die Schwellenladung (die Linie 1111) sein. Zwischen t5 und t6 kann sich die Kraftmaschine im Leerlauf befinden und kann eine Entleerungsoperation durch das Öffnen des CPV eingeleitet werden. Die Entleerungsbedingungen als solche, wie z. B. die Kanisterladung und die Emissionsvorrichtung, die sich auf einer höheren Temperatur befindet, können zu t5 erfüllt sein. Der Krümmerunterdruck kann auf den Kraftstoffsystemkanister ausgeübt werden, um die gelagerten Dämpfe in den Einlasskrümmer zu ziehen. Weil dies eine nicht aufgeladene Bedingung ist, kann das SOV zwischen t5 und t6 geschlossen sein, wobei die entleerten Dämpfe nur über das CPV und nicht über den Ejektor strömen können.
Als Nächstes kann zu t6 das Pedal allmählich niedergedrückt werden, wenn das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird. Sowohl der Ladedruck als auch die Kraftmaschinendrehzahl können in Reaktion auf die Zunahme der Drehmomentanforderung langsam ansteigen. Das SOV kann außerdem zu t6 geöffnet werden, weil die Kraftmaschine nun aufgeladen ist. Die Kanisterladung kann zwischen t6 und 7 aufgrund der gleichzeitigen Entleerungsoperationen über den Aspirator und das CPV abnehmen. Das CPV kann nach t6 offen aufrechterhalten werden, da der Krümmerdruck während der aufgeladenen Bedingungen weiterhin unter dem Kanisterdruck bleibt.
Zu t7 können sowohl das SOV als auch das CPV in Reaktion auf ein Pedaldruckereignis vorübergehend geschlossen werden. Sowohl der Ladedruck als auch die Kraftmaschinendrehzahl steigen zwischen t7 und t8 schnell an. Zusätzlich zum Schließen des SOV kann ein Ladedrucksteuerventil außerdem zu einer völlig geschlossenen Position eingestellt werden, um das Hochdrehen des Turboladers und eine Zunahme des Ladedrucks zu ermöglichen. Zu t8 kann das Pedaldruckereignis enden, da das Pedal allmählich freigegeben wird, wobei die Fahrbedingungen eines stationären Zustands wiederaufgenommen werden können. Entsprechend kann das SOV geöffnet werden, um die Kompressorumgehungsströmung zu ermöglichen, die eine weitere Verringerung der Kanisterladung ermöglicht, da zusätzliche Kraftstoffdämpfe über den Aspirator entleert werden. Zu t8 kann das CPV geschlossen aufrechterhalten werden, da der Krümmerdruck höher als der Kanisterdruck ist. Deshalb kann zwischen t8 und t9 die Entleerungsströmung nur über den Aspirator stattfinden und kann das CPV umgehen.
Zu t9 kann das Pedal abermals freigegeben werden, um die Kraftmaschine zu einem Leerlaufzustand zurückzuführen. In Reaktion auf den Leerlauf kann das SOV geschlossen werden und kann die Entleerung durch den Aspirator unterbrochen werden. In einem alternativen Beispiel kann das SOV offen aufrechterhalten werden, um den Kanister weiter zu entleeren. Die Kanisterladung als solche hat zu t9 beträchtlich abgenommen, wobei folglich das CPV zu t9 in seiner geschlossenen Position gehalten werden kann. In einem weiteren alternativen Beispiel kann das CPV geöffnet werden, um den Krümmerunterdruck beim Entleeren des Kanisters weiter zu nutzen.
Folglich kann ein beispielhaftes Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine während aufgeladener Bedingungen das Strömen der gelagerten Kraftstoffdämpfe von einem Kanister in einen Ejektor, wobei die Strömung ein Kanisterentleerungsventil umgeht und durch ein Absperrventil (SOV), das stromaufwärts des Ejektors positioniert ist, geregelt ist, und in Reaktion auf ein Pedaldruckereignis der Bedienungsperson das Schließen des SOV und das Unterbrechen der Strömung der gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister in den Ejektor umfassen. Während der aufgeladenen Bedingungen können die gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister zu dem Ejektor strömen, wenn das SOV offen ist und eine Antriebströmung durch den Ejektor vorhanden ist. Das Verfahren kann ferner während nicht aufgeladener Bedingungen das Schließen des SOV, das Öffnen des Kanisterentleerungsventils und das Strömen der gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister über das Kanisterentleerungsventil in einen Kraftmaschineneinlass, wobei die Strömung den Ejektor umgeht, umfassen. Hier können während der nicht aufgeladenen Bedingungen die gelagerten Kraftstoffdämpfe über ein Ventil und eine Schalldrossel innerhalb des Kanisterentleerungsventils von dem Kanister strömen, wobei die Schalldrossel unmittelbar an dem Ventil in dem Kanisterentleerungsventil positioniert ist. In einem Beispiel kann das SOV ein kontinuierlich variables Ventil sein. Während der aufgeladenen Bedingungen kann die Strömung der gelagerten Kraftstoffdämpfe das Kanisterentleerungsventil umgehen, wenn der Krümmerdruck höher als ein Druck in dem Kanister ist. Während der aufgeladenen Bedingungen kann das Verfahren jedoch außerdem das Öffnen des Kanisterentleerungsventils und das Strömen zusätzlicher gelagerter Kraftstoffdämpfe über das Kanisterentleerungsventil umfassen, wenn der Krümmerdruck niedriger als der Druck in dem Kanister ist. Die zusätzlichen gelagerten Kraftstoffdämpfe können nur von dem Kanister über das Kanisterentleerungsventil strömen, wenn die Entleerungsbedingungen erfüllt sind. Die Entleerungsbedingungen können eine Kohlenwasserstoffladung des Kanisters, die höher als eine Schwellenladung ist, und/oder eine Temperatur einer Emissionsvorrichtung, die höher als eine Schwellentemperatur ist, und/oder ein Verstreichen einer Schwellendauer des Fahrzeug- und/oder Kraftmaschinenbetriebs seit einer vorhergehenden Entleerungsoperation enthalten. Das Verfahren kann ferner umfassen, die gelagerten Kraftstoffdämpfe in Reaktion auf das Pedaldruckereignis der Bedienungsperson nicht über das Kanisterentleerungsventil strömen zu lassen.
In dieser Weise kann ein Kanister in einer aufgeladenen Kraftmaschine während aufgeladener und nicht aufgeladener Bedingungen entleert werden. Durch das Bereitstellen mehrerer Entleerungswege kann die Häufigkeit einer Kanisterentleerung vergrößert werden. Ferner kann durch das Sicherstellen, dass die Entleerungsströmung durch den Aspirator nicht durch eine Schalldrossel eingeschränkt ist, während der aufgeladenen Bedingungen eine ausreichende Entleerungsströmung ermöglicht werden, wenn die Entleerungsströmung durch die Schalldrossel aufgrund des erhöhten Krümmerdrucks beschränkt sein kann. Durch das Vergrößern der Durchflussmenge der Entleerung durch den Aspirator kann der Kanister zufriedenstellender gereinigt werden. Außerdem können die Entlüftungsemissionen von einem gesättigten Kanister verringert werden und kann die Einhaltung der Emissionen verbessert werden. Noch weiter kann durch das Einstellen der Positionen des Absperrventils in dem Kompressorumgehungskanal, um die Entleerung und die Kompressorumgehungsströmung in Reaktion auf die Übergangsbedingungen der Kraftmaschine zu steuern, die Kraftmaschinenleistung verbessert werden.
In einer Darstellung kann ein Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine das fluidtechnische Koppeln eines Ejektors, der in einem Kompressorumgehungskanal positioniert ist, an einen Kanister, wobei das Koppeln kein Kanisterentleerungsventil enthält, das Erzeugen eines Unterdrucks an dem Ejektor über die Antriebsströmung, die durch ein Absperrventil in dem Kompressorumgehungskanal geregelt ist, und während der aufgeladenen Bedingungen das Strömen der gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister in den Ejektor und während eines Pedaldruckereignisses der Bedienungsperson das Sperren der Antriebströmung durch den Ejektor und das Unterbrechen der Strömung der gelagerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister umfassen.
Es sei angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem einschließlich des Controllers in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und der anderen Kraftmaschinen-Hardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch das Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die verschiedenen Komponenten der Kraftmaschinen-Hardware in Kombination mit dem elektronischen Controller enthält.
Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Schutzumfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims

Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: während aufgeladener Bedingungen Einstellen einer Öffnung eines Absperrventils, um eine Kompressorumgehungsströmung durch einen Aspirator zu regeln; Ziehen von Unterdruck an dem Aspirator; und Ausüben des Unterdrucks stromabwärts eines Ventils und stromaufwärts einer Schalldrossel, wobei das Ventil und die Schalldrossel innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses in einem Kanisterentleerungsventil positioniert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Schließen des Absperrventils als Reaktion auf ein Pedaldruckereignis und Nichterzeugen von Unterdruck am Aspirator umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus einem Kanister durch das Ventil im Kanisterentleerungsventil über den Aspirator zu einem Kompressoreinlass stromaufwärts einer Einlassdrosselklappe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Einlasskrümmerdruck höher als ein Druck im Kanister ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Kraftstoffdämpfe vom Kanister nicht durch die Schalldrossel in einen Einlasskrümmer strömen.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner Ziehen zusätzlicher Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister in einen Einlasskrümmer über das Ventil und die Schalldrossel im Kanisterentleerungsventil, nur wenn der Einlasskrümmerdruck unter einem Druck im Kanister liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner bei nicht aufgeladenen Bedingungen Ausüben eines Unterdrucks aus einem Einlasskrümmer stromabwärts sowohl des Ventils als auch der Schalldrossel im Kanisterentleerungsventil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei Kraftstoffdämpfe von einem Kanister sowohl durch das Ventil als auch durch die Schalldrossel in dem Kanisterentleerungsventil in den Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe gezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei Unterdruck am Aspirator nicht erzeugt wird und Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nicht über den Aspirator zu einem Kompressoreinlass gezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Absperrventil während nicht aufgeladener Bedingungen in eine geschlossene Position eingestellt wird.
Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: während aufgeladener Bedingungen Öffnen eines Absperrventils (SOV), das in einem Kompressorumgehungskanal positioniert ist, um einen Unterdruck an einem Ejektor zu erzeugen; Betreiben eines Solenoidventils in einem Kanisterentleerungsventil (CPV); und Entleeren der Kraftstoffdämpfe von einem Kanister über das Solenoidventil in dem CPV zu dem Ejektor, wobei das Entleeren eine Schalldüse in dem CPV umgeht; und während eines Pedaldruckereignisses Schließen sowohl des SOV als auch des Solenoidventils in dem CPV, um das Entleeren zu unterbrechen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Entleeren der Kraftstoffdämpfe von dem Kanister während aufgeladener Bedingungen Strömen der Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch das Solenoidventil in dem CPV an einem Rückschlagventil stromaufwärts des Ejektors vorbei und über den Ejektor in einen Einlass eines Kompressors umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Kraftstoffdämpfe in den Einlass des Kompressors, der stromaufwärts einer Einlassdrosselklappe positioniert ist, an der Einlassdrosselklappe vorbei und danach in einen Einlasskrümmer strömen.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner während aufgeladener Bedingungen und dann, wenn der Einlasskrümmerdruck niedriger als ein Druck in dem Kanister ist, Entleeren zusätzlicher Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch die Schalldüse in den Einlasskrümmer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Entleeren zusätzlicher Kraftstoffdämpfe durch die Schalldüse Strömen zusätzlicher Kraftstoffdämpfe von dem Kanister durch das Solenoidventil in dem CPV in die Schalldüse in dem CPV und dann in den Einlasskrümmer stromabwärts der Einlassdrosselklappe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner während nicht aufgeladener Bedingungen umfasst, an dem Ejektor keinen Unterdruck zu erzeugen, so dass die entleerten Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nicht über den Ejektor strömen und Kraftstoffdämpfe von dem Kanister nur sowohl durch das Solenoidventil als auch durch die Schalldüse in dem CPV strömen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Solenoidventil und die Schalldüse zusammen innerhalb eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses in dem CPV positioniert sind, und wobei sich die Schalldüse unmittelbar an dem Solenoid befindet.
System für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: einen Einlasskrümmer; eine Einlassdrosselklappe; eine Aufladungsvorrichtung, die einen Kompressor enthält, wobei der Kompressor in einem Einlasskanal stromaufwärts der Einlassdrosselklappe positioniert ist; ein Kanisterentleerungsventil, das ein Solenoidventil und eine Schalldrossel umfasst, wobei die Schalldrossel unmittelbar stromabwärts des Solenoidventils angekoppelt ist; einen Einlass der Schalldrossel, der fluidtechnisch an einen Auslass des Solenoidventils gekoppelt ist, einen Auslass der Schalldrossel, der über eine zweite Öffnung des Kanisterentleerungsventils fluidtechnisch an den Einlasskrümmer gekoppelt ist, wobei der Auslass der Schalldrossel stromabwärts der Einlassdrosselklappe an den Einlasskrümmer gekoppelt ist; einen Kraftstoffdampfkanister, der über eine erste Öffnung mit einem Einlass des Kanisterentleerungsventils fluidtechnisch in Verbindung steht; einen Ejektor, der in einen Kompressorumgehungskanal gekoppelt ist, wobei der Kompressorumgehungskanal ein Absperrventil enthält; eine Ansaugöffnung des Ejektors, die über ein zweites Rückschlagventil mit einer dritten Öffnung des Kanisterentleerungsventils fluidtechnisch in Verbindung steht, wobei die dritte Öffnung zwischen dem Auslass des Solenoidventils und dem Einlass der Schalldrossel positioniert ist; einen Antriebseinlass des Ejektors, der stromabwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist; und einen Antriebsauslass des Ejektors, der stromaufwärts des Kompressors an den Einlasskanal gekoppelt ist.
System nach Anspruch 18, wobei das Absperrventil die Antriebsströmung durch den Ejektor steuert, und wobei das Solenoidventil und die Schalldüse innerhalb eines einzigen, gemeinsamen Gehäuses des Kanisterentleerungsventils positioniert sind.
System nach Anspruch 19, das ferner einen Controller mit in nicht flüchtigem Speicher gespeicherten rechnerlesbaren Anweisungen zum gleichzeitigen Schließen des Absperrventils und des Solenoidventils im Kanisterentleerungsventil während eines Bedienerpedaldruckereignisses umfasst.