DE10122061A1 - Kraftstoffsystem für Innenverbrennungsmotoren und Verfahren zur Koordinierung der Abgasnachbehandlungs-Temperaturregelung und des Dampfrückgewinnungsmangements - Google Patents

Kraftstoffsystem für Innenverbrennungsmotoren und Verfahren zur Koordinierung der Abgasnachbehandlungs-Temperaturregelung und des Dampfrückgewinnungsmangements

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Abstract

Kraftstoffsteuersystem für einen Innenverbrennungsmotor, bei dem ein Dreiwegekatalysator und ein Magerverbrennungs-NOx-Abscheider in Reihe auf der Abgasseite des Motors angeordnet sind, wobei der Motor einen Kraftstoffdampfspeicherkanister aufweist, der zwischen dem Motoransaugkrümmer und dem Motorkraftstofftank liegt. Ein Kraftstoffinjektor spritzt Kraftstoff direkt in den Verbrennungsraum ein, und eine drosselklappengesteuerte Luftansaugvorrichtung steht mit dem Motoransaugkrümmer in Verbindung, wodurch eine geschichtete Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches im Ansaugkrümmer eintritt. Luft-/Kraftstoffdampf, der von dem Kanister zum Ansaugkrümmer geführt wird, führt zur Entwicklung von Überschuß-Kohlenwasserstoffen in den Abgasen, wenn dies erforderlich ist, um die Temperatur in dem Magerverbrennungs-NOx-Abscheider zu erhöhen, was zu einem verbesserten Umwandlungswirkungsgrad des Magerverbrennungs-NOx-Abscheiders führt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Innenverbrennungsmotoren und auf eine Temperaturregelung von Motorabgas zur Optimierung der Leistung eines Abgasemissionsregelsystems.
Innenverbrennungsmotoren für moderne Kraftfahrzeug-Anstriebs­ stränge verwenden typischerweise Dreiwegekatalysatoren im Ab­ gasstromkreis zur Reduzierung unerwünschter Abgasemissionen, d. h. Kohlenmonoxid, unverbrannter Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden. Zur Ergänzung der Funktionen des Dreiwegekataly­ sators ist typischerweise ein zusätzlicher Dreiwegekatalysa­ tor, welcher üblicherweise als Magerverbrennungs-NOx-Abschei­ der (LNT - lean NOx trap) bezeichnet wird, im Abgaskreislauf auf der Ausströmseite des Katalysators für magerbetriebsfähi­ ge Motoren enthalten.
Der Magerverbrennungs-NOx-Abscheider arbeitet mit seinem be­ sten Umwandlungswirkungsgrad, wenn die Abgastemperatur inner­ halb eines vorherbestimmten Bereiches befindlich ist. Bei ei­ nem typischen Kraftfahrzeugmotor läge das gewünschte Tempera­ turfenster für den besten Magerverbrennungs-NOx-Abscheider- Umwandlungswirkungsgrad in einem zweckmäßigen Bereich von 250°C bis 450°C. Wenn der Motor mit einem unterstöchiometri­ schen Luft-/Kraftstoffgemisch arbeitet, nimmt die Abgastempe­ ratur ab. Dies würde zu einer Minderung des Wirkungsgrades des Magerverbrennungs-NOx-Abscheiders bei der Beseitigung un­ erwünschter Stickoxide aus den Abgasen führen.
Bei der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung mit der Seri­ ennummer 09/525.803, eingereicht am 15. März 2000, mit dem Titel "KRAFTSTOFFEINSPRITZVERFAHREN FÜR EINEN INNENVERBREN­ NUNGSMOTOR", wurde eine Lösung des Problems der Entfernung von Stickoxiden aus den Abgasen bei gleichzeitiger Aufrecht­ erhaltung eines relativ hohen Motorbetriebs-Wirkungsgrades beschrieben. Diese gleichzeitig anhängige Patentanmeldung wird dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung abgetre­ ten.
Im Unterschied zu einigen bekannten Abgasnachbehandlungssy­ stemen, bei denen Kraftstoff während des Auspuffhubs des Ver­ brennungszyklus direkt in den Verbrennungsraum eingespritzt wird, beschreibt das in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung beschriebene System ein Verfahren, das das direkte Einsprit­ zen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum während des An­ saughubs umfaßt. Auf diese Einspritzung folgt eine zweite Einspritzung in einer entsprechenden Menge von Kraftstoff während des Verdichtungshubs des Verbrennungszyklus. Beim Ar­ beiten im Schichtlademodus vermischt sich der während des An­ saughubs eingespritzte Kraftstoff mit von einem Ansaugkrümmer eingeführter Luft zur Schaffung eines relativ fetten Luft-/Kraft­ stoffgemischs in der Nähe des Zündpunktes. Das Luft-/Kraft­ stoffverhältnis wird allmählich in dem Maße magerer, wie die geschichtete Luft-/Kraftstoffladung durch den Ver­ brennungsraum geführt wird. In Bereichen des Verbrennungs­ raums, die entfernt vom Zündpunkt liegen, ist das Gemisch zu mager, um die Verbrennung zu stützen.
In dem System der gleichzeitig anhängigen Anmeldung wird der magere Anteil der geschichteten Ladung, der nicht verbrannt wird, durch das Auslaßventil ausgestoßen. Dieser Anteil der Ladung enthält einen Teil des während des Ansaughubs einge­ spritzten Kraftstoffs. Dies fügt unverbrannte Kohlenwasser­ stoffe zu den Abgasen hinzu, so daß eine ausreichende Oxida­ tion oder Verbrennung der Kohlenwasserstoffe im Katalysator stattfinden kann, um die Temperatur des Magerverbrennungs- NOx-Abscheiders zu erhöhen.
Die gleichzeitig anhängige Anmeldung beschreibt des weiteren ein alternatives Verfahren zur Erhöhung unverbrannter Kohlen­ wasserstoffe in dem Abgasstromkreis. Bei dem genannten Ver­ fahren wird eine leichte Vorstellung des Einspritzzeitpunktes (d. h. um ungefähr 10°) vorgenommen. Dies gibt zusätzliche Zeit für die Vermischung des Kraftstoffs mit der Luft, was zu einem fetteren Luft-/Kraftstoffverhältnis in den äußeren Be­ reichen der Verbrennungszone führt, obwohl das Luft-/Kraft­ stoffverhältnis in diesem Bereich zu mager ist, um zu ver­ brennen. Überschüssige Kohlenwasserstoffe im Verbrennungsraum werden dann in den Abgasstromkreis abgegeben, wodurch im Dreiwegekatalysator eine höhere Betriebstemperatur der Abgase gehalten und die Temperatur in dem Magerverbrennungs-NOx- Abscheider erhöht wird, wo Abgas durch Vorhandensein eines Katalysators zur Reduzierung von NOx weiter oxidiert wird.
Die Erfindung liefert ein alternatives System und ein alter­ natives Verfahren für die Reduzierung von Abgasemissionen in­ sofern als die Temperatur der Abgase durch Hinzufügen unver­ brannter Kohlenwasserstoffe zum Motorabgasstromkreis erhöht wird. Im Unterschied zu der mit dem System der gleichzeitig anhängigen Anmeldung verbundenen doppelten Kraftstoffein­ spritzung, werden Kraftstoffdämpfe zum Ansaugkrümmer des Mo­ torsystems der Erfindung dadurch hinzugefügt, daß während des geschichteten Motorbetriebs ein Kraftstoffdampf-Speicherka­ nister geleert wird. Die Kraftstoffdämpfe liefern unverbrann­ te Kohlenwasserstoffe oder Reduktionsmittel zur Generierung exothermischer Aktivitäten in dem sauerstoffreichen Umfeld des Katalysators zur Erhöhung der Zuführgastemperatur für den Magerverbrennungs-NOx-Abscheider.
Statt einer Übermischung von Kraftstoff währen der Doppelein­ spritztechnik unter Vorziehung des Einspritzzeitpunktes, wie in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung beschrieben, werden überschüssige unverbrannte Kohlenwasserstoffe vom System der Erfindung dadurch generiert, daß eine Kanisterkraftstoff­ dampfspülung aktiviert wird. Der ausgespülte Kraftstoffdampf wird dann im Ansaugkrümmer mit Luft vermischt. Der Kraft­ stoffdampf und die Ansaugluft werden dann mit dem während des Verdichtungshubs eingespritzten Kraftstoff zur Bildung einer geschichteten Ladung vermischt.
Ein großer Teil dieses Kraftstoffdampfes befindet sich unter normalen Schichtladebetriebsbedingungen in einem Bereich des Verbrennungsraums, der vom Zündpunkt entfernt liegt. Er wird die Verbrennung nicht unterstützen, weil er zu mager ist. Die Kohlenwasserstoffe in dem Dampf werden aus dem Verbrennungs­ raum mit den Verbrennungsgasen ausgestoßen und werden in Ge­ genwart von Oxidationsagenzien im Katalysator zur Erhöhung der Zuführgastemperatur des Magerverbrennungs-NOx-Abscheiders oxidiert.
Bei Anwendung der Erfindung wird Kraftstoffdampf aus dem Ka­ nister statt des flüssigen Kraftstoffs aus dem Tank als Re­ duktionsmittel zu dem Abgasstromkreis hinzugefügt. Die Erfin­ dung erreicht des weiteren eine Kanisterspülung während des geschichteten Betriebsmodus, ohne daß dies zu schädlichen Emissionsfolgen führt.
Im Unterschied zu den Systemen, die den Einspritzzeitpunkt oder den Zündzeitpunkt heranziehen, um überschüssige Kohlen­ wasserstoffe freizusetzen, verursacht die Verwendung von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffdampfkanister keine uner­ wünschten Drehmomentschwankungen. Es ist demzufolge nicht er­ forderlich, daß das Motorsteuergerät mit der Aufgabe belastet wird, Drehmomentschwankungen zu kompensieren, während die Ab­ gastemperatur geregelt wird.
Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wird der Kraft­ stoff in einer zeitgesteuerten Weise in den Verbrennungsraum während des Verdichtungshubs eingespritzt. Ein Kraftstofftank ist über eine Kraftstoffleitung mit dem Kraftstoffinjektor verbunden. Der Kraftstoffdampfkanister steht über eine Dampf­ spülleitung mit dem Kraftstofftank und mit dem Ansaugkrümmer in Verbindung.
Der Katalysator in dem Abgaskrümmersystem wandelt Schadstoffe im Abgas, einschließlich Stickoxiden, um, um Stickstoff, Koh­ lendioxid und Wasserdampf zu entwickeln. Ein Dampfspülventil in der Dampfspülleitung steuert im Verbrennungsraum die Abga­ be von Kraftstoffdämpfen aus dem Kanister zum Luftansaugkrüm­ mer zur Schaffung einer nicht brennbaren Luft-/Kraft­ stoffladung, welche Kohlenwasserstoffe in den Kraftstoffdämp­ fen einschließt. Die nichtbrennbare Ladung wird zum Katalysa­ tor geführt, womit die wirksame Abgastemperatur erhöht wird, da unverbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgas oxidiert werden.
Der Kanister wird unter Verwendung des verbesserten Verfah­ rens zur Abgastemperatursteuerung nach der Erfindung aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Ansaugkrümmer und dem Kani­ ster gespült. Es ist selten der Fall, daß der Krümmerdruck zu hoch ist, um eine Druckdifferenz aufzubauen. Wenn der Motor aus einem beliebigen Grund während eines wesentlichen Teils der gesamten Betriebsdauer mit einem Krümmerdruck arbeitet, bei dem der Druckunterschied nicht groß genug ist, um die Spülung durchzuführen, könnte das Verfahren nach der gleich­ zeitig anhängigen Anmeldung verwendet werden, um die Steue­ rung der Abgastemperatur unter Verwendung der vorliegenden Erfindung zu ergänzen.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Er­ findung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläu­ tert werden. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugmo­ tors und Abgassystems, welches zur Ausführung der vorliegen­ den Erfindung fähig ist;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Zylin­ derkopfs und eines Verbrennungsraums für einen Innenverbren­ nungsmotor mit Schichtladung;
Fig. 3 eine Graphik mit der Darstellung der Beziehung zwi­ schen dem Luft-/Kraftstoffverhältnis und dem Umwandlungswir­ kungsgrad eines Dreiwegekatalysators bei der Entfernung von Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und NOx aus den Abgasen ei­ nes Innenverbrennungsmotors;
Fig. 4 eine Graphik mit der Darstellung des Umwandlungswir­ kungsgrades des Magerverbrennungs-NOx-Abscheiders für einen Bereich von Temperaturen des Magerverbrennungs-NOx- Abscheiders;
Fig. 5 eine Graphik mit der Darstellung der Motorabgastempe­ raturschwankung beim Übergang des Luft-/Kraftstoffver­ hältnisses von fett auf mager; und
Fig. 6 eine Graphik mit der Darstellung der Wirkung des Koh­ lenwasserstoffgehalts in den Motorabgasen in dem Maße, wie der Einspritzzeitpunkt um zusätzliche 10° vor dem oberen Tot­ punkt vorgestellt wird.
Bester Modus für die Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 vier Zylinder eines Innenverbrennungsmotors. Jeder Zylinder liefert über Auspuff­ kanäle 14 Abgas zu einem Auspuffkrümmer 12.
Auf der Abgasstrom-Ausgangsseite des Krümmers 12 liegt ein Dreiwegekatalysator 16, der von an sich bekannter Konstrukti­ on sein kann. Das dem Katalysator zugeführte Gas tritt in den Katalysator über den Stromweg 18 ein und wird über den Strom­ weg 20 abgegeben, wo es in den Magerverbrennungs-NOx- Abscheider 22 eintritt. Die Abgasstrom-Ausgangsseite des Ma­ gerverbrennungs-NOx-Abscheiders (LNT) steht mit dem Fahrzeug­ auspuffrohr über den Abgasstromweg 24 in Verbindung.
Die Luftaufnahme für die Motorzylinder wird bei 26 gezeigt. Ein Drosselklappenkörper 28, der in dem Luftansaugstromweg liegt, weist ein einstellbares Drosselklappenventil 30 auf. Die in das Motorsystem eingeführte Luft tritt in den Ansaug­ krümmer 32 ein, wo sie über Ansaugkanäle 34 auf die Verbren­ nungsräume der Zylinder des Motors verteilt wird. Die Luft wird in die Verbrennungsräume in an sich bekannter Weise durch Ansaugventile eingeführt. Abgasventile in den Zylindern führen Abgase in an sich bekannter Weise zum Auspuffkrümmer 12.
Ein Kraftstoffinjektor (einer von vier) wird schematisch mit 36 bezeichnet. Er wird durch ein elektronisch gesteuertes Mo­ torsteuergerät 38 gesteuert. Ein Ausgangstreiberkreis des Steuergeräts 38 liefert ein Injektorsignal für den Injektor 36, wie dies bei 40 angegeben wird. Eine Zündeinrichtung oder Zündkerze 42 ist für jeden Zylinder vorgesehen. Sie erhält einen Zündungsausgangsstrom aus dem Steuergerät 38.
Das Steuergerät 38 liefert auch ein Spülventilsignal, wie dies bei 44 gezeigt wird. Dieses Signal wird über einen Si­ gnalstromweg 46 zu einem Dampfspülventil geführt, das schema­ tisch bei 48 gezeigt wird. Das Spülventil steuert die Zufüh­ rung von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstoffdampf- Speicherkanister 50. Der Kraftstofftank 52 steht wie gezeigt mit dem Kanister 50 in Verbindung. Er steht auch über eine Kraftstoffleitung 54 mit dem Kraftstoffinjektor 36 in Verbin­ dung.
Das Dampfspülventil 48 kann ein Ventil sein, das eine varia­ ble Einstellung hat, wie z. B. das Drosselklappenventil 30, es bewirkt, daß der Strom an Kraftstoffdampf vom Kanister 50 zu dem Ansaugkrümmer 32 kontinuierlich geregelt wird. Es wird von dem Prozessor 38 gesteuert, der auf Antriebsstrangvaria­ blen reagiert, die von verschiedenen Antriebsstrangsensoren, wie bei 56 gezeigt, entwickelt werden. Diese Sensoren umfas­ sen einen Luftstrommassensensor (MAF), einen Tankdrucksensor (TANK PRESS), einen Ansauglufttemperatursensor (IAT), einen Krümmerunterdrucksensor (MANVAC), einen Sensor für Sauerstoff im erhitzten Gas (HEGO), einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (VS), einen Drosselklappenstellungssensor (TP), einen Kraft­ stoffniveausensor (FUEL LEVEL), einen Motorkühlmitteltempera­ tursensor (ECT), einen Motorlastsensor (LOAD) und einen Mo­ tordrehzahlsensor (ENGSP). Ein Durchtränkungszeitmesser (SOAK TIMER) für das Steuergerät 38 mißt die Zeit, während der die Kraftstoffdämpfe gesammelt werden und wie lange der Kanister gespült wurde.
Die Antriebsstrangeingänge werden von einem Eingangsverarbei­ tungsschaltkreis 58 des Steuergeräts 38 empfangen. Der Pro­ zessor, der von einem an sich bekannten digitalen, üblicher­ weise in der Kraftfahrzeugindustrie verwendeten Typ sein kann, umfaßt eine zentrale Prozessoreinheit (CPU). Die CPU holt Informationen und Daten im ROM-Speicher, wo Steueralgo­ rithmen abgespeichert sind, und reagiert darauf. Eingangsda­ ten aus den Sensoren werden im RAM-Speicher erhalten, und die CPU nimmt darauf Zugriff.
Fig. 2 zeigt den Verbrennungsraum eines der Motorzylinder. Der Verbrennungsraum wird durch einen Hubkolben 60 und die Wände des Zylinders 62 definiert. Ein nockenbetätigtes An­ saugventil 64 steuert die Verbindung zwischen dem Verbren­ nungsraum und dem Lufteintrittsdurchlaß 66, der mit dem Dros­ selklappenkörper 28 in Verbindung steht. Ein Auslaßventil 68 steuert die Verbindung zwischen dem Verbrennungsraum und ei­ ner Auslaßöffnung 70, die mit dem Auspuffkrümmer 12 in Ver­ bindung steht. Der Zündpunkt ist die Zündvorrichtung oder Zündkerze, die bei 72 gezeigt wird.
Während des Betriebs des Motors wird im Verbrennungsraum bzw. in der Verbrennungsregion 74 eine geschichtete Ladung entwic­ kelt. Diese Ladung wird in dem Maße entwickelt, wie während des Verdichtungshubs vom Injektor Kraftstoff in den Verbren­ nungsraum eingespritzt wird. Zum Zeitpunkt der Kraftstoffein­ spritzung durch den Injektor wird der Verbrennungsraum mit Luft und mit dem aus dem Kanister 50 ausgespülten Kraftstoff­ dampf gefüllt.
Die durch den Kanister entwickelten Kraftstoffdämpfe weisen eine magere homogene Mischung auf, die in Fig. 2 bei 76 ge­ zeigt wird. Die bei 74 gezeigte geschichtete Ladung wird in dem Maße zunehmend magerer, wie die Verbrennung beim Zünd­ punkt 72 beginnt, und setzt sich fort bis zur unbrennbaren mageren Mischung bei 76. Das äußerste Ende der geschichteten Ladung ist zu mager, um zu brennen.
Bei einem konventionellen Verbrennungszyklus würde der von der Mischung von Luft und Dampf bei 76 belegte Raum mit Luft gefüllt werden, wenn angenommen wird, daß die Einspritzzeit normal ist (d. h. also der für den maximalen Motorbetriebswir­ kungsgrad gewünschte Zeitpunkt), wie dies durch die gestri­ chelte Linie in der Graphik der Fig. 6 angegeben wird. Dies wäre der für den maximalen Motorwirkungsgrad gewünschte Zeit­ punkt. Im Unterschied zu der Änderung des Einspritzzeitpunk­ tes, welcher in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung beschrieben wird, die eine Einspritzzeitpunkt-Charakteristik erfordern würde, wie sie in durchgezogenen Linien in Fig. 6 dargestellt wird, werden unverbrannte Kohlenwasserstoffe in die Auslaßöffnung 70 zu den Abgasen hinzugefügt, wobei die Konstruktion nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ohne dabei von dem gewünschten Einspritzzeitpunkt abzuwei­ chen, der in Fig. 6 durch die gestrichelte Linie dargestellt wird.
Fig. 3 zeigt eine Graphik des Umwandlungswirkungsgrades von Kohlenwasserstoffen, Kohlenmonoxid und NOx während des Be­ triebs des Motors bei verschiedenen Luft-/Kraftstoffver­ hältnissen. Die Graphik der Fig. 5 zeigt die Beziehung zwi­ schen der Abgastemperatur und dem Luft-/Kraftstoffverhältnis. Es wird in Fig. 5 angegeben, daß die Abgastemperatur während des Betriebs bei mageren Luft-/Kraftstoffverhältnissen sehr viel geringer ist als die Temperatur der Abgase, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis stöchiometrisch ist oder nahe beim stöchiometrischen liegt. Ein mageres Luft-/Kraftstoffverhält­ nis, wie dies in Fig. 3 gezeigt wird, würde den Umwandlungs­ wirkungsgrad für NOx mindern.
Es wird in Fig. 4 angegeben, daß der maximale Umwandlungswir­ kungsgrad des Magerverbrennungs-NOx-Abscheiders dann erreicht wird, wenn Gastemperaturen des Magerverbrennungs-NOx-Abschei­ ders (LNT) innerhalb des gewünschten Wirksamkeitsfensters liegen (z. B. 250°C bis 450°C). Bei der Umsetzung der Lehren der vorliegenden Erfindung kann die Menge unverbrannter Koh­ lenwasserstoffe deshalb beträchtlich gesteigert werden, weil Kraftstoffdämpfe vorhanden sind, die aus dem Kanister ausge­ spült wurden, wodurch die Gastemperatur des Magerverbren­ nungs-NOx-Abscheiders innerhalb des gewünschten Wirkungsgrad­ fensters gehalten wird. Diese Kraftstoffdämpfe würden zusam­ men mit Ansaugluft den bei 76 in Fig. 2 gezeigten Bereich be­ legen. Bei Fehlen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kanister wür­ de der bei 76 in Fig. 2 gezeigte Raum lediglich mit Luft ge­ füllt werden, die durch den Ansaugkrümmer eingeführt wird.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiele offengelegt wurde, können Fachleute Än­ derungen vornehmen, ohne Geist und Rahmen der Erfindung zu verlassen. Sämtliche solchen Änderungen und Verbesserungen an der Erfindung sollen durch die nachstehenden Patentansprüche abgedeckt sein.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung der Abgabe einer brennbaren Mi­ schung von Kraftstoff und Luft an einen Verbrennungs­ raum eines Systems eines drosselklappengesteuerten In­ nenverbrennungsmotors mit Kraftstoffeinspritzung, wel­ ches umfaßt einen Motor, der durch einen Ansaughub, ei­ nen Verdichtungshub, einen Arbeitshub und einen Abgas­ hub gekennzeichnet ist, wobei das System des weiteren einen Kraftstoffdampfkanister zwischen einem Kraft­ stofftank und einem Ansaugkrümmer umfaßt, der Verbren­ nungsraum über ein Einlaßventil mit dem Ansaugkrümmer in Verbindung steht und der Motor ein Auspuffsystem aufweist, welches einen mit dem Verbrennungsraum über ein Auslaßventil in Verbindung stehenden Auspuffkrümmer sowie einen mit dem Auspuffkrümmer in Verbindung ste­ henden Katalysator für die Oxidation von Kohlenmonoxid, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden auf­ weist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Schritte umfaßt:
Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsraum wäh­ rend des Verdichtungshubs zur Schaffung einer geschich­ teten Luft-/Kraftstoffladung;
Zünden der Luft-/Kraftstoffladung in der Nähe des Endes des Verdichtungshubs zur Schaffung von Verbrennungsga­ sen während des anschließenden Arbeitshubs;
Spülen des Kraftstoffdampfkanisters und Abgabe des aus­ gespülten Dampfs zum Ansaugkrümmer, wodurch unverbrann­ te Kohlenwasserstoffe in dem gespülten Dampf zu der Luft-/Kraftstoffmischung in der geschichteten Ladung hinzugefügt werden; und
Abgabe der Verbrennungsgase durch das Auslaßventil in das Auslaßventilsystem.
2. Verfahren nach Anspruch 1, welches dadurch gekennzeich­ net ist, daß es den Schritt des Oxidierens unverbrann­ ter Kohlenwasserstoffe aus dem Kraftstoffdampfkanister im Katalysator umfaßt, wodurch die tatsächliche Be­ triebstemperatur der Abgase in dem Katalysator bei ei­ nem optimalen Wert für erhöhten Wirkungsgrad bei der Reduzierung von Stickoxiden gehalten wird.
3. Fremdgezündetes Innenverbrennungsmotorsystem mit Kraft­ stoffeinspritzung für ein Kraftfahrzeug, welches einen Motor mit mindestens einem Zylinder und Kolbenvorrich­ tung umfaßt, womit ein Luft-/Kraftstoff-Verbrennungs­ raum gebildet wird, wobei der Motor durch einen Ansaug­ hub, einen Verdichtungshub, einen Arbeitshub und einen Abgashub gekennzeichnet ist und wobei der Motor ein drosselklappengesteuerten Ansaugkrümmersystem und ein Abgaskrümmersystem aufweist, welches Motorsystem da­ durch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:
Kraftstoffeinspritzmittel für die Abgabe zeitlich ge­ steuerter Kraftstoffeinspritzungen in den Verbrennungs­ raum während des Verdichtungshubs;
einen Kraftstofftank, der über eine Kraftstoffleitung mit dem Kraftstoffeinspritzmittel verbunden ist;
einen Kraftstoffdampfkanister, der über eine Dampf­ spülleitung mit dem Kraftstofftank und mit dem Luftan­ saugkrümmer verbunden ist;
ein Katalysatorsystem, welches einen Katalysator mit Oxidationskatalysatoren im Abgaskrümmersystem zur Oxi­ dation von Abgasemissionen, einschließlich Stickoxiden, aufweist; und
ein Dampfspülventilmittel in der Dampfspülleitung für die Steuerung der Abgabe von Kraftstoffdämpfen aus dem Dampfspeicherkanister zu dem Luftansaugkrümmer, wobei eine nicht brennbare Luft-/Kraftstoffladung, welche Kohlenwasserstoffe in den Kraftstoffdämpfen aufweist, in dem Verbrennungsraum geschaffen wird,
wobei die nicht brennbare Ladung zum Katalysatorsystem geliefert wird, wodurch die effektive Abgastemperatur der Abgase erhöht wird, da unverbrannte Kohlenwasser­ stoffe in den Abgasen oxidiert werden.
4. Motorsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatorsystem einen Magerverbrennungs-NOx- Abscheider mit Reduktionsmitteln in Verbindung mit dem Katalysator aufweist, wodurch die effektive Betriebs­ temperatur des NOx-Abscheiders durch das Vorhandensein von unverbrannten vom Dampfkanister an den Ansaugkrüm­ mer gelieferten Kohlenwasserstoffen erhöht wird.
5. Motorsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülventil eine Ventileinrichtung mit variablem Strom aufweist, die eine variable Verbindung zwischen dem Dampfkanister und dem Ansaugkrümmer herstellt; und elektronische Steuergerätemittel für die Veränderung der Rate der Zuführung von Kraftstoffdämpfen zum An­ saugkrümmer als Reaktion auf Änderungen bei den Motor­ betriebsvariablen, wodurch in dem Verbrennungsraum ein optimales Luft-/Kraftstoffverhältnis aufrechterhalten wird.
6. Motorsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülventil ein variables Stromventil aufweist, das eine variable Verbindung zwischen dem Dampfkanister und dem Ansaugkrümmer schafft; und ferner dadurch, daß es elektronische Steuergerätemittel für die Veränderung der Rate der Zuführung von Kraftstoffdämpfen zum An­ saugkrümmer als Reaktion auf Änderungen bei den Motor­ betriebsvariablen, einschließlich Auspuffsystemtempera­ tur, aufweist, wodurch in dem Verbrennungsraum ein op­ timales Luft-/Kraftstoffverhältnis aufrechterhalten wird.
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