DE102014012427A1

DE102014012427A1 - Dampfrückleitungssystem eines Kraftstoffdampfsammelbehälters

Info

Publication number: DE102014012427A1
Application number: DE102014012427.4A
Authority: DE
Inventors: Arno Pflug; Joeran ZEISS
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2016-03-03
Also published as: US20160061124A1; US9695765B2; CN106194510A; CN106194510B

Abstract

Es wird ein Dampfrückleitungssystem (10) eines Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) beschrieben. Der Kraftstoffdampfsammelbehälter (1) weist eine Dampfauslassleitung (2) mit einem ersten Absperrventil (9) auf, das in der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) angeordnet ist. Ein erster Dampfrückleitungszweig (3) ist zwischen der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) und einer Ladeluftleitung (4) eines Verdichters (5) eines Turboladers (6) angeordnet. Ein zweiter Dampfrückleitungszweig (7) ist zwischen der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) und einer Frischluftansaugleitung (8) des Verdichters (5) des Turboladers (6) angeordnet. Der erste Dampfrückleitungszweig (7) ist über ein erstes Rückschlagventil (11) an die Ladeluftleitung (4) angeschlossen, und der zweite Dampfrückleitungszweig (7) ist über ein zweites Rückschlagventil (12) an einen Saugeinlass (13) einer Venturi-Düse (14) angeschlossen, die über ein zweites Absperrventil (15) in einer Bypassleitung (16) zwischen der Ladeluftleitung (4) und der Frischluftansaugleitung (8) angeordnet ist.

Description

Es wird ein Dampfrückleitungssystem mit einem Kraftstoffdampfsammelbehälter beschrieben.
In der Druckschrift US 2013/0233287 A1 ist ein Dampfrückleitungssystem mit einem Kraftstoffdampfsammelbehälter offenbart, bei dem eine Dampfauslassleitung über ein Absperrventil an einen Ansaugeinlass einer Venturi-Düse aufschiebbar ist, wobei die Venturi-Düse entweder in die Ladeluftleitung integriert ist oder in einer Bypassleitung angeordnet ist, die eine Drosselklappe in der Ladeluftleitung umgeht und deshalb eine zusätzliche parallele Drosselklappe in der Bypassleitung erfordert. Außerdem wird der Ladeluftdruck während der gesamten Entleerungszeit des Kraftstoffdampfsammelbehälters durch den Bypassstrom für die Venturi-Düse durch Überbrückung der Drosselklappe in der Ladeluftleitung gemindert.
Eine Aufgabe ist es, ein Dampfrückleitungssystem zu schaffen, das kostengünstig mit wenigen Ventileinrichtungen eine Rückleitung des Kraftstoffdampfes aus dem Kraftstoffdampfsammelbehälter in einen Verbrennungsprozess eines Verbrennungsmotors ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Dampfrückleitungssystem mit einem Kraftstoffdampfsammelbehälter. Der Kraftstoffdampfsammelbehälter weist eine Dampfauslassleitung mit einem ersten Absperrventil auf. Ein erster Dampfrückleitungszweig ist zwischen der Dampfauslassleitung des Kraftstoffdampfsammelbehälters und einer Ladeluftleitung eines Verdichters eines Turboladers angeordnet. Ein zweiter Dampfrückleitungszweig ist zwischen der Dampfauslassleitung des Kraftstoffdampfsammelbehälters und einer Frischluftansaugleitung des Verdichters des Turboladers angeordnet. Der erste Dampfrückleitungszweig ist über ein erstes Rückschlagventil an die Ladeluftleitung angeschlossen und der zweite Dampfrückleitungszweig ist über ein zweites Rückschlagventil an einen Saugeinlass einer Venturi-Düse angeschlossen, die über ein zweites Absperrventil in einer Bypassleitung zwischen der Ladeluftleitung und der Frischluftansaugleitung angeordnet ist.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass das Dampfrückleitungssystem zweistufig aufgebaut ist und dafür zwei Dampfrückleitungszweige aufweist. Während der erste Dampfrückleitungszweig den Kraftstoffdampf direkt über ein Rückschlagventil in die Ladeluftleitung des Verbrennungsmotors einleitet und damit bereits ein überwiegender Teil des in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter angereicherten Kraftstoffdampfes in den Verbrennungsmotor überleitet, wird mit dem zweiten Dampfrückleitungszweig die Entleerung des Kraftstoffdampfsammelbehälters von Kraftstoffdampf durch Absaugung mittels einer Venturi-Düse bewerkstelligt. Dazu weist der zweite Dampfrückleitungszweig das zweite Absperrventil auf, so dass die Zuschaltung einer den Verdichter überbrückenden Venturi-Düse lediglich für eine verminderte Zeitspanne vorgesehen werden muss. Der Verlust an Ladeluft, der für den Bypassbetrieb der Venturi-Düse erforderlich ist, halt sich somit zeitlich in vorteilhafter Weise in Grenzen und kann zusätzlich durch Gestaltung der Venturi-Düse weiter vermindert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Dampfrückleitungszweig stromabwärts einer Drosselklappe, beispielsweise über ein T-Verbindungsstück, mit der Ladeluftleitung verbunden. Die Anordnung stromabwärts der Drosselklappe hat den Vorteil, dass zum einen der Kraftstoffdampf unmittelbar in den Lufteinlasskrümmer eingeleitet wird und zum anderen der Ladedruck stromabwärts der Drosselklappe deutlich geringer ist als der Ladedruck stromaufwärts der Drosselklappe, da sich die Ladeluft stromaufwärts der Drosselklappe staut.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass das erste und das zweite Absperrventil über Steuerleitungen mit einem Motorsteuermodul (ECM, Engine Control Modul) verbunden sind. Das hat den Vorteil, dass die Betätigung der Absperrventile zuverlässig in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors betätigt werden können. Dabei steuert das Motorsteuermodul eine Vielzahl von Routinen, die für den Betrieb eines Verbrennungsmotors erforderlich sind. Derartige funktionale Einheiten werden als Module bezeichnet, um besonders ihre Ausführungsunabhängigkeit hervorzuheben. Module können Hardwareschaltkreise mit einem oder mehreren Prozessoren mit Speicher, Höchstintegrationsschaltkreise (VLSI), Gatearrays, programmierbare Logik- und/oder diskrete Komponenten einschließen. Die Hardwareschaltungen können Logikfunktionen durchführen, computerlesbare Programme, die auf fassbaren Speichergeräten gespeichert sind, durchführen und/oder programmierte Routinen ausführen. Ferner können Module auch ein computerlesbares Speichermedium einschließen, das ein computerlesbares Programm umfasst, welches auf einem fassbaren Speichergerät gespeichert ist, das eine Funktion durchführt, wenn es durch eine Hardwareschaltung wie einem Prozessor, Mikroprozessor oder dergleichen ausgeführt wird.
Um den Dampfrückleitungsprozess mithilfe des Dampfrückleitungssystems und gesteuert durch das Motorsteuermodul durchzuführen, weist das Dampfrückleitungssystem in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung einen Drucksensor an der Dampfauslassleitung des Kraftstoffdampfsammelbehälters sowie einen weiteren Drucksensor an dem Saugeinlass der Venturi-Düse und schließlich einen Drucksensor stromabwärts der Drosselklappe der Ladeluftleitung auf. Diese mindestens drei Drucksensoren liefern über entsprechende Signalleitungen Druckwerte an das Motorsteuersystem und in Abhängigkeit von den gemessenen Druckwerten steuert das Motorsteuersystem das erste und das zweite Absperrventil.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verbrennungsmotorsystem, das ein derartiges Dampfrückleitungssystem, wie oben beschrieben, aufweist.
Ein Verfahren zur Rückleitung eines Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffdampfsammelbehälter in einen Verbrennungsprozess weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. a) Zunächst wird der Kraftstoffdampfdruck in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter erfasst. Weiterhin wird der Druck in einer Ladeluftleitung stromabwärts eines Auslasses eines Verdichters eines Turboladers überwacht. Außerdem wird der Druck an einem Saugeinlass einer Venturi-Düse bei einem geschlossenen ersten Absperrventil in einer Dampfauslassleitung des Kraftstoffdampfsammelbehälters überwacht. b) Wenn der Kraftstoffdampfdruck den Druck in der Ladeluftleitung übersteigt, wird ein Öffnen des ersten Absperrventils durchgeführt und unter Öffnen eines Rückschlagventils wird in einem ersten Dampfrückleitungszweig ein erstes Rückleiten des Kraftstoffdampfes aus dem Kraftstoffsammelbehälter erfolgen. Dabei wird ein zweites Absperrventil eines zweiten Dampfrückleitungszweigs geschlossen gehalten. c) Sobald der Kraftstoffdampfdruck den Druck in der Ladeluftleitung unterschreitet, wird das zweite Absperrventil geöffnet, so dass der zweite Dampfrückleitungszweig über ein zweites Rückschlagventil und einen Saugeinlass einer Venturi-Düse den Kraftstoffdampf des Kraftstoffdampfsammelbehälters in eine Frischluftansaugleitung solange ableitet, bis der Druck in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter unter den Druck an dem Saugeinlass der Venturi-Düse fällt. d) Danach erfolgt ein Schließen des ersten und des zweiten Absperrventils, womit das Verfahren zum Rückführen eines Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffdampfsammelbehälter zunächst beendet ist. Ein Aufladen des Kraftstoffdampfsammelbehälters mit Kraftstoffdampf kann erneut erfolgen.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Venturi-Düse, welche über einen Bypass und unter Überbrückung des Verdichters betrieben wird, in ihrer Einsatzzeit zeitlich begrenzt wird, um lediglich einen Restgasgehalt aus dem Kraftstoffdampfsammelbehälter abzuziehen, bis der Kraftstoffdampfsammelbehälter praktisch vollständig von Kraftstoffdampf entleert ist. Somit ist die Phase, bei der aus der Ladeluftleitung über die Bypassleitung Luft entnommen wird und damit der Ladeluftdruck in der Ladeluftleitung vermindert wird, äußerst gering. Dieses wurde dadurch ermöglicht, dass das Verfahren zum Rückleiten eines Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffdampfsammelbehälter in zwei Phasen, die mit den Schritten b) und c) verwirklicht werden durchgeführt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass dieses Verfahren durch das vorhandene Motorsteuermodul durchgeführt werden kann, wenn die erforderlichen Leitungen des Kraftstoffrückleitungssystems in die Kraftstoffversorgung des Verbrennungsmotors integriert sind.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Aufladen des Kraftstoffdampfsammelbehälters mit Kraftstoffdampf fortgesetzt wird bis der Kraftstoffdampfdruck im Kraftstoffdampfsammelbehälters den Druck in der Ladeluftleitung übersteigt und die Verfahrensschritte b) bis d) wiederholt werden können, bis beispielsweise das Verbrennungsmotorsystem abgestellt wird. Doch auch für andere Routinen, die beim Motorbetrieb auftreten können, kann jederzeit das Verfahren zum Rückleiten des Kraftstoffdampfes in den Verbrennungsprozess unterbrochen werden.
Zur Unterbrechung des Kraftstoffrückleitungsprozesses sowohl als auch zum Abstellen des Verbrennungsmotors werden gleichzeitig das erste und das zweite Absperrventil des Dampfrückleitungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung geschlossen.
Darüber hinaus leitet ein Computerprogrammprodukt, das, wenn es auf einer Recheneinheit (ECM) eines Verbrennungsmotors ausgeführt wird, die Recheneinheit (ECM) an, nachfolgende Schritte auszuführen. Zunächst werden der Druck in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter, der Druck in einer Ladeluftleitung stromabwärts eines Auslasses eines Verdichters eines Turboladers sowie der Druck an einem Saugeinlass einer Venturi-Düse bei einem geschlossenen ersten Absperrventil in einer Dampfauslassleitung des Kraftstoffdampfsammelbehälters erfasst. Dann erfolgt ein Öffnen des ersten Absperrventils, wenn der Kraftstoffdampfdruck den Druck in der Ladeluftleitung übersteigt, während automatisch ein Rückschlagventil in einem ersten Dampfrückleitungszweig geöffnet wird und ein zweites Absperrventil eines zweiten Dampfrückleitungszweigs geschlossen bleibt. Wenn der Kraftstoffdampfdruck den Druck in der Ladeluftleitung unterschreitet, wird ein zweites Absperrventil geöffnet, so dass der zweite Dampfrückleitungszweig nun über ein zweites Rückschlagventil und einen Saugeinlass einer Venturi-Düse den Kraftstoffdampf des Kraftstoffdampfsammelbehälters in eine Frischluftansaugleitung ableitet, so lange bis der Druck in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter unter den Druck an dem Saugeinlass der Venturi-Düse fällt. Abschließend erfolgt das Schließen des ersten und des zweiten Absperrventils. Das Aufladen des Kraftstoffdampfsammelbehälters mit Kraftstoffdampf kann erneut beginnen.
Darüber hinaus ist ein computerlesbares Medium, auf dem ein derartiges Computerprogrammprodukt gespeichert ist, vorgesehen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotorsystems mit einem Dampfrückleitungssystem eines Kraftstoffdampfsammelbehälters gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Rückleiten des Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffdampfsammelbehälter in das Verbrennungsmotorsystem.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotorsystems 25 mit einem Dampfrückleitungssystem 10 eines Kraftstoffdampfsammelbehälters 1 gemäß einer Ausführungsform. Das Verbrennungsmotorsystem 25 umfasst einen Motor 30, ein Abgassystem 29 sowie das Dampfrückleitungssystem 10. Das Verbrennungsmotorsystem 25 nimmt Luft über einen Luftfilter 26 und einen Turbolader 6 auf. Im Betrieb tritt Luft in den Motor 30 nach Durchgang durch den Luftfilter 26 ein. Frischluft gelangt durch den Luftfilter 26 und kann in einen Verdichter 5 des Turboladers 6 gezogen werden. Die Luft wird von dem Verdichter 5 komprimiert, was die Leistungsabgabe des Motors 30 steigern kann. Die komprimierte Luft gelangt in einen Luftansaugkrümmer 35 des Motors 30. Der Luftansaugkrümmer 35 verteilt die Luft in Zylinder 31 bis 34 des Motors 30. Der Motor 30 umfasst ferner nicht gezeigte Kraftstoffeinspritzeinrichtungen und einen Abgaskrümmer 36. Der Kraftstoff wird aus dem Tank 24 in die Zylinder 31 bis 34 über nicht gezeigte Kraftstoffeinspritzeinrichtungen eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff mischt sich mit der Luft, um in den Zylindern 31 bis 34 ein Luft/Kraftstoffgemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoffgemisch wird durch die Zylinder 31 bis 34 komprimiert. Das komprimierte Luft/Kraftstoffgemisch wird entweder gezündet und verbrannt oder durch Selbstzündung verbrannt. Eine derartige Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs erzeugt Abgas. Das Abgas verlässt die Zylinder 31 bis 34 in das Abgassystem 29. Obwohl eine bestimmte Anzahl von Zylindern 31 bis 34 gezeigt sind, gilt die hier offenbarte Ausführungsform für Verbrennungsmotorsysteme mit beliebiger Anzahl von Zylindern und den zugehörigen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen sowie den Zündeinrichtungen.
Das Verbrennungsmotorsystem 25 kann ein Abgasrückführventil 27 aufweisen, um einen Anteil des Abgases zurück in den Ansaugkrümmer 35 zurückzuführen. Im Betrieb strömt der Rest des Abgases aus dem Verbrennungsmotorsystem 25 und von dem Abgaskrümmer 36 in den Turbolader 6, um eine Turbine 28 anzutreiben. Die Turbine 28 unterstützt die Verdichtung der von dem Luftfilter 26 aufgenommenen Luft. Das Abgas strömt von dem Turbolader 6 durch nicht gezeigte unterschiedliche Abgaskatalysatoren und schließlich durch einen nicht gezeigten Schalldämpfertopf ins Freie.
Das Verbrennungsmotorsystem 25 wird durch ein Motorsteuermodul 20 (ECM, Engine Control Modul) unterstützt, welches die unterschiedlichsten Betriebsroutinen der unterschiedlichen Motoraggregate steuert und mit mindestens drei Sensoren 21 bis 23 des Dampfrückleitungssystems 10 zur Rückleitung von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 zusammenwirkt, um zuverlässig ein erstes Absperrventil 9 und ein zweites Absperrventil 15 über die Steuerleitungen 18 bzw. 19 zu steuern. Die Drucksensoren 21 bis 23 sind ihrerseits über Signalleitungen 37, 38 und 39 mit dem Motorsteuermodul 20 verbunden.
Das Dampfrückleitungssystem 10 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Dampfrückleitungszweig 3 und einem zweiten Dampfrückleitungszweig 7. Beide Dampfrückleitungszweige 3 und 7 sind über ein gemeinsames erstes Absperrventil 9 und über eine Dampfauslassleitung 2 mit dem Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 verbunden.
Der erste Dampfrückleitungszweig 3 ist zwischen dem Ausgang des ersten Absperrventils 9 über ein erstes Rückschlagventil 11 mit einer Ladeluftleitung 4 stromabwärts des Verdichters 5 des Turboladers 6 und stromabwärtsdeiner Drosselklappe 17 verbunden. Damit wird der erste Dampfrückleitungszweig 3 automatisch wirksam, sobald das erste Absperrventil 9 auf „offen” geschaltet ist, wenn der Kraftstoffdruck P_K in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 größer ist als ein Druck P_D in der Ladeluftleitung 4 des Verbrennungsmotorsystems 25.
Der zweite Dampfrückleitungszweig 7 ist zwischen dem Ausgang des ersten Absperrventils 9 und einer Frischluftansaugleitung 8 stromabwärts des Luftfilters 26 angeordnet und weist ein zweites Rückschlagventil 12 sowie eine Venturi-Düse 14 auf, die einen Saugeinlass 13 besitzt, über den Restdampf aus dem Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 gezogen und der Frischluftansaugleitung 8 zugeführt wird. Dieser zweite Dampfrückleitungszweig 7 kann jedoch erst wirksam werden, wenn das Motorsteuergerät 20 über die Steuerleitung 19 das zweite Absperrventil 15 öffnet, so dass eine Bypassleitung 16 zwischen dem Ausgang des Verdichters und der Frischluftansaugleitung 8 die Venturi-Düse 14 versorgen kann. Der zweite Dampfrückleitungszweig 7 wird folglich erst dann wirksam, wenn das erste Drosselventil 11 den ersten Dampfrückleitungszweig 3 sperrt. Solange der erste Dampfrückleitungszweig 3 wirksam ist, bleibt die Venturi-Düse 14 über das Absperrventil 15 ausgeschaltet um den Verlust an Ladeluft in der Ladeluftleitung 4, der durch die Bypassleitung 16 verursacht wird, zu stoppen und damit die Energieeffizienz des Verbrennungsmotorsystems 25 mit Dampfrückleitungssystem 10 zu verbessern.
2 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Rückleiten des Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffdampfsammelbehälter in das Verbrennungsmotorsystem. Das Verfahren kann mit dem Schritt 96 als Startschritt beginnen und prüft zunächst in einem Entscheidungsschnitt, ob eine Routine mit höherer Priorität durchzuführen wäre. Die nachfolgenden Schritte werden mit den Bezugszeichen 97 bis 115 bezeichnet. Gleichzeitig nimmt das Flussdiagramm Bezug auf einzelne Komponenten, die in 1 dargestellt sind und Bezugszeichen aufweisen, deren Ziffer kleiner als 50 sind.
Nach dem Start in dem Verfahrensschritt 96 wird hier beispielhaft im Schritt 97 abgefragt, ob ein Tanken als Routineverfahren höherer Priorität als das Dampfrückleitungsverfahren durchgeführt wird. Wenn das der Fall ist, muss das Kraftstoffdampfrückführverfahren im Schritt 98 abgeschaltet werden, indem das erste Absperrventil geschlossen wird, und im Schritt 99 die Betankung ausgeführt wird, bis im Schritt 100 das Tanken beendet ist.
Dem kann ein weiterer Entscheidungsschritt 101 folgen, bei dem überprüft wird, ob der Druck P_K im Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 größer ist als der Druck P_D in einer Ladedruckleitung 4. Ist das der Fall, wird im Verfahrensschritt 102 das erste Absperrventil 9 geöffnet, das sowohl den ersten Dampfrückleitungszweig 3 als auch den zweiten Dampfrückleitungszweig 7 mit dem Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 über eine Dampfauslassleitung 2 des Kraftstoffdampfsammelbehälters 1 verbindet. Sobald das erste Absperrventil 9 geöffnet ist, öffnet im Schritt 103 automatisch das erste Rückschlagventil 11, das im ersten Dampfrückleitungszweig 3 angeordnet ist. Gleichzeitig bleibt im Schritt 104 das zweite Absperrventil 15 geschlossen, so dass der zweite Dampfrückleitungszweig 7 und damit die Venturi-Düse 14 in diesem zweiten Dampfrückleitungszweig 7 nicht wirksam werden kann. Die Kraftstoffdampfentleerung erfolgt im Schritt 105 zunächst ausschließlich über den ersten Dampfrückleitungszweig 1, wobei der Kraftstoffdampf in die in 1 gezeigte Ladeluftleitung 4 stromabwärts der Drosselklappe 17 geleitet wird.
Die Kraftstoffdampfentleerung kann solange fortgesetzt werden, bis der Druck P_K in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 unter den Druck P_D, der in der Ladeluftleitung 4 herrscht, fällt und der Verfahrensablauf zurück zu dem Punkt A geht und der Verfahrensschritt 106 folgt, bei dem das erste Rückschlagventil 11 aufgrund der Dampfentleerung des Kraftstoffdampfsammelbehälters 1 schließt und nun das zweite Absperrventil 12 im Schritt 107 geöffnet wird, wobei in einer weiteren Entscheidungsraute 108 entschieden wird, ob der verbliebene Dampfdruck P_K im Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 größer ist als ein Saugdruck P_S, der nun an dem Saugeinlass 13 der Venturi-Düse 14 aufgrund des Öffnens des zweiten Absperrventils 15 anliegt. Ist das der Fall, so wird sich im Schritt 109 das zweite Rückschlagventil 12 öffnen, so dass im Schritt 110 eine Dampfentladung über den zweiten Dampfrückleitungszweig 7 erfolgen kann. Dabei wird im Schritt 111 der Kraftstoffdampfsammelbehälter weiter entleert und jeweils durch eine Rückschleife zum Punkt C die Druckabnahme geprüft. Sobald der Kraftstoffdampfdruck P_K im Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 kleiner als der Saugdruck P_S ist, schließt im Verfahrensschritt 112 das zweite Rückschlagventil 12 automatisch. Daraufhin wird im Schritt 113 auch das erste Absperrventil 7 von dem Motorsteuergerät 20 über eine Steuerleitung 18 wieder geschlossen. Nun kann der Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 mit dem Schritt 114 wieder Kraftstoff sammeln und aufnehmen, so dass eine erste Routine beendet ist.
Automatisch und gleichzeitig wird jedoch das Ansteigen des Kraftstoffdampfdrucks P_K im Kraftstoffdampfsammelbehälter 1 ständig mit der Entscheidungsraute 115 überprüft, so dass das hier gezeigte Dampfrückleitungsverfahren mit dem Schritt 101 wiederholt fortgesetzt werden kann. Mithilfe des ersten Absperrventils 9 ist jederzeit eine Unterbrechung des gesamten Dampfrückleitungsverfahrens, wie es in 2 gezeigt wird, möglich und kann mit dem Schritt fortfahren, bei dem es unterbrochen wurde oder kann generell zurückgesetzt werden auf den Anfang beim Schritt 101 oder auf den Startschritt 96.
Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannte Ausführungsform ist lediglich ein Durchführungsbeispiel und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration des offenbarten Gegenstandes in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung eines beispielhaften Durchführungsbeispiels zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion der beispielhaft beschriebenen Ausführungsform gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftstoffdampfsammelbehälter
2: Dampfauslassleitung
3: erster Dampfrückleitungszweig
4: Ladeluftleitung
5: Verdichter
6: Turbolader
7: zweiter Dampfrückleitungszweig
8: Frischluftansaugleitung
9: erstes Absperrventil
10: Dampfrückleitungssystem
11: erstes Rückschlagventil
12: zweites Rückschlagventil
13: Saugeinlass
14: Venturi-Düse
15: zweites Absperrventil
16: Bypassleitung
17: Drosselklappe
18: Steuerleitung
19: Steuerleitung
20: Motorsteuermodul (ECM)
21: Drucksensor (Dampfdruck)
22: Drucksensor (Saugeinlass)
23: Drucksensor (Ladeleitung)
24: Tank
25: Verbrennungsmotorsystem
26: Luftfilter
27: Abgasrückführungsventil (AGR)
28: Turbine
29: Abgassystem
30: Motor
31: Zylinder
32: Zylinder
33: Zylinder
34: Zylinder
35: Luftansaugkrümmer
36: Abgaskrümmer
96–115: Verfahrensschritte
P_D: Druck der Ladeleitung
P_K: Kraftstoffdampfdruck im Kraftstoffdampfsammelbehälter
P_S: Druck am Saugeinlass der Venturi-Düse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0233287 A1 [0002]

Claims

Dampfrückleitungssystem eines Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) aufweisend: – den Kraftstoffdampfsammelbehälter (1), wobei der Kraftstoffdampfsammelbehälter (1) eine Dampfauslassleitung (2) aufweist; – ein erstes Absperrventil (9), das in der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) angeordnet ist; – einen ersten Dampfrückleitungszweig (3) zwischen der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) und einer Ladeluftleitung (4) eines Verdichters (5) eines Turboladers (6); – einen zweiten Dampfrückleitungszweig (7) zwischen der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) und einer Frischluftansaugleitung (8) des Verdichters (5) des Turboladers (6); wobei der erste Dampfrückleitungszweig (3) über ein erstes Rückschlagventil (11) an die Ladeluftleitung (4) angeschlossen ist, und wobei der zweite Dampfrückleitungszweig (7) über ein zweites Rückschlagventil (12) an einen Saugeinlass (13) einer Venturi-Düse (14) angeschlossen ist, die über ein zweites Absperrventil (15) in einer Bypassleitung (16) zwischen der Ladeluftleitung (4) und der Frischluftansaugleitung (8) angeordnet ist.
Dampfrückleitungssystem nach Anspruch 1, wobei in der Ladeluftleitung (4) eine Drosselklappe (17) angeordnet ist, und wobei der erste Dampfrückleitungszweig (3) stromabwärts der Drosselklappe (17) mit der Ladeluftleitung (4) verbunden ist.
Dampfrückleitungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das erste und das zweite Absperrventil (9, 15) über Steuerleitungen (18, 19) mit einem Motorsteuermodul (20) (ECM, Engine Control Modul) verbunden sind.
Dampfrückleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drucksensor (21) an der Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) angeordnet ist.
Dampfrückleitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drucksensor (22) an dem Saugeinlass (13) der Venturi-Düse (14) angeordnet ist.
Dampfrückleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Drucksensor (23) stromabwärts der Drosselklappe (17) der Ladeluftleitung (4) angeordnet ist.
Verbrennungsmotorsystem aufweisend ein Dampfrückleitungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Rückleiten eines Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffdampfsammelbehälter (1) in einen Verbrennungsprozess, aufweisend: a) ein Erfassen des Kraftstoffdampfdrucks (P_K) in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter (1), und des Drucks (P_D) in einer Ladeluftleitung (4) stromabwärts eines Auslasses eines Verdichters (5) eines Turboladers (6), sowie des Drucks (P_S) an einem Saugeinlass (13) einer Venturi-Düse (14) bei einem geschlossenen ersten Absperrventil (9) in einer Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1); b) ein Öffnen des ersten Absperrventils (9), wenn der Kraftstoffdampfdruck (P_K) den Druck (P_D) in der Ladeluftleitung (4) übersteigt unter automatischem Öffnen eines Rückschlagventils (11) in einem ersten Dampfrückleitungszweig (3) und unter geschlossen Halten eines zweiten Absperrventils (15) eines zweiten Dampfrückleitungszweigs (7); c) ein Öffnen des zweiten Absperrventils (15), wenn der Kraftstoffdampfdruck (P_K) den Druck (P_D) in der Ladeluftleitung (4) unterschreitet, so dass der zweite Dampfrückleitungszweig (7) über ein zweites Rückschlagventil (12) und einen Saugeinlass (13) einer Venturi-Düse (14) den Kraftstoffdampf des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) in eine Frischluftansaugleitung (8) ableitet, so lange bis der Druck (P_K) in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter (1) unter den Druck (P_S) an dem Saugeinlass (13) der Venturi-Düse (14) fällt, und d) ein Schließen des ersten und des zweiten Absperrventils (9, 15).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei ein Aufladen des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) mit Kraftstoffdampf fortgesetzt wird bis der Kraftstoffdampfdruck (P_K) im Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) den Druck (P_D) in der Ladeluftleitung (4) übersteigt und die Verfahrensschritte b) bis d) wiederholt werden, bis das Verbrennungsmotorsystem (25) abgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei beim Abstellen des Verbrennungsmotorssystems (25) gleichzeitig das erste und das zweite Absperrventil (9, 15) des Dampfrückleitungssystems (10) geschlossen werden.
Computerprogrammprodukt, das, wenn es auf einer Recheneinheit (ECM) eines Verbrennungsmotorsystems (25) ausgeführt wird, die Recheneinheit (ECM) anleitet, folgende Schritte auszuführen: – Erfassen des Kraftstoffdampfdrucks (PK) in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter (1), und des Drucks (PD) in einer Ladeluftleitung (4) stromabwärts eines Auslasses eines Verdichters (5) eines Turboladers (6), sowie des Drucks (PS) an einem Saugeinlass (13) einer Venturi-Düse (14) bei einem geschlossenen ersten Absperrventil (9) in einer Dampfauslassleitung (2) des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1); – Öffnen des ersten Absperrventils (9), wenn der Kraftstoffdampfdruck (PK) den Druck (PD) in der Ladeluftleitung (4) übersteigt unter automatischem Öffnen eines Rückschlagventils (11) in einem ersten Dampfrückleitungszweig (3) und unter geschlossen Halten eines zweiten Absperrventils (15) eines zweiten Dampfrückleitungszweigs (7); – Öffnen des zweiten Absperrventils (9), wenn der Kraftstoffdampfdruck (PK) den Druck (PD) in der Ladeluftleitung (4) unterschreitet, so dass der zweite Dampfrückleitungszweig (7) über ein zweites Rückschlagventil (12) und einen Saugeinlass (13) einer Venturi-Düse (14) den Kraftstoffdampf des Kraftstoffdampfsammelbehälters (1) in eine Frischluftansaugleitung (8) ableitet, so lange bis der Druck (PK) in dem Kraftstoffdampfsammelbehälter (1) unter den Druck (PS) an dem Saugeinlass (13) der Venturi-Düse (14) fällt; und – Schließen des ersten und des zweiten Absperrventils (9, 15).
Computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 11 gespeichert ist.