DE102014221442A1

DE102014221442A1 - Kraftstofftrennsystem zur Verringerung parasitärer Verluste

Info

Publication number: DE102014221442A1
Application number: DE201410221442
Authority: DE
Inventors: Thomas G. Leone; James Eric Anderson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2015-04-30
Also published as: RU2014141184A3; US9664147B2; RU2014141184A; US20150114359A1; RU2653718C2; CN104564370A; CN104564370B

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Trennen von Kraftstoff mit höherer Oktanzahl von einem Kraftstoffgemisch vorgestellt. In einem Beispiel wird Kraftstoff mit höherer Oktanzahl von Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl getrennt und in einem Kraftstofftank, der Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, kondensieren gelassen, so dass parasitäre Verluste der Kraftmaschine nicht dadurch erhöht werden, dass Kraftstoff mit höherer Oktanzahl ein zweites Mal von Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl getrennt werden muss. Der Ansatz kann für Kraftstoffanlagen angewendet werden, welche mehrere Kraftstofftanks aufweisen, in denen verschiedene Typen von Kraftstoff gespeichert werden.

Description

Die vorliegende Beschreibung betrifft ein System und Verfahren zur Verringerung parasitärer Verluste, welche mit der Trennung eines Kraftstoffgemisches in seine Kraftstoffkomponenten verbunden sein können. Die Verfahren können insbesondere für Kraftmaschinen von Nutzen sein, welche mit mehr als einem Kraftstofftyp betrieben werden.
Einer Kraftmaschine können während unterschiedlicher Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen unterschiedliche Typen von Kraftstoff zugeführt werden, um die Kraftmaschinenleistung und/oder die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Zum Beispiel können einer Kraftmaschine Benzin über ein erstes Kraftstoffeinspritzventil und Ethanol über ein zweites Kraftstoffeinspritzventil zugeführt werden. Benzin kann der einzige Kraftstoff sein, welcher der Kraftmaschine bei niedrigeren Kraftmaschinenlasten zugeführt wird, wobei die Möglichkeit eines Klopfens der Kraftmaschine verringert werden kann. Wenn sich die Kraftmaschinenlast erhöht, wird mit der Zufuhr von Ethanol in zunehmenden Mengen zu der Kraftmaschine begonnen. Ethanol wird auch als ein größerer Anteil von der Kraftmaschine zugeführtem Kraftstoff geliefert, so dass die Möglichkeit eines Klopfens der Kraftmaschine verringert werden kann. Jedoch sind Fahrzeugbesitzer möglicherweise nicht gewillt, ein Fahrzeug mit zwei Typen von Kraftstoff zu betanken, um die Vorteile eines Betriebs einer Kraftmaschine mit zwei verschiedenen und getrennten Kraftstoffen zu erzielen.
Eine Möglichkeit, einer Kraftmaschine durch Auffüllen eines einzigen Kraftstofftanks zwei verschiedene Typen von Kraftstoff zuzuführen, besteht darin, Kraftstoffe über eine selektiv durchlässige Membran aus einem Gemisch von Kraftstoffen zu trennen. Ein Kraftstoffgemisch, das zwei oder mehr Kraftstofftypen enthält, kann mit einer Seite einer Kraftstofftrennmembran in Kontakt gebracht werden. Eine Pumpe erhöht den Druck des Kraftstoffgemisches, um die Menge an Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zu vergrößern, welche aus dem Kraftstoffgemisch getrennt oder extrahiert werden kann. Nachdem die Kraftstoffe getrennt worden sind, können die Kraftstoffe in getrennten Kraftstofftanks gespeichert werden. Das Betreiben der Pumpe zum Trennen der zwei Kraftstoffe erhöht jedoch parasitäre Verluste im Fahrzeug, und die Kraftstoffe mit höherer und mit niedrigerer Oktanzahl können sich über das Kraftstoffdampf-Managementsystem wieder vereinigen.
Zwei getrennte Kraftstoffe, die in getrennten Tanks gespeichert sind, können sich durch die tageszyklische Erwärmung und Abkühlung der Kraftstoffanlage wieder vereinigen. Die US-Patentveröffentlichung 2008/000633 beschreibt eine Möglichkeit, Kraftstofftankdämpfe aus mehreren Kraftstofftanks zu handhaben. In dem durch die Veröffentlichung 2008/000633 beschriebenen System können jedoch Kraftstoffdämpfe von Kraftstoffen mit höherer Oktanzahl in Kraftstofftanks kondensieren, die Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthalten. Daher kann zusätzliche Hilfsenergie benötigt werden, um den Kraftstoff mit höherer Oktanzahl nochmals von dem Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl zu trennen, so dass Kraftmaschinenleistung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit über die zwei verschiedenen Kraftstofftypen erreicht werden können.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die oben genannten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine entwickelt, welches beinhaltet: Trennen von Kraftstoffdämpfen mit höherer Oktanzahl von einem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines erneuten Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in den ersten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird.
Indem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl von einem Kraftstoffgemisch mit niedrigerer Oktanzahl getrennt wird und verhindert wird, dass sich der Kraftstoff mit höherer Oktanzahl wieder mit dem Kraftstoffgemisch mit niedrigerer Oktanzahl vereinigt, besteht die Möglichkeit, parasitäre Verluste zu verringern, die mit dem Trennen von Kraftstoff mit höherer Oktanzahl von einem Kraftstoffgemisch mit niedrigerer Oktanzahl verbunden sind. Außerdem besteht die Möglichkeit, Kraftstoff mit höherer Oktanzahl von einem Kraftstoffgemisch mit niedrigerer Oktanzahl durch tageszyklische Erwärmung zu trennen, ohne den Kraftstoff mit hoher Oktanzahl während der tageszyklischen Abkühlung wieder mit dem Kraftstoffgemisch mit niedrigerer Oktanzahl vereinigen zu müssen, so dass der Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zeitlich unbegrenzt von dem Kraftstoffgemisch mit niedrigerer Oktanzahl getrennt werden kann. Demzufolge besteht die Möglichkeit, die tageszyklische Erwärmung und Abkühlung zu nutzen, um parasitäre Verluste zu verringern, welche das Trennen von zwei Typen von Kraftstoff begleiten können.
Die vorliegende Beschreibung kann verschiedene Vorteile bewirken. Zum Beispiel kann dieser Ansatz parasitäre Kraftmaschinenverluste verringern, welche die Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine beeinträchtigen. Außerdem kann dieser Ansatz eine effizientere Nutzung von Kraftstoffdämpfen gewährleisten. Weiterhin kann dieser Ansatz für einen weiten Bereich von Konfigurationen von Kraftstoffanlagen angewendet werden.
Die obigen Vorteile und weiter Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung gegeben wurde, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, welche in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu vorgesehen, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands anzugeben, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die Ansprüche definiert ist, welche auf die ausführliche Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, welche irgendwelche Nachteile überwinden, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung genannt wurde.
Die hierin beschriebenen Vorteile werden durch das Studium eines Beispiels einer Ausführungsform, das hierin als die "ausführliche Beschreibung" dargelegt wird, allein oder in Verbindung mit den Zeichnungen umfassender verständlich, wobei:
1 eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
2 und 3 beispielhafte Kraftstoffanlagen eines Fahrzeugs zeigen; und
4 ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffanlage eines Fahrzeugs zeigt.
Die vorliegende Beschreibung betrifft die Steuerung von Kraftstoffdämpfen eines Fahrzeugs. Die Kraftstoffdämpfe können in einer Kraftmaschine verwendet werden, wie sie in 1 dargestellt ist. Der Kraftmaschine kann Kraftstoff aus einem oder mehreren Kraftstofftanks zugeführt werden, wie in den Kraftstoffanlagen von 2 und 3 dargestellt ist. Kraftstoffkomponenten können aus einem Kraftstoffgemisch, das zwei oder mehr Kraftstoffe enthält, durch tageszyklische Erwärmung und Abkühlung von Fahrzeug-Kraftstoffanlagen abgetrennt werden. Die Fahrzeug-Kraftstoffanlagen können dafür eingerichtet sein, ein Kondensieren von Kraftstoffdämpfen mit höherer Oktanzahl nur in einem Tank mit Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zu ermöglichen, so dass die Möglichkeit einer unbeabsichtigten Vermischung von Kraftstoffen verringert werden kann. Gemäß dem Verfahren von 4 wird die Fahrzeug-Kraftstoffanlage auf eine Weise betrieben, welche die Möglichkeit einer Vermischung von Kraftstoffen über den Verdampfungsemissions-Abschnitt der Fahrzeug-Kraftstoffanlage verringert.
Es wird auf 1 Bezug genommen; eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder aufweist, wobei einer dieser Zylinder in 1 dargestellt ist, wird durch eine elektronische Kraftmaschinen-Steuereinrichtung 12 gesteuert. Elektrische Verbindungen zwischen der Steuereinrichtung 12 und den verschiedenen Sensoren und Aktuatoren sind durch gestrichelte Linien dargestellt.
Eine Kraftmaschine 10 weist einen Brennraum 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist, auf. Ein Schwungrad 97 und ein Tellerrad 99 sind mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Ein Anlasser 96 weist eine Ritzelwelle 98 und ein Ritzel 95 auf. Die Ritzelwelle 98 kann selektiv das Ritzel 95 vorwärts bewegen, so dass es in das Tellerrad 99 eingreift. Der Anlasser 96 kann direkt an der Vorderseite der Kraftmaschine oder an der Rückseite der Kraftmaschine angebracht sein. In einigen Beispielen kann der Anlasser 96 über einen Riemen oder eine Kette selektiv Drehmoment auf die Kurbelwelle 40 übertragen. In einem Beispiel befindet sich der Anlasser 96 in einem Grundzustand, wenn er nicht mit der Kraftmaschinen-Kurbelwelle in Eingriff steht. Der Brennraum 30 ist als mit einem Ansaugkrümmer 44 und einem Abgaskrümmer 48 über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 kommunizierend dargestellt. Das Einlass- und das Auslassventil können durch einen Einlassnocken 51 bzw. einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Der Einlassnocken 51 und der Auslassnocken 53 können relativ zu der Kurbelwelle 40 bewegt werden.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 66 ist in einer Position dargestellt, in der es Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was den Fachleuten als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ dazu kann Kraftstoff in einen Ansaugkanal eingespritzt werden, was den Fachleuten als Kanaleinspritzung bekannt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 liefert flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals von der Steuereinrichtung 12. Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 66 durch eine Kraftstoffanlage 175 zugeführt, die in 2 und 3 detaillierter dargestellt ist. Außerdem ist der Ansaugkrümmer 44 als mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 kommunizierend dargestellt, welche eine Position einer Drosselscheibe 64 einstellt, um einen Luftstrom von einem Lufteinlass 42 zum Ansaugkrümmer 44 zu steuern. In einem Beispiel kann ein Niederdruck-Direkteinspritzsystem verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf etwa 20–30 bar erhöht werden kann. Alternativ dazu kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke zu erzeugen. In einigen Beispielen können eine Drosselklappe 62 und eine Drosselscheibe 64 zwischen dem Einlassventil 52 und dem Ansaugkrümmer 44 positioniert sein, so dass die Drosselklappe 62 eine Kanaldrosselklappe ist.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 liefert in Reaktion auf die Steuereinrichtung 12 einen Zündfunken über die Zündkerze 92 an den Brennraum 30. Eine Breitbandsonde für Sauerstoff (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor, UEGO-Sensor) 126 ist als mit dem Abgaskrümmer 48 stromaufwärts des Katalysators 70 gekoppelt dargestellt. Alternativ dazu kann eine zweistufige Lambdasonde den UEGO-Sensor 126 ersetzen.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine enthalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jede mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
Die Steuereinrichtung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, welcher aufweist: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 104, einen Nur-Lese-Speicher 106 (z. B. einen nichtflüchtigen Speicher), einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuereinrichtung 12 ist als Einrichtung dargestellt, die zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von Sensoren empfängt, die mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, zu denen gehören: die Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature, ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einem Kühlmantel 114 gekoppelt ist; ein Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 gekoppelt ist, zum Erfassen einer durch einen Fahrer 132 ausgeübten Kraft; ein Messwert eines Kraftmaschinenkrümmerdrucks (Manifold Pressure, MAP) von einem Drucksensor 122, der mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelt ist; ein Kraftmaschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der eine Position der Kurbelwelle 40 erfasst; ein Messwert einer in die Kraftmaschine einströmenden Luftmasse von einem Sensor 120; eine Bremspedalposition von einem Bremspedal-Positionssensor 154, wenn der Fahrer 132 ein Bremspedal 150 betätigt; ein Messwert der Umgebungstemperatur von einem Temperatursensor 137; und ein Messwert der Drosselklappenposition von einem Sensor 58. Der barometrische Druck kann zur Verarbeitung durch die Steuereinrichtung 12 ebenfalls erfasst werden (Sensor nicht dargestellt). Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Kraftmaschinen-Positionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus welcher die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor/Batterie-System in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Ferner können in einigen Beispielen andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder innerhalb der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus beinhaltet den Ansaugtakt, den Verdichtungstakt, den Expansionstakt und den Ausstoßtakt. Während des Ansaugtakts schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich.
Es wird Luft über den Ansaugkrümmer 44 in den Brennraum 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb des Brennraums 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (z B. wenn der Brennraum 30 sein größtes Volumen hat), wird vom Fachmann auf diesem Gebiet gewöhnlich als unterer Totpunkt (Bottom Dead Center, BDC) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts werden das Einlassventil 52 und Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich in Richtung des Zylinderkopfes, um die Luft innerhalb des Brennraums 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs befindet und dem Zylinderkopf am nächsten ist (z. B. wenn der Brennraum 30 sein kleinstes Volumen hat), wird vom Fachmann auf diesem Gebiet gewöhnlich als oberer Totpunkt (Top Dead Center, TDC) bezeichnet. In einem nachstehend als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in den Brennraum eingeleitet. In einem nachstehend als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was eine Verbrennung zur Folge hat. Während des Expansionstakts schieben die expandierenden Gase den Kolben 36 zum BDC zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Ausstoßtakts öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Abgaskrümmer 48 auszulassen, und der Kolben kehrt zum TDC zurück. Es ist anzumerken, dass das Obige lediglich als ein Beispiel beschrieben ist, und dass die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte des Einlass- und Auslassventils variieren können, wie etwa um eine positive oder negative Ventilüberlappung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele vorzusehen.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen; sie zeigt eine beispielhafte Kraftstoffanlage 175 im Detail. Die Kraftstoffanlage von 2 kann der Kraftmaschine 10, die in 1 detailliert dargestellt ist, Kraftstoff zuführen. Die Anlage von 2 kann nach dem Verfahren von 4 betrieben werden. Komponenten der Kraftstoffanlage und Fluidleitungen sind als Volllinien dargestellt, und elektrische Verbindungen sind als gestrichelte Linien dargestellt.
Die Kraftstoffanlage 175 enthält einen Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 zum Speichern von Kraftstoffdämpfen. Die Kraftstoffanlage 175 enthält Kohle 203 zum Speichern und Freisetzen von Kraftstoffdämpfen. Kraftstoffdämpfe, die in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 gespeichert sind, können eine höhere Oktanzahl als flüssiger Kraftstoff aufweisen, der in einem oder mehreren Kraftstofftanks gespeichert ist, welche dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 Kraftstoffdämpfe zuführen. Der Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 ist als eine atmosphärische Entlüftungsöffnung 205 aufweisend dargestellt, welche ermöglicht, dass Luft in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 hineinströmt und aus ihm hinausströmt. Kraftstoffdämpfe können dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 über Kraftstofftanks 230, 232 und 234 zugeführt werden. Obwohl drei Kraftstofftanks dargestellt sind, können in anderen Beispielen weniger oder weitere Kraftstofftanks vorhanden sein, ohne den Schutzbereich oder die Grundidee dieser Beschreibung zu verlassen. Kraftstoffdämpfe können über ein Absaugventil 204 abgesaugt werden, welches eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 und dem Kraftmaschinen-Ansaugkrümmer 44 ermöglicht.
Die Kraftmaschine 10 weist ein erstes Kraftstoff-Verteilerrohr 220 auf, welches (einem) Kraftstoff-Direkteinspritzventil(en) 66 Kraftstoff zuführt. Die Kraftmaschine 10 weist außerdem ein zweites Kraftstoff-Verteilerrohr 221 auf, welches (einem) Kraftstoff-Kanaleinspritzventil(en) 67 Kraftstoff zuführt. Kraftstoffdämpfe können in den Ansaugkrümmer 44 eingespeist werden, wenn der Ansaugkrümmerdruck niedriger als der atmosphärische Druck ist. In einigen Beispielen können Kühlmittel der Kraftmaschine oder Abgase aus dem Abgaskrümmer 48 Wärmeenergie über einen Wärmetauscher 275 auf ein Fluid übertragen. Das Fluid kann über eine Leitung 240 und eine Pumpe 250 zu Kraftstofftanks 230, 232 und 234 geleitet werden. Das erwärmte Fluid kann die Temperatur der Kraftstoffe 231, 233 und 235 erhöhen, um eine Dampfabgaberate aus den jeweiligen Kraftstoffen zu erhöhen.
In einem Beispiel ist der Kraftstofftank 230 ein Kraftstofftank, welcher einen Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl enthält. Der Kraftstofftank 232 enthält einen Kraftstoff mit einer mittleren Oktanzahl, welcher eine Oktanzahl zwischen der des in dem Kraftstofftank 230 gespeicherten Kraftstoffs und der des in dem Kraftstofftank 234 gespeicherten Kraftstoffs ist. Der Kraftstofftank 234 enthält einen Kraftstoff mit einer niedrigeren Oktanzahl, welche kleiner ist als die der in den Kraftstofftanks 230 und 232 gespeicherten Kraftstoffe. Der Kraftstofftank 230 versorgt das Kraftstoff-Verteilerrohr 220 und das (die) Direkteinspritzventil(e) 66 über eine Kraftstoffpumpe 252 mit Kraftstoff 231. Der Kraftstofftank 232 versorgt das Kraftstoff-Verteilerrohr 220 und das (die) Direkteinspritzventil(e) 66 über eine Kraftstoffpumpe 253 mit Kraftstoff 233. Der Kraftstofftank 234 versorgt das Kraftstoff-Verteilerrohr 221 und das (die) Kanaleinspritzventil(e) 67 über eine Kraftstoffpumpe 254 mit Kraftstoff 235.
Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 230 können vom Kraftstofftank 230 über ein Kraftstoffdampfventil 206 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 geleitet werden. Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 232 können vom Kraftstofftank 232 über ein Kraftstoffdampfventil 208 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 geleitet werden. Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 234 können vom Kraftstofftank 234 über ein Kraftstoffdampfventil 210 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 geleitet werden.
Die Steuereinrichtung 12 kann Eingangssignale von den in 1 beschriebenen Sensoren sowie Sensoren 241 empfangen. In einem Beispiel können die Sensoren 241 Temperatursensoren sein. Alternativ dazu können die Sensoren 241 Drucksensoren sein. Die Steuereinrichtung 12 aktiviert und deaktiviert außerdem die Kraftstoffdampfventile 206, 208 und 210 in Reaktion auf die Betriebsbedingungen der Kraftstoffanlage und der Kraftmaschine. Die Steuereinrichtung 12 aktiviert und deaktiviert außerdem das Kraftstoffdampf-Absaugventil 204 in Reaktion auf die Betriebsbedingungen der Kraftstoffanlage und der Kraftmaschine. Weiterhin betätigt die Steuereinrichtung 12 selektiv die Pumpe 250, um die Erzeugung von Kraftstofftank-Dämpfen zu erhöhen.
In einem Beispiel funktioniert das System von 2 gemäß dem Verfahren von 4 über ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher der Steuereinrichtung 12 gespeichert sind. Während die Kraftmaschine 10 läuft, können Kraftstoffdämpfe aus den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 durch Öffnen der Kraftstoffdampfventile 206, 208 und 210 in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 gespeichert werden. Die Kraftstoffdampfventile 206, 208 und 210 können in Reaktion darauf geöffnet werden, dass Temperaturen innerhalb der Kraftstofftanks 230, 232 und 234 individuelle Schwellenwerttemperaturen übersteigen, welche auf dem Kraftstofftyp basieren, der in den jeweiligen Kraftstofftanks gespeichert ist. Alternativ dazu können die Kraftstoffdampfventile 206, 208 und 210 in Reaktion darauf geöffnet werden, dass Drücke innerhalb der Kraftstofftanks 230, 232 und 234 individuelle Schwellenwertdrücke übersteigen, welche auf dem Kraftstofftyp basieren, der in den jeweiligen Kraftstofftanks gespeichert ist.
Kraftstoffdämpfe aus den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 drücken Luft aus der atmosphärischen Entlüftungsöffnung 205 hinaus und werden durch die Kohle 203 gespeichert, wenn sich die Temperatur und/oder der Druck in den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 erhöht. Falls die Kraftmaschine 10 läuft, während Dämpfe zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 geleitet werden, kann das Kraftstoffdampf-Absaugventil 204 geöffnet werden, so dass Kraftstoffdämpfe in die Kraftmaschine 10 gesaugt und in ihr verbrannt werden. Falls die Kraftmaschine 10 nicht läuft, oder falls das Kraftstoffdampf-Absaugventil 204 geschlossen ist, können die Kraftstoffdampfventile 206, 208 und 210 geöffnet werden, falls sich Temperatur und/oder Druck in den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 erhöhen, so dass die Kraftstoffdämpfe in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 gespeichert werden können.
Falls dagegen die Kraftmaschine 10 nicht läuft, oder falls das Kraftstoffdampf-Absaugventil 204 geschlossen ist, während sich Temperatur und/oder Druck in den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 verringern, können die Kraftstoffdampfventile 208 und 210 geschlossen werden, so dass Kraftstoffdämpfe, die in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 gespeichert sind, in den Kraftstofftank 230 freigesetzt werden können. Auf diese Weise können Kraftstoffdämpfe mit höherer Oktanzahl, welche aus dem Kraftstoff 233 und dem Kraftstoff 235 entwichen sind, kondensieren und in dem Kraftstofftank 230 gespeichert werden. Kraftstoffdämpfe aus den Kraftstoffen 233 und 235 können höhere Oktanzahlen als die Kraftstoffe 233 und 235 aufweisen. Somit können Kraftstoffdämpfe mit höherer Oktanzahl, welche durch tageszyklische Temperaturänderungen in der Kraftstoffanlage erzeugt werden können, zurückgewonnen und in einem Kraftstofftank gespeichert werden, welcher Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, so dass Kraftstoffkomponenten mit höherer Oktanzahl während der Erwärmung und Abkühlung der Kraftstoffanlage von Kraftstoffen mit niedrigerer Oktanzahl getrennt bleiben. Kraftstoffdampf mit höherer Oktanzahl, der in dem Kraftstofftank 230 kondensiert, welcher Kraftstoff mit höherer Oktanzahl speichert, kann auch über (ein) Kraftstoffeinspritzventil(e) 66 in die Kraftmaschine 10 eingespritzt werden.
Ferner können Kraftstoffdämpfe nur aus den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 gelangen. Kraftstoffdämpfe können nur aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 austreten und zu der Kraftmaschine über das Absaugventil 204 und durch Kraftmaschinenvakuum oder zu dem Kraftstofftank 230 durch tageszyklische Abkühlung von Kraftstoff in dem Kraftstofftank 230 strömen, wenn das Dampfventil 206 offen ist. Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 werden durch Schließen der Dampfventile 208 und 210 am Einströmen in die Kraftstofftanks 232 und 234 während der tageszyklischen Abkühlung gehindert. Das Schließen der Dampfventile 208 und 210 verhindert auch, dass während der tageszyklischen Abkühlung von Kraftstoff in der Kraftstoffanlage Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 232 in den Kraftstofftank 234 einströmen, und umgekehrt.
Es wird nun auf 3 Bezug genommen; sie zeigt eine alternative beispielhafte Kraftstoffanlage 175 im Detail. Die Kraftstoffanlage von 3 kann der Kraftmaschine 10, die in 1 detailliert dargestellt ist, Kraftstoff zuführen. Die Anlage von 3 kann nach dem Verfahren von 4 betrieben werden. Komponenten der Kraftstoffanlage und Fluidleitungen, welche eine Fluidverbindung ermöglichen, sind als Volllinien dargestellt, während elektrische Verbindungen als gestrichelte Linien dargestellt sind. In 3 dargestellte Einrichtungen und Komponenten der Kraftstoffanlage, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie in 2 dargestellte Einrichtungen und Komponenten, sind äquivalent und funktionieren wie in 2 beschrieben. Zum Beispiel speichert der Kraftstofftank 230 einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl als die Kraftstofftanks 232 und 234. Daher wird auf die Beschreibungen von Komponenten der Kraftstoffanlage, welche in 2 beschrieben sind, der Kürze halber verzichtet.
In diesem Beispiel enthält die Kraftstoffanlage 175 drei Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302, 306 und 316; die Anzahl der Kraftstoffdampf-Speicherbehälter kann sich jedoch erhöhen oder verringern, wenn die Anzahl der Kraftstofftanks erhöht oder verringert wird, wie für die Anlage von 2 dargelegt wurde. Jeder Kraftstoffdampf-Speicherbehälter enthält Kohle 303 zum Speichern von Kraftstoffdämpfen. Der erste Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 weist eine atmosphärische Entlüftungsöffnung 305 auf. Außerdem weisen die Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 und 316 jeweils eine atmosphärische Entlüftungsöffnung 307 bzw. 317 auf. Der zweite Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 kann mit dem Kraftstofftank 230 über eine Leitung 384 in Fluidverbindung stehen, wenn das Kraftstoffdampfventil 310 offen ist. Der dritte Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 kann ebenfalls mit dem Kraftstofftank 230 über eine Leitung 383 in Fluidverbindung stehen, wenn das Kraftstoffdampfventil 320 offen ist. Kraftstoffdämpfe, die im Kraftstofftank 232 erzeugt werden, können über eine Leitung 381 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 geleitet werden, wenn sich das Kraftstoffdampfventil 312 in einem offenen Zustand befindet, um eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstofftank 232 und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 zu ermöglichen. In ähnlicher Weise können Kraftstoffdämpfe, die im Kraftstofftank 234 erzeugt werden, über eine Leitung 382 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 geleitet werden, wenn sich das Kraftstoffdampfventil 322 in einem offenen Zustand befindet, um eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstofftank 234 und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 zu ermöglichen. Der erste Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 ist als über eine Leitung 388 in direkter Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank 230 befindlich dargestellt.
Aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 können Kraftstoffdämpfe abgesaugt werden, indem ein Absaugventil 304 geöffnet wird, um eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 und dem Kraftmaschinen-Ansaugkrümmer 44 über eine Leitung 385 zu ermöglichen. In ähnlicher Weise können aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 Kraftstoffdämpfe abgesaugt werden, indem ein Absaugventil 308 geöffnet wird, um eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 und dem Kraftmaschinen-Ansaugkrümmer 44 über eine Leitung 386 zu ermöglichen. Ebenso können aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 Kraftstoffdämpfe abgesaugt werden, indem ein Absaugventil 318 geöffnet wird, um eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 und dem Kraftmaschinen-Ansaugkrümmer 44 über eine Leitung 387 zu ermöglichen.
In einem Beispiel funktioniert das System von 3 gemäß dem Verfahren von 4 über ausführbare Anweisungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher der Steuereinrichtung 12 gespeichert sind. Während die Kraftmaschine 10 läuft, können Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 230 in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 gespeichert werden. Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 232 können in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 gespeichert werden, und Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 234 können in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 gespeichert werden. Kraftstoffdämpfe können in den Kraftstoffdampf-Speicherbehältern 302, 306 und 316 gespeichert werden, wenn die Kraftmaschine unter Bedingungen läuft, unter denen Kraftstoffdämpfe nicht von der Kraftmaschine angenommen werden (z. B. während einer Schubabschaltung). Wenn Kraftstoffdämpfe von der Kraftmaschine verbrannt werden können, können die Dampfabsaugventile 304, 308 und/oder 318 geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Kraftstoffdämpfe aus den jeweiligen Kraftstoffdampf-Speicherbehältern 302, 306 und 316 zum Kraftmaschinen-Ansaugkrümmer 44 strömen.
In einem Beispiel kann das Strömen von Kraftstoffdämpfen aus einem oder mehreren der Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302, 306 und 316 zu der Kraftmaschine 10 nur unter Bedingungen ermöglicht werden, wenn der Kraftmaschine in Reaktion auf Drehzahl- und Lastbedingungen der Kraftmaschine Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zugeführt wird, oder wenn bestimmt wird, dass ein Klopfen der Kraftmaschine vorliegt. Falls jedoch bestimmt wird, dass in einem oder mehreren der Behälter 302, 306 und 316 mehr gespeichert ist, als einem vorbestimmten Schwellenwert des Kohlenwasserstoff-Speichervermögens (z. B. 85 % des Kohlenwasserstoff-Speichervermögens des Behälters) entspricht, kann das Absaugventil geöffnet werden, das dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter entspricht, in dem der Schwellenwert des Kohlenwasserstoff-Speichervermögens erreicht wurde, um zu ermöglichen, dass der Kraftstoffdampf-Speicherbehälter geleert wird. Falls zum Beispiel bestimmt wird, dass in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 eine Menge an Kohlenwasserstoffen gespeichert worden ist, die über dem vorbestimmten Schwellenwert des Kohlenwasserstoff-Speichervermögens liegt, kann das Dampfabsaugventil 308 geöffnet werden, um die Menge an gespeichertem Kraftstoffdampf in dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 zu verringern. Ferner kann das Dampfabsaugventil 308 geöffnet werden, wenn Kraftmaschinendrehzahl und -last in einem Bereich liegen, in dem der Kraftmaschine ein Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zugeführt wird, um die Möglichkeit eines Klopfens er Kraftmaschine zu begrenzen.
Falls die Kraftmaschine 10 ausgeschaltet ist (z. B. nicht dreht) oder keine Kraftstoffdämpfe annimmt, und falls sich die Temperatur und/oder der Druck in dem Kraftstofftank 232 erhöhen, kann das Kraftstoffdampfventil 312 geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 232 ausströmen und in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 eintreten, wodurch der Dampfdruck der Kraftstoffanlage verringert wird. In ähnlicher Weise kann, falls die Kraftmaschine 10 ausgeschaltet ist oder keine Kraftstoffdämpfe annimmt, und falls die Temperatur und/oder der Druck in dem Kraftstofftank 234 sich erhöhen, das Kraftstoffdampfventil 322 geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 234 ausströmen und in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 eintreten, wodurch der Dampfdruck der Kraftstoffanlage verringert wird. Ein Erhöhen der Temperatur und oder des Drucks des Kraftstoffs im Kraftstofftank 230 bewirkt, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 230 in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 einströmen, da entlang der Leitung 388 kein Absaugventil positioniert ist. Die Kraftstoffdampfventile 310, 320, 312 und 322 können unabhängig voneinander oder gleichzeitig betätigt werden. Ebenso können die Absaugventile 304, 308 und 318 unabhängig voneinander oder gleichzeitig betätigt werden.
Falls dagegen die Kraftmaschine 10 nicht läuft oder keine Kraftstoffdämpfe annimmt, während sich die Temperatur und/oder der Druck in den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 verringern, können die Kraftstoffdampfventile 312 und 322 geschlossen werden. Ferner können die Kraftstoffdampfventile 310 und 320 geöffnet werden, so dass Kraftstoffdämpfe, die in den Kraftstoffdampf-Speicherbehältern 306 und 316 gespeichert sind, in den Kraftstofftank 230 freigesetzt werden können. Ein Öffnen des Dampfventils 310 und Schließen des Dampfventils 312 ermöglicht, dass Luft über die atmosphärische Entlüftungsöffnung 307 in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter gesaugt wird, wenn die Abkühlung der Kraftstoffanlage die Menge an Dampf in der Kraftstoffanlage verringert. Ebenso ermöglicht ein Öffnen des Dampfventils 320 und Schließen des Dampfventils 322, dass Luft über die atmosphärische Entlüftungsöffnung 317 in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter gesaugt wird, wenn die Abkühlung der Kraftstoffanlage die Menge an Dampf in der Kraftstoffanlage verringert.
Auf diese Weise können Kraftstoffdämpfe mit höherer Oktanzahl, welche aus dem Kraftstoff 233 und dem Kraftstoff 235 entwichen sind, kondensieren und in dem Kraftstofftank 230 gespeichert werden. Kraftstoffdämpfe aus den Kraftstoffen 233 und 235 können höhere Oktanzahlen als die Kraftstoffe 233 und 235 aufweisen. Somit können Kraftstoffdämpfe mit höherer Oktanzahl, welche durch tageszyklische Temperaturänderungen in der Kraftstoffanlage erzeugt werden können, zurückgewonnen und in einem Kraftstofftank gespeichert werden, welcher Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, so dass Kraftstoffkomponenten mit höherer Oktanzahl während der Erwärmung und Abkühlung der Kraftstoffanlage von Kraftstoffen mit niedrigerer Oktanzahl getrennt bleiben. Kraftstoffdampf mit höherer Oktanzahl, der in dem Kraftstofftank 230 kondensiert, welcher Kraftstoff mit höherer Oktanzahl speichert, kann auch über eine Kraftstoffpumpe 202 und (ein) Kraftstoffeinspritzventil(e) 66 in die Kraftmaschine 10 eingespritzt werden.
Ferner können Kraftstoffdämpfe nur aus den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 gelangen. Kraftstoffdämpfe können nur aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 austreten und zu der Kraftmaschine über das Absaugventil 304 und durch Kraftmaschinenvakuum oder zu dem Kraftstofftank 230 durch tageszyklische Abkühlung von Kraftstoff in dem Kraftstofftank 230 strömen. Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 werden durch Schließen der Dampfventile 312 und 322 am Einströmen in die Kraftstofftanks 232 und 234 während der tageszyklischen Abkühlung gehindert. Das Schließen der Dampfventile 312 und 322 verhindert auch, dass während der tageszyklischen Abkühlung von Kraftstoff in der Kraftstoffanlage Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 232 in den Kraftstofftank 234 einströmen, und umgekehrt. Ebenso verhindert das Schließen des Dampfventils 312 während der tageszyklischen Abkühlung, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfbehälter 306 in den Kraftstofftank 232 gelangen. Das Schließen des Dampfventils 322 während der tageszyklischen Abkühlung verhindert, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfbehälter 316 in den Kraftstofftank 234 gelangen.
In einigen Beispielen kann das Kraftstoffdampfventil 310 durch ein Rückschlagventil ersetzt werden, welches einen Strom von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 230 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 begrenzt oder verhindert und welches ermöglicht, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 zum Kraftstofftank 230 strömen. In ähnlicher Weise kann das Kraftstoffdampfventil 320 durch ein Rückschlagventil ersetzt werden, welches einen Strom von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank 230 zu dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 begrenzt oder verhindert und welches ermöglicht, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 316 zum Kraftstofftank 230 strömen. Rückschlagventile oder aktiv gesteuerte Ventile (nicht dargestellt) können auch verwendet werden, um atmosphärische Luft in die Tanks 232 und 234 einzulassen und somit ein übermäßiges Vakuum in den Tanks während der tageszyklischen Abkühlung zu verhindern.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen; sie zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffanlage eines Fahrzeugs. Das Verfahren von 4 kann in Form ausführbarer Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher einer Steuereinrichtung einer Anlage, wie in 1 dargestellt, gespeichert sein. Das Verfahren von 4 kann auf die beispielhaften Kraftstoffanlagen, die in 2 und 3 dargestellt sind, sowie andere Kraftstoffanlagen angewendet werden.
In 402 wird gemäß dem Verfahren 400 beurteilt, ob die Kraftmaschine ausgeschaltet ist oder nicht. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine als nicht mehr drehend betrachtet werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl null ist. Falls bei dem Verfahren 400 festgestellt wird, dass die Kraftmaschine ausgeschaltet ist, lautet die Antwort "ja", und das Verfahren 400 wird mit 412 fortgesetzt. Andernfalls lautet die Antwort "nein", und das Verfahren 400 wird mit 406 fortgesetzt.
In 406 wird gemäß dem Verfahren 400 beurteilt, ob Bedingungen für ein Absaugen von Kraftstoffdämpfen aus Kraftstoffdampf-Speicherbehältern vorliegen oder nicht. Die Kraftstoffanlage kann zwei oder mehr Kraftstofftanks und einen oder mehrere Kraftstoffdampf-Speicherbehälter aufweisen, wie in 2 und 3 dargestellt. In einem Beispiel kann das Verfahren 400 zu dem Urteil gelangen, dass Bedingungen für ein Absaugen von Kraftstoffdämpfen aus Kraftstoffdampf-Speicherbehältern vorliegen, wenn die Kraftmaschine Luft-Kraftstoff-Gemische verbrennt (z. B. ein oder mehrere Zylinder aktiviert sind), und wenn die Menge an Kraftstoffdämpfen, die in einem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter gespeichert ist, einen Schwellenwert des Kraftstoffpegels übersteigt. Alternativ dazu oder zusätzlich können Bedingungen für das Absaugen von Kraftstoffdampf als vorliegend betrachtet werden, wenn die Temperatur und/oder der Druck in einem oder mehreren Kraftstofftanks größer als eine Schwellenwerttemperatur oder ein Schwellenwertdruck sind, wenn der Druck in einem Ansaugkrümmer unterhalb eines Schwellenwertes liegt usw. Falls das Verfahren 400 zu dem Urteil gelangt, dass Bedingungen für das Absaugen von Kraftstoffdämpfen aus den Kraftstoffdampf-Speicherbehältern vorliegen, lautet die Antwort "ja", und das Verfahren 400 wird mit 408 fortgesetzt. Andernfalls lautet die Antwort "nein", und das Verfahren 400 wird mit 410 fortgesetzt.
In 410 werden gemäß dem Verfahren 400 Absaugventile der Kraftstoffanlage geschlossen, z. B. das Absaugventil 204 von 2 und die Absaugventile 304, 308 und 318 von 3. Die Absaugventile der Kraftstoffanlage können geschlossen werden, um die Möglichkeit zu verringern, dass Kraftstoffdämpfe in eine Kraftmaschine gesaugt werden, welche zu diesem Zeitpunkt kein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennt, oder während Bedingungen, unter denen die Kraftmaschine nicht wie gewünscht betrieben werden kann, falls die Absaugventile wenigstens teilweise geöffnet sind. Das Verfahren 400 wird beendet, nachdem die Kraftstoffdampf-Absaugventile geschlossen wurden.
In 408 werden gemäß dem Verfahren 400 Kraftstoffdampf-Absaugventile entsprechend den Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs bei der vorliegenden Drehzahl und Last der Kraftmaschine geöffnet. Ferner kann, falls die Kraftstoffanlage mehr als ein Absaugventil aufweist (z. B. 3), in Reaktion auf die Menge an Kraftstoff mit höherer Oktanzahl, welche die Kraftmaschine verwendet, während sie mit der vorliegenden Kraftmaschinendrehzahl und -last betrieben wird, eine Anzahl von Kraftstoffdampf-Absaugventilen geöffnet werden, die kleiner als der vollständige Satz von Kraftstoffdampf-Absaugventilen ist. Falls zum Beispiel die Kraftmaschine bei der vorliegenden Kraftmaschinendrehzahl und -last nur eine kleine Menge an Kraftstoff mit höherer Oktanzahl verwendet, um die Möglichkeit eines Klopfens der Kraftmaschine zu begrenzen, wird möglicherweise nur eines von drei Kraftstoffdampf-Absaugventilen geöffnet. Falls die Kraftmaschine bei den vorliegenden Betriebsbedingungen keinen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl verwendet, werden die Kraftstoffdampf-Absaugventile nicht geöffnet, sofern nicht der Druck und/oder die Temperatur des Kraftstoffs in einem der Tanks der Kraftstoffanlage größer als ein Schwellenwertdruck oder eine Schwellenwerttemperatur ist. Fall jedoch die Kraftmaschine bei den vorliegenden Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen eine größere Menge an Kraftstoff mit höherer Oktanzahl verwendet, können alle Kraftstoffdampf-Absaugventile geöffnet werden, um die Kraftmaschine mit Kraftstoff zu versorgen und die Möglichkeit eines Klopfens der Kraftmaschine zu verringern. Auf diese Weise können Kraftstoffdämpfe mit höherer Oktanzahl für Betriebsbedingungen der Kraftmaschine aufbewahrt werden, bei denen die Verwendung von Kraftstoff mit höherer Oktanzahl nutzbringender sein kann (z. B. höhere Kraftmaschinendrehzahlen und -lasten). Die Anforderung der Kraftmaschine an die Oktanzahl kann sich erhöhen, wenn sich die Kraftmaschinenlast erhöht und/oder die Kraftmaschinendrehzahl verringert. Nachdem Kraftstoffdampf-Absaugventile in Reaktion auf Drehzahl- und Lastbedingungen der Kraftmaschine geöffnet und geschlossen worden sind, wird das Verfahren 400 beendet.
In 412 wird gemäß dem Verfahren 400 beurteilt, ob sich die Temperatur und/oder der Druck (z. B. Kraftstoffdampftemperatur oder Kraftstoffdampfdruck) in einem oder mehreren der Kraftstofftanks der Kraftstoffanlage erhöht. Die Temperatur und/oder der Druck innerhalb einer Kraftstoffanlage kann über Sensoren gemessen oder geschätzt werden. Falls das Verfahren 400 zu dem Urteil gelangt, dass sich die Temperatur und/oder der Druck in einem oder mehreren Kraftstofftanks erhöht, lautet die Antwort "ja", und das Verfahren 400 wird mit 414 fortgesetzt. Andernfalls wird das Verfahren 400 mit 416 fortgesetzt.
Alternativ dazu kann gemäß dem Verfahren 400 in 412 die Temperatur und/oder den Kraftstoffdruck in einem oder mehreren Kraftstofftanks in Reaktion auf eine geringe Menge an Kraftstoff mit höherer Oktanzahl oder eine geringe Menge an Kraftstoffdämpfen, die in Kraftstoffdampf-Speicherbehältern gespeichert ist, erhöht werden. Die Kraftstofftanktemperatur kann erhöht werden, indem eine Zirkulation eines Fluids, das über Kraftmaschinenabgase oder Kraftmaschinenkühlmittel erwärmt wird, zu einem oder mehreren Kraftstofftanks bewirkt wird. Das Verfahren 400 wird mit 414 fortgesetzt, falls eine Kraftstofftankerwärmung aktiviert ist. Andernfalls wird das Verfahren 400 mit 416 fortgesetzt.
In 414 werden gemäß dem Verfahren 400 Dampfventile geöffnet. Insbesondere werden Dampfventile geöffnet, die mit einem Kraftstofftank in Fluidverbindung stehen oder einem solchen zugeordnet sind, dessen Temperatur und/oder Druck sich erhöht. Dampfventile, welche mit Kraftstofftanks in Fluidverbindung stehen oder solchen zugeordnet sind, deren Temperatur und/oder Druck sich nicht erhöht, verbleiben in einem geschlossenen Zustand. Zum Beispiel kann bei dem System von 2, falls sich die Temperatur im Kraftstofftank 232 erhöht, das Kraftstoffdampfventil 208 geöffnet werden, während die Kraftstoffdampfventile 206 und 210 geschlossen bleiben können, wenn sich die Kraftstofftemperatur und/oder der Druck in den Kraftstofftanks 230 und 234 nicht erhöht. In ähnlicher Weise kann bei dem System von 3, falls sich die Temperatur im Kraftstofftank 232 erhöht, das Kraftstoffdampfventil 312 geöffnet werden, um ein Einströmen von Kraftstoffdämpfen in den Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 306 zu ermöglichen, während die Kraftstoffdampfventile 310, 322 und 320 geschlossen bleiben. Dagegen können, falls sich die Temperatur und/oder der Druck in den Kraftstofftanks 230, 232 und 234 erhöht, die Kraftstoffdampfventile 312 und 322 geöffnet werden, während sich die Kraftstoffdampfventile 310 und 320 in einem geschlossenen Zustand befinden, so dass Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank 230 nicht in die Kraftstoffdampfbehälter 306 und 316 einströmt. Somit können die Kraftstoffdampfventile so gesteuert werden, dass sie sich in Abhängigkeit davon öffnen, ob sich die Temperatur und/oder der Druck in den Kraftstofftanks, die den betreffenden Kraftstoffdampfventilen zugeordnet sind, erhöht oder nicht. Ferner ermöglicht ein Öffnen des Dampfventils 312, während sich die Temperatur der Kraftstoffanlage erhöht, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 232 zu dem Kraftstoffdampfbehälter 306 strömen, ohne dass Kraftstoff aus den Kraftstofftanks 230 und 234 oder den Kraftstoffdampfbehältern 316 und 302 in den Kraftstofftank 232 einströmt. Ebenso ermöglicht ein Öffnen des Dampfventils 322, während sich die Temperatur der Kraftstoffanlage erhöht, dass Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank 234 zu dem Kraftstoffdampfbehälter 316 strömen, ohne dass Kraftstoff aus den Kraftstofftanks 230 und 232 oder den Kraftstoffdampfbehältern 302 und 306 in den Kraftstofftank 234 einströmt. Das Verfahren 400 wird beendet, nachdem die Kraftstoffdampfventile, die Kraftstofftanks zugeordnet sind, in denen sich die Temperatur und/oder der Druck erhöht, geöffnet wurden.
In 416 wird gemäß dem Verfahren 400 beurteilt, ob sich die Temperatur und/oder der Druck in einem oder mehreren Kraftstofftanks der Kraftstoffanlage verringern oder nicht. Die Temperatur und/oder der Druck innerhalb jedes der Kraftstofftanks in der Kraftstoffanlage kann über einen Sensor abgeleitet oder gemessen werden. Falls ermittelt wird, dass sich die Temperatur und/oder der Druck in einem oder mehreren Kraftstofftanks in der Kraftstoffanlage verringert, lautet die Antwort "ja", und das Verfahren 400 wird mit 418 fortgesetzt. Andernfalls lautet die Antwort "nein", und das Verfahren 400 wird mit 422 fortgesetzt.
In 418 wird gemäß dem Verfahren 400 ein Dampfventil geöffnet, welches in einer Leitung zwischen einem Kraftstofftank, in dem Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl als in anderen Kraftstofftanks in der Kraftstoffanlage gespeichert ist, und einem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter, in dem Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank mit Kraftstoff mit höher Oktanzahl gespeichert sind, positioniert ist. In Anlagen, in denen kein Dampfventil entlang einer Leitung zwischen dem Kraftstofftank, in dem der Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl gespeichert ist, und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter, in dem Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank mit Kraftstoff mit höher Oktanzahl gespeichert sind, positioniert ist, wird in 418 kein Dampfventil entlang einer Leitung zwischen dem Kraftstofftank, in dem der Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl gespeichert ist, und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter, in dem Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank mit Kraftstoff mit höher Oktanzahl gespeichert sind, geöffnet.
Zum Beispiel wird das Dampfventil 206 in der in 2 dargestellten Kraftstoffanlage geöffnet, da das Dampfventil entlang einer Leitung positioniert ist, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstofftank 230 und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 202 ermöglicht. Da kein Dampfventil entlang der Leitung 388 dargestellt ist, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstofftank 230 und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter 302 ermöglicht, wird in 418 für die in 3 dargestellte Anlage kein Dampfventil entlang einer Leitung zwischen dem Kraftstofftank, in dem Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl gespeichert ist, und dem Kraftstoffdampf-Speicherbehälter, in dem Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank mit Kraftstoff mit höher Oktanzahl gespeichert sind, geöffnet. Jedoch werden Dampfventile geöffnet, welche ermöglichen, dass Kraftstoffdämpfe aus Kraftstoffdampf-Speicherbehältern, in denen Kraftstoffdämpfe aus Kraftstofftanks gespeichert sind, die Kraftstoffe mit niedrigerer Oktanzahl enthalten, in den Kraftstofftank strömen, in dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl gespeichert ist. Zum Beispiel können die Dampfventile 310 und 320 geöffnet werden, wenn sich die Temperatur und/oder der Druck in einem oder mehreren Kraftstofftanks verringert. Insbesondere können die Dampfventile 310 und 320 geöffnet werden, und die Dampfventile 312 und 322 können geschlossen werden, wenn sich die Temperatur und/oder der Druck im Kraftstofftank 230 verringert. Indem Dampfventile geöffnet werden, welche eine Fluidverbindung zwischen Kraftstoffdampf-Speicherbehältern und dem Kraftstofftank ermöglichen, in dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl gespeichert ist, kann es möglich sein, Kraftstoffkomponenten mit höherer Oktanzahl aus Kraftstofftanks, in denen Kraftstoffe mit niedrigerer Oktanzahl gespeichert sind, in einen Kraftstofftank überzuleiten, in dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl gespeichert ist (z. B. aus den Tanks 232 und 234 in den Tank 230). Die Kraftstoffdämpfe können innerhalb des Kraftstofftanks, in dem der Kraftstoff mit höherer Oktanzahl gespeichert ist, zu flüssigem Kraftstoff kondensieren. Auf diese Weise können Kraftstoffkomponenten mit geringeren parasitären Verlusten getrennt werden.
In 420 werden gemäß dem Verfahren 400 Dampfventile für Kraftstofftanks in Kraftstoffanlagen geschlossen, welche Kraftstoffe mit niedrigerer Oktanzahl enthalten. Zum Beispiel werden in der Kraftstoffanlage von 2 die Dampfventile 208 und 210 geschlossen, um die Möglichkeit einer Überleitung von Kraftstoffdämpfen mit höherer Oktanzahl in Kraftstofftanks, die Kraftstoffe mit niedrigerer Oktanzahl enthalten, zu verringern. In der Kraftstoffanlage von 3 werden gemäß dem Verfahren 400 die Dampfventile 312 und 322 geschlossen, um die Möglichkeit einer Überleitung von Kraftstoffdämpfen mit höherer Oktanzahl in Kraftstofftanks, die Kraftstoffe mit niedrigerer Oktanzahl enthalten, zu verringern. In anderen Beispielen können Rückschlagventile die Dampfventile 208 und 210 in der Anlage von 2 ersetzen. In ähnlicher Weise können, falls gewünscht, Rückschlagventile die Dampfventile 312 und 322 in der Anlage von 3 ersetzen. Das Verfahren 400 wird beendet, nachdem die Positionen der Dampfventile eingestellt worden sind.
In 422 werden gemäß dem Verfahren 400 Dampfventile geschlossen, nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seit sich die Temperatur und/oder der Druck in den Kraftstofftanks erhöht oder verringert hat. Durch Schließen der Dampfventile kann es möglich sein, die Fluidverbindung zwischen Kraftstofftanks und Kraftstoffdampf-Speicherbehältern zu begrenzen, wenn die Bedingungen in der Kraftstoffanlage statisch sind.
Auf diese Weise ermöglicht das Verfahren 400, dass Betriebszustände von Ventilen der Kraftstoffanlage eingestellt werden, während die Kraftmaschine abgeschaltet ist, so dass eine Kraftstofftrennung erfolgen kann, ohne dass während der tageszyklischen Erwärmung und Abkühlung, welche oft täglich stattfindet, Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl wieder mit Kraftstoffen mit niedrigerer Oktanzahl vereinigt werden. Ferner kann gemäß dem Verfahren 400 die der Kraftmaschine verwendet werden, um die Erzeugung von Kraftstoffdämpfen mit höherer Oktanzahl zu erhöhen. Nachdem Kraftstoffkomponenten mit höherer Oktanzahl abgetrennt und in Kraftstoffdampf-Speicherbehältern gespeichert worden sind, bleiben die Kraftstoffkomponenten mit höherer Oktanzahl von den Kraftstoffen mit niedrigerer Oktanzahl, die in den Kraftstofftanks gespeichert sind, getrennt. Die Kraftstoffdämpfe mit höherer Oktanzahl, die in den Kraftstoffdampf-Speicherbehältern gespeichert sind, können in einem Kraftstofftank kondensiert werden, der Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, bevor sie in die Kraftmaschine eingespritzt werden.
Somit sieht das Verfahren von 4 das Betreiben einer Kraftmaschine vor, welches beinhaltet: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen ersten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird. Das Verfahren beinhaltet ferner das Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl, das Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter und das Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in einen dritten Kraftstofftank, der den zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, und den zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in den ersten Kraftstofftank, der den Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird.
In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren ferner das Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl, das Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in einem zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter und das Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in einen dritten Kraftstofftank, der den zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, und den zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in den ersten Kraftstofftank, der den Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird. Das Verfahren beinhaltet ferner das Überleiten von Kraftstoffdämpfen aus dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter und dem zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter zu dem ersten Kraftstofftank. Das Verfahren schließt eine Situation ein, in der ein Trennen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in Reaktion auf eine Erhöhung der Umgebungstemperatur erfolgt. Das Verfahren schließt eine Situation ein, in der die Erhöhung der Umgebungstemperatur eine Kraftstofftanktemperatur erhöht. Das Verfahren beinhaltet ferner das Kondensieren der abgetrennten Kraftstoffdämpfe zu flüssigem Kraftstoff innerhalb des ersten Kraftstofftanks und das Einspritzen des flüssigen Kraftstoffs in die Kraftmaschine.
Das Verfahren von 4 sieht außerdem das Betreiben einer Kraftmaschine vor, welches beinhaltet: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl durch tageszyklische Erwärmung; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen ersten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird, in Reaktion auf tageszyklische Abkühlung. Das Verfahren schließt eine Situation ein, in der Kraftstoffdämpfe in den ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter nur über den zweiten Kraftstofftank eintreten und in der die Kraftstoffdämpfe aus dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter austreten und nur zu der Kraftmaschine oder dem ersten Kraftstofftank strömen. Das Verfahren schließt eine Situation ein, in der Kraftstoffdämpfe, die in einen zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter eintreten, nur über einen dritten Kraftstofftank eintreten, und in der die Kraftstoffdämpfe aus dem zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter austreten und nur zu der Kraftmaschine oder dem ersten Kraftstofftank strömen.
In einigen Beispielen beinhaltet das Verfahren ferner das Speichern von Kraftstoffdämpfen aus einem dritten Kraftstofftank in dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter. Das Verfahren beinhaltet ferner das Einschränken des Eintretens von Kraftstoffdämpfen aus dem dritten Kraftstofftank in den zweiten Kraftstofftank. Das Verfahren beinhaltet ferner das Einschränken des Eintretens von Kraftstoffdämpfen im ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter in den dritten Kraftstofftank. Das Verfahren schließt eine Situation ein, in der die Kraftmaschine während der tageszyklischen Erwärmung nicht läuft.
Das Verfahren von 4 sieht außerdem das Betreiben einer Kraftmaschine vor, welches beinhaltet: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der den Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen ersten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird; und Absaugen der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in Reaktion auf Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs. Das Verfahren schließt die Situation ein, in der die Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs auf der Kraftmaschinendrehzahl und -last basieren. Das Verfahren schließt die Situation ein, in der sich die Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs in Reaktion auf eine Erhöhung der Kraftmaschinenlast erhöhen.
In einigen Beispielen schließt das Verfahren die Situation ein, in der die abgetrennten Kraftstoffdämpfe nur abgesaugt werden, wenn der Kraftmaschine auf der Basis von Kraftmaschinendrehzahl und -last Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zugeführt wird. Das Verfahren schließt die Situation ein, in der die abgetrennten Kraftstoffdämpfe nicht abgesaugt werden, wenn der Kraftmaschine auf der Basis von Kraftmaschinendrehzahl und -last nur Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl zugeführt wird. Das Verfahren beinhaltet ferner das Trennen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl und das Zuführen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl und von Kraftstoffdämpfen von dem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl zu der Kraftmaschine.
Wie für den Durchschnittsfachmann klar ist, kann das in 4 beschriebene Verfahren eine oder mehrere von einer Reihe von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und Ähnliches, darstellen. Hierbei können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der angegebenen Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die hierin beschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern dient lediglich der besseren Veranschaulichung und Beschreibung. Auch wenn dies nicht explizit dargestellt ist, ist für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich, dass eine(r) oder mehrere der angegebenen Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Arbeitsgänge und/oder Funktionen einen in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuerungssystem einzuprogrammierenden Code grafisch darstellen.
Dies schließt die Beschreibung ab. Bei ihrer Lektüre würden dem Fachmann viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Grundgedankens und Schutzbereichs der Beschreibung in den Sinn kommen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.
Bezugszeichenliste
Fig. 4

402: KRAFTMASCHINE AUSGESCHALTET?
406: BEDINGUNGEN FÜR ABSAUGEN VON KRAFTSTOFFDÄMPFEN AUS BEHÄLTER(N) VORHANDEN?
408: KRAFTSTOFFDAMPF-ABSAUGVENTILE ENTSPRECHEND ANFORDERUNGEN DER KRAFTMASCHINE AN OKTANZAHL DES KRAFTSTOFFS BEI VORLIEGENDER DREHZAHL UND LAST DER KRAFTMASCHINE ÖFFNEN
410: ABSAUGVENTILE SCHLIESSEN, ABSAUGEN VON KRAFTSTOFFDAMPF BEENDEN
412: ERHÖHUNG VON TEMPERATUR ODER DRUCK IN KRAFTSTOFFTANKS?
414: DAMPFVENTILE ÖFFNEN
416: VERRINGERUNG VON TEMPERATUR ODER DRUCK IN KRAFTSTOFFTANKS?
418: DAMPFVENTIL FÜR KRAFTSTOFFTANK ÖFFNEN, DER KRAFTSTOFF MIT HÖHERER OKTANZAHL ENTHÄLT
420: DAMPFVENTILE FÜR KRAFTSTOFFTANKS SCHLIESSEN, DIE KRAFTSTOFF MIT NIEDRIGERER OKTANZAHL ENTHALTEN
422: DAMPFVENTILE NACH ABLAUF VON VORBESTIMMTER ZEIT SCHLIESSEN

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2008/000633 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine, welches aufweist: Trennen von Kraftstoffdämpfen mit höherer Oktanzahl von einem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen ersten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl, Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter, und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in einen dritten Kraftstofftank, der den zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, und den zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in den ersten Kraftstofftank, der den Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl, Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in einem zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter, und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in einen dritten Kraftstofftank, der den zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, und den zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in den ersten Kraftstofftank, der den Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, welches ferner das Überleiten von Kraftstoffdämpfen aus dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter und dem zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter zu dem ersten Kraftstofftank aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Trennen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl in Reaktion auf eine Erhöhung der Kraftstofftemperatur erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erhöhung der Kraftstofftemperatur auf eine Erhöhung der Umgebungswärme, die von einem Kraftmaschinenkühlmittel übertragen wird, oder Wärme, die von Kraftmaschinenabgasen übertragen wird, zurückzuführen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Kondensieren der abgetrennten Kraftstoffdämpfe zu flüssigem Kraftstoff innerhalb des ersten Kraftstofftanks und das Einspritzen des flüssigen Kraftstoffs in die Kraftmaschine aufweist.
Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine, welches aufweist: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl durch Änderungen der Kraftstofftemperatur; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der den ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen ersten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird, in Reaktion auf eine Abkühlung der Kraftstoffdämpfe.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei Kraftstoffdämpfe in den ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter nur über den zweiten Kraftstofftank eintreten und wobei die Kraftstoffdämpfe aus dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter austreten und nur zu der Kraftmaschine oder dem ersten Kraftstofftank strömen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Kraftstoffdämpfe, die in einen zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter eintreten, nur über einen dritten Kraftstofftank eintreten, und wobei die Kraftstoffdämpfe aus dem zweiten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter austreten und nur zu der Kraftmaschine oder dem ersten Kraftstofftank strömen.
Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner das Speichern von Kraftstoffdämpfen aus einem dritten Kraftstofftank in dem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, welches ferner das Einschränken des Eintretens von Kraftstoffdämpfen aus dem dritten Kraftstofftank in den zweiten Kraftstofftank aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, welches ferner das Einschränken des Eintretens von Kraftstoffdämpfen im ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter in den dritten Kraftstofftank aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Kraftmaschine nicht läuft und die Änderungen der Kraftstofftemperatur auf tageszyklische Erwärmung und Abkühlung zurückzuführen sind.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Änderungen der Kraftstofftemperatur auf gesteuerte Wärmeübertragung von einem Kraftmaschinenkühlmittel und/oder Abgasen zurückzuführen sind.
Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine, welches aufweist: Trennen von Kraftstoffdämpfen von einem Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl; Speichern der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einem ersten Kraftstoffdampf-Speicherbehälter; und Einschränken eines Eintretens der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Kraftstofftank, der den Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl enthält, während ein Eintreten der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in einen ersten Kraftstofftank, der einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl enthält, nicht eingeschränkt wird; und Absaugen der abgetrennten Kraftstoffdämpfe in Reaktion auf Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs auf der Kraftmaschinendrehzahl und -last basieren.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei sich die Anforderungen der Kraftmaschine an die Oktanzahl des Kraftstoffs in Reaktion auf eine Erhöhung der Kraftmaschinenlast erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die abgetrennten Kraftstoffdämpfe nur abgesaugt werden, wenn der Kraftmaschine auf der Basis von Kraftmaschinendrehzahl und -last Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die abgetrennten Kraftstoffdämpfe nicht abgesaugt werden, wenn der Kraftmaschine auf der Basis von Kraftmaschinendrehzahl und -last nur Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl zugeführt wird, und welches ferner das Trennen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl und das Zuführen von Kraftstoffdämpfen von dem Kraftstoff mit höherer Oktanzahl und von Kraftstoffdämpfen von dem ersten Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl zu der Kraftmaschine aufweist.