DE102016111585A1

DE102016111585A1 - Verfahren und System zum Kraftstoffdampfmanagement

Info

Publication number: DE102016111585A1
Application number: DE102016111585.1A
Authority: DE
Inventors: Ross Dykstra Pursifull; Joseph Norman Ulrey; Katherine Jane Brewer; Mark Steadman
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2017-01-12
Also published as: CN106337760A; RU2016125478A; RU2717864C2; CN106337760B

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Entlüften eines Kurbelgehäuses in einer Kraftmaschine bereitgestellt. In einem Beispiel, wenn die Kraftmaschine unter Fahrbedingungen mit Aufladung arbeitet, können Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse sowohl zu einem Kompressoreinlass als auch zu einem Einlasskrümmer der Kraftmaschine strömen. Auf diese Weise kann das Kurbelgehäuse effektiv entleert werden.

Description

Querverweis Zu Verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Anmeldung Nr. 13/660,884 mit der Bezeichnung „METHOD AND SYSTEM FOR FUEL VAPOR MANAGEMENT“, die am 25. Oktober 2012 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Verfahren zum Steuern einer Kurbelgehäuseentlüftung in aufgeladenen Kraftmaschinen.
Hintergrund/Kurzdarstellung
Die Abgasreinigungssysteme von Fahrzeugen können dazu ausgelegt sein, Kraftstoffdämpfe vom Befüllen des Kraftstofftanks und täglichem Betrieb der Kraftmaschine in einem Aktivkohlekanister zu speichern. Während eines anschließenden Kraftmaschinenbetriebs können die gespeicherten Dämpfe in die Kraftmaschine entleert werden, wo sie verbrannt werden. Es können verschiedene Herangehensweisen verwendet werden, um einen Unterdruck zum Ansaugen der Kraftstoffdämpfe zu erzeugen. Es kann z. B. ein während des Rotierens der Kraftmaschine erzeugter Einlasskrümmerunterdruck verwendet werden, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe hineinzuziehen. Als ein weiteres Beispiel kann die aufgeladene Einlassluft direkt oder indirekt verwendet werden, um die Kraftstoffdämpfe zu entleeren. Eine noch weitere beispielhafte Herangehensweise ist von Ulrey et al. in US 8,109,259 gezeigt. Darin wird komprimierte Luft durch ein Kurbelgehäuse geleitet, um einen Kurbelgehäuseabfluss zu erzeugen. Dann wird der Kurbelgehäuseabfluss mit dem Abfluss aus dem Kanister, der die gespeicherten Kraftstoffdämpfe enthält, kombiniert. Der kombinierte Abfluss wird dann in den Kraftmaschineneinlass entleert.
Die Erfinder haben hier erkannt, dass derartige Herangehensweisen während Bedingungen, bei denen sich Krümmerdruck (oder manifold pressure – MAP) auf oder in der Nähe von Atmosphärenbedingungen (oder barometric pressure – BP) befindet, eine begrenzte Leistung aufweisen. Insbesondere kann während solcher Bedingungen der Betrag an Unterdruck, der für das Entleeren der Kraftstoffdämpfe verfügbar ist, niedrig sein, was zu einem großen Unterdrucktal führt. Die Verringerung der verfügbaren Menge des Entleerungsunterdrucks kann zu einer unvollständigen Entleerung und zu verschlechterten Emissionen führen. Ferner kann in einigen Beispielen die Kraftstoffwirtschaftlichkeit geopfert werden, um den Unterdruck für die Kraftstoffentleerung zu vergrößern, z. B. durch Erzwingen eines Neustarts der Kraftmaschine bei einem HEV durch Verringern der Verwendung von variabler zeitlicher Nockenwellensteuerung oder variablem Ventilhub. Noch weitere Herangehensweisen können elektrische Pumpen für die Dampfentleerung verwenden, um diesen Nachteil der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu vermeiden. Derartige Pumpen können jedoch teuer sein, wobei die Elektrizität, um sie anzutreiben, parasitäre Lasten vergrößern kann, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verringern. Ferner kann während Bedingungen, in denen Ladedruck niedriger ist, komprimierte Luft nicht ausreichend sein, um das Kurbelgehäuse zu entleeren.
In einem Beispiel können einige der obigen Probleme wenigstens teilweise durch ein Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine behandelt werden, das Folgendes umfasst: Ziehen von Unterdruck an einer ersten Ansaugvorrichtung unter Verwendung eines Kompressorumgehungsstroms während Bedingungen mit Aufladung. Das Verfahren enthält dann, während Bedingungen ohne Aufladung, Verbessern eines Einlasskrümmerunterdrucks durch Ziehen von Unterdruck an einer zweiten Ansaugvorrichtung unter Verwendung eines Einlassdrosselklappenumgehungsstroms. Ferner enthält das Verfahren das Anwenden des gezogenen Unterdrucks, um Kraftstoffdämpfe sowohl aus einem Kanister als auch aus einem Kurbelgehäuse in den Einlasskrümmer zu entleeren, während beider Bedingungen. Auf diese Weise können eine oder mehrere Ansaugvorrichtungen verwendet werden, um schwachen Einlasskrümmerunterdruck zu verbessern und Entleerungswirkungsgrad zu verbessern.
In einem weiteren Beispiel kann ein Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine während aufgeladener Bedingungen Erzeugen eines Unterdrucks an einem ersten Ejektor unter Verwendung eines Kompressorumgehungsluftstroms, Anlegen des Unterdrucks an ein Kurbelgehäuse zum Ziehen von Kraftstoffdämpfen in den ersten Ejektor und während Fahrbedingungen, und während des Ziehens der Dämpfe in den erste Ejektor, Strömen von zusätzlichen Kraftstoffdämpfen vom Kurbelgehäuse zum Einlasskrümmer über ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil umfassen. Auf diese Weise können während Bedingungen mit niedrigerer Aufladung zusätzliche Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse entleert werden.
Als ein Beispiel können während Bedingungen ohne Aufladung Kraftstoffdämpfe (von einem Kraftstofftank), die vorher in einem Kanister gespeichert waren, zusammen mit Kraftstoffdämpfen aus einem Kurbelgehäuse in einen Kraftmaschineneinlass gezogen werden. Insbesondere können sowohl die Kanisterdämpfe als auch die Kurbelgehäusegase unter Verwendung von Einlasskrümmerunterdruck in einer ersten gemeinsamen Richtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Optional kann der Einlasskrümmerunterdruck verbessert werden (z. B. wenn sich der Krümmerdruck im Wesentlichen bei atmosphärischem Druck befindet), indem wenigstens ein Anteil der Einlassluft durch eine Ansaugvorrichtung strömt, die in eine Drosselklappenumgehung gekoppelt ist, und indem zusätzlicher Unterdruck an der Ansaugvorrichtung gezogen wird. Alternativ kann der Einlasskrümmerunterdruck nutzbar gemacht werden, indem Kurbelgehäusegase durch eine Ansaugvorrichtung strömen und zusätzlicher Unterdruck an der Ansaugvorrichtung gezogen wird. Auf diese Weise wird der Drosselklappenumgehungsstrom verwendet, um die Kraftstoffdämpfe während Bedingungen ohne Aufladung hineinzuziehen.
Während Bedingungen mit Aufladung können Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister und dem Kurbelgehäuse unter Verwendung von an einer Ansaugvorrichtung, die in eine Kompressorumgehung gekoppelt ist, erzeugtem Unterdruck in einen Kompressoreinlass gezogen werden. Darin können sowohl die Kanisterdämpfe als auch die Kurbelgehäusegase über den Kompressoreinlass in der ersten gemeinsamen Richtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Auf diese Weise wird der Kompressorumgehungsstrom verwendet, um die Kraftstoffdämpfe während Bedingungen mit Aufladung hineinzuziehen.
Ferner kann während Bedingungen mit niedrigeren Aufladungsniveaus, wie etwa unter Fahrbedingungen, ein flacher Unterdruck (z. B. Krümmerdruck niedriger als Atmosphärendruck innerhalb einer Schwelle) im Einlasskrümmer vorhanden sein. Unter diesen Bedingungen können, während Kraftstoff vom Kurbelgehäuse unter Verwendung von in der Ansaugvorrichtung, die in der Kompressorumgehung gekoppelt ist, erzeugtem Unterdruck in den Kompressoreinlass gezogen werden kann, zusätzliche Kraftstoffdämpfe direkt unter Verwendung von Krümmerunterdruck aus dem Kurbelgehäuse in den Einlasskrümmer gezogen werden.
Auf diese Weise können eine oder mehrere Ansaugvorrichtungen, die an ein Kraftmaschinensystem gekoppelt sind, vorteilhaft verwendet werden, um einen zusätzlichen Unterdruck zum Entleeren von Kanister- und Kurbelgehäusekraftstoffdämpfen bereitzustellen. Durch Verwendung von Drosselklappenumgehungsstrom oder Kurbelgehäusestrom, um während Bedingungen ohne Aufladung einen Unterdruck an einer Ansaugvorrichtung zu erzeugen, kann Einlasskrümmerunterdruck während Bedingungen verbessert werden, bei denen andernfalls ein großes Unterdrucktal auftreten würde. Durch Verwendung eines Kompressorumgehungsstroms, um während Bedingungen mit Aufladung einen Unterdruck an einer anderen Ansaugvorrichtung zu erzeugen, kann der erzeugte Unterdruck verwendet werden, um die Kanister- und Kurbelgehäusekraftstoffdämpfe in den Einlasskrümmer zu ziehen, während die Dämpfe in der gleichen Richtung wie während Bedingungen ohne Aufladung strömen. Ferner können aus dem Kurbelgehäuse selbst unter Bedingungen mit niedriger Aufladung Kraftstoffdämpfe evakuiert werden. Sowohl die gemeinsame Handhabung von Kraftstoffdämpfen aus dem Kanister und dem Kurbelgehäuse als auch die unidirektionale Strömung der Dämpfe sowohl während Bedingungen mit Aufladung als auch während Bedingungen ohne Aufladung verringern die Systemkomplexität und ermöglichen, dass die Vorteile der Verringerung der Komponenten erreicht werden, ohne den Entleerungswirkungsgrad zu verringern. In dem Kurbelgehäuse kann z. B. ein einziger Ölabscheider verwendet werden. Durch Verwendung eines vorhandenen Luftstroms, um an den Ansaugvorrichtungen einen Entleerungsunterdruck zu erzeugen, ist die Notwendigkeit für dedizierte Vakuumpumpen verringert, was damit zusammenhängende parasitäre Lasten verringert. Insgesamt ist die Emissionsleistung ohne Verringerung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert.
Es versteht sich, dass die vorliegende kurze Darstellung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung, die folgt, näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Ferner beschränkt sich der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen, welche die oben oder in einem anderen Teil der vorliegenden Offenbarung genannten Nachteile lösen.
Kurzbeschreibung Der Zeichnungen
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird durch das Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:
1–3 Beispielausführungsformen eines Kraftmaschinensystems zeigen, das für die Verwendung mehrerer Ansaugvorrichtungen ausgelegt ist, um einen Krümmerunterdruck zu verbessern, der für das kombinierte Entleeren von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstoffsystem und einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem verfügbar ist.
4 eine Abbildung zeigt, die eine Beispieländerung in dem Krümmerunterdrucktal bei der Verwendung der mehreren Ansaugvorrichtungen nach den 1–3 veranschaulicht.
5 ein Verfahren zum Erzeugen eines Unterdrucks an den mehreren Ansaugvorrichtungen nach den 1–3 während Kraftmaschinenbetriebsbedingungen mit Aufladung und ohne Aufladung veranschaulicht, um die gemeinsame Handhabung von Kraftstoffdampfentleerung und Kurbelgehäuseentlüftung zu ermöglichen.
6, 7 und 8 zusätzliche beispielhafte Ausführungsformen eines Kraftmaschinensystems zeigen, das zur Verbesserung der Kurbelgehäuseentlüftung in der Lage ist.
9 ein beispielhaftes Verfahren zur Kurbelgehäuseentlüftung während Kraftmaschinenbetriebs mit Aufladung unter Fahrbedingungen zeigt.
10 einen beispielhaften Betrieb einschließlich Kurbelgehäuseentlüftung während unterschiedlicher Kraftmaschinenbedingungen darstellt.
Ausführliche Beschreibung
Es werden Verfahren und Systeme zum Verbessern des Krümmerunterdrucks während Kraftmaschinenbetriebsbedingungen mit Aufladung und ohne Aufladung unter Verwendung von in mehreren Ansaugvorrichtungen, die an ein Kraftmaschinensystem gekoppelt sind, (wie z. B. die Ansaugvorrichtungen und das Kraftmaschinensystem nach den 1–3 und 6–8) erzeugtem Unterdruck bereitgestellt. Eine Steuerung kann dazu ausgelegt sein, eine Steuerroutine, wie etwa die Beispielroutine nach 5, auszuführen, um einen Anteil von komprimierter Luft während Bedingungen mit Aufladung durch eine erste Ansaugvorrichtung abzuleiten, während ein Anteil der Einlassluft während Bedingungen ohne Aufladung durch eine zweite Ansaugvorrichtung abgeleitet wird, um für die Entleerungsoperationen erzeugten Unterdruck zu verbessern. Ferner kann ein Kurbelgehäusestrom durch eine Ansaugvorrichtung nutzbar gemacht werden, um einen Einlasskrümmerunterdruck zu verbessern. Verbesserter Unterdruck kann dann verwendet werden, um Kraftstoffdämpfe sowohl aus einem Kraftstoffsystemkanister als auch aus einem Kurbelgehäuseentlüftungssystem gemeinsam zu ziehen. Auf diese Weise kann ein Einlasskrümmerunterdruck verbessert werden (4), um Entleerungswirkungsgrad zu verbessern. Zudem kann während Bedingungen, wenn Kraftmaschinenaufladung verringert ist, Entleeren eines Kurbelgehäuses zeitgleich in einen Kompressoreinlass und in einen Einlasskrümmer erfolgen (9). Das Kraftmaschinensystem kann während Bedingungen mit Aufladung, während Bedingungen ohne Aufladung sowie während Bedingungen mit niedrigerer Aufladung entleert werden (10). Durch Koordinieren und Kombinieren von Kraftstoffdampfentleerung mit Kurbelgehäuseentlüftung können synergistische Vorteile erreicht werden.
Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf bestimmte veranschaulichte Ausführungsformen beschrieben. Komponenten, die in zwei oder mehr Ausführungsformen im Wesentlichen die gleichen sein können, werden koordiniert identifiziert und mit minimaler Wiederholung beschrieben. Es ist jedoch anzumerken, dass die in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung koordiniert identifizierten Komponenten wenigstens teilweise unterschiedlich sein können. Es ist ferner anzumerken, dass die in dieser Offenbarung enthaltenen Zeichnungen schematisch sind. Ansichten der dargestellten Ausführungsformen sind im Allgemeinen nicht maßstabsgerecht gezeichnet; Seitenverhältnisse, Merkmalsgröße und Anzahl der Merkmale können absichtlich verzerrt sein, um ausgewählte Merkmale oder Beziehungen leichter sichtbar zu machen.
Jetzt Bezug nehmend auf 1 werden Aspekte eines beispielhaften Kraftmaschinensystems 100 für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Das Kraftmaschinensystem ist dazu ausgelegt, in wenigstens einer seiner Komponenten angesammelten Kraftstoffdampf zu verbrennen. Kraftmaschinensystem 100 enthält eine interne Mehrzylinderbrennkraftmaschine, die allgemein bei 10 dargestellt ist, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Kraftmaschine 10 kann zumindest teilweise durch ein eine Steuerung 12 umfassendes Steuersystem und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Kraftmaschine 10 umfasst eine Lufteinlassdrosselklappe 20, die entlang einer Einlassleitung 142 fluidisch an einen Kraftmaschineneinlasskrümmer 144 gekoppelt ist. Luft kann von einem Lufteinlasssystem (air intake system – AIS), das einen Luftreiniger 33 umfasst, der mit der Umgebung des Fahrzeugs in Verbindung steht, in die Einlassleitung 142 eintreten. Eine Position der Drosselklappe 20 kann über ein Signal, das einem Elektromotor oder Aktuator, der in der Drosselklappe 20 enthalten ist, bereitgestellt wird, durch die Steuerung 12 geändert werden, eine Auslegung, die im Allgemeinen als eine elektronische Drosselklappensteuerung (electronic throttle control – ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drosselklappe 20 betätigt werden, um die dem Einlasskrümmer 144 und den mehreren darin enthaltenen Zylindern bereitgestellte Einlassluft zu verändern. Ein Luftmassenstromsensor 58 kann in der Einlassleitung 142 gekoppelt sein, um ein Signal bezüglich des Luftmassenstroms (mass air flow – MAF) bereitzustellen. Ein Krümmerluftdrucksensor 162 kann an den Einlasskrümmer 144 gekoppelt sein, um der Steuerung 12 ein Signal bezüglich des Krümmerluftdrucks (manifold air pressure – MAP) bereitzustellen.
Kraftmaschinensystem 100 kann ferner einen Turboladerkompressor 14 zum Bereitstellen einer aufgeladenen Einlassluftladung in den Einlasskrümmer 144 umfassen. Kompressor 14 kann mechanisch mit einer Turbine, die durch das von der Kraftmaschine strömende heiße Abgas angetrieben ist, gekoppelt sein und durch diese Turbine angetrieben sein. In der in 1 dargestellten Auslegung zieht der Turboladerkompressor außerdem frische Luft aus dem Luftreiniger 33, wobei er die komprimierte Luft durch einen Zwischenkühler 18 strömen lässt. Der Zwischenkühler kühlt die komprimierte Luft, die dann über Drosselklappe 20 in den Einlasskrümmer 144 strömt.
Über Kompressor 14 kann eine Kompressorumgehung 135 gekoppelt sein, um einen Anteil der durch Kompressor 14 komprimierten Einlassluft zurück zu einem Ort stromaufwärts des Kompressors abzuleiten. Eine durch Kompressorumgehung 135 abgeleitete Luftmenge kann durch Öffnen eines Kompressorumleitventils (compressor bypass valve – CBV) 106 gesteuert werden. Durch Steuern von CBV 106 und Variieren einer durch die Kompressorumgehung 135 umgeleiteten Luftmenge kann ein stromabwärts des Kompressors bereitgestellter Aufladedruck reguliert werden. Dies ermöglicht Aufladesteuerung und Druckstoßkontrolle. Ferner kann Regelung des CBV 106 das Volumen von zwischen Kompressor 14 und Drosselklappe 20 vorhandener Luft entspannen, um hörbare Geräuschprobleme usw. zu beseitigen. Ein Kompressoreinlassdrucksensor 160 ist unmittelbar stromaufwärts des Kompressors gekoppelt, um Steuerung 12 ein Signal im Zusammenhang mit dem Kompressoreinlassdruck (compressor inlet pressure – CIP) bereitzustellen.
Eine erste Ansaugvorrichtung 116 kann mit Kompressorumgehung 135 gekoppelt sein. Insbesondere kann die erste Ansaugvorrichtung 116 in einer ersten Leitung 138 positioniert sein, die über Kompressorumgehung 135 gekoppelt ist. Folglich kann durch Verändern einer Öffnung von CBV 106 eine Menge von durch Kompressorumgehung 135 und erste Ansaugvorrichtung 116 abgeleiteter komprimierter Luft verändert werden. Eine Ansaugvorrichtung kann auch ein Ejektor, ein Venturi oder eine Strahlpumpe genannt werden. Daher kann der Ejektor eine passive Unterdruckerzeugungsvorrichtung sein. In einigen Ausführungsformen kann erste Leitung 138 ferner ein Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung enthalten, das stromaufwärts eines Einlasses von erster Ansaugvorrichtung 116 positioniert ist, um die Strömungsrate der durch erste Ansaugvorrichtung 116 strömenden Luft zu ändern. Während eines Zeitraums mit Aufbauen des Ladedrucks kann z. B. Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung geschlossen sein, um das Aufbauen von Ladedruck zu beschleunigen (und dadurch das Turboloch zu verringern). Im Vergleich kann durch Öffnen von Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung, wenn eine Zunahme der Aufladung nicht erforderlich ist, die Unterdruckerzeugung wiederhergestellt werden, sobald ein ausreichender Ladedruck hergestellt wurde. In einem Beispiel ist Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung nur geschlossen, wenn ein Fahrzeugbediener anfänglich (und deutlich) ein Fahrpedal betätigt. Auf diese Weise wird während Bedingungen mit Aufladung ein Unterdruck unter Verwendung von Kompressorumgehungsstrom an der ersten Ansaugvorrichtung gezogen. Falls Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung als solches ständig offen betätigt wurde, kann es eine Verringerung der Geschwindigkeit beim Aufbau von Einlasskrümmerdruck während eines Übergangsvorgangs geben, wenn ein maximaler Kraftmaschinenausgang angefordert ist.
Kraftmaschinensystem 100 kann eine oder mehrere Unterdruckverbrauchsvorrichtungen enthalten, die unterdruckbetätigt sind. Als ein Beispiel kann Kraftmaschinensystem 100 einen Bremskraftverstärker 140 enthalten, der mit den (nicht gezeigten) Radbremsen des Fahrzeugs gekoppelt ist. Bremskraftverstärker 140, der einen Bremskraftverstärkerunterdruckbehälter 184 umfasst, kann über ein Rückschlagventil 73 mit dem Einlasskrümmer 144 gekoppelt sein. Rückschlagventil 73 erlaubt es Luft, von Bremskraftverstärker 140 zu Einlasskrümmer 144 zu strömen, und begrenzt den Luftstrom von Einlasskrümmer 144 zu Bremskraftverstärker 140. Bremskraftverstärker 140 kann einen Unterdruckbehälter 184 (oder einen Unterdruckhohlraum) hinter einer Membran 183 des Bremskraftverstärkers enthalten, um eine durch einen Fahrzeugbediener 130 über ein Bremspedal 152 bereitgestellte Kraft zum Anwenden der (nicht gezeigten) Radbremsen des Fahrzeugs zu verstärken.
Unterdruckbehälter 184 kann außerdem einen Unterdruck von Ansaugvorrichtung 30 oder Einlasskrümmer 144 empfangen. Insbesondere kann ein Teil der Einlassluft von stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 20 über Leitung 137 in Einlasskrümmer 144 strömen. Während die Luft durch Leitung 137 strömt, kann sie durch Ansaugvorrichtung 30 hindurch gehen und am Unterdruckeinlass der Ansaugvorrichtung einen Unterdruck erzeugen. Ein Anteil der durch Ansaugvorrichtung 30 abgeleiteten Einlassluft und folglich ein an Ansaugvorrichtung 30 erzeugter Unterdruck können durch Leitungsventil 60 gesteuert sein. Ferner kann ein zwischen dem Unterdruckeinlass der Ansaugvorrichtung und Bremskraftverstärker 140 gekoppeltes Rückschlagventil 56 die Rückströmung von Unterdruck vom Behälter 184 des Bremskraftverstärkers zu Ansaugvorrichtung 30 verhindern. Ein Unterdruckpegel an Bremskraftverstärker 140 kann durch Drucksensor 146 geschätzt werden.
Einlasskrümmer 144 ist dazu ausgelegt, Einlassluft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mehreren Brennkammern von Kraftmaschine 10 zuzuführen. Die Brennkammern können über einem mit einem Schmiermittel gefüllten Kurbelgehäuse 114 angeordnet sein, in dem die sich hin und her bewegenden Kolben der Brennkammern eine Kurbelwelle drehen. Die sich hin und her bewegenden Kolben können über einen oder mehrere Kolbenringe, die die Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemischs und der Verbrennungsgase in das Kurbelgehäuse unterdrücken, von dem Kurbelgehäuse im Wesentlichen isoliert sein. Dennoch kann mit der Zeit eine signifikante Menge von Kraftstoffdampf, unverbrannter Luft und Abgasen die Kolbenringe „übertreten“ (blow by) und in das Kurbelgehäuse eintreten. Zusätzlich können Blowby-Gase an den Einlass- und Auslassventildichtungen vorbei eindringen und in das Kurbelgehäuse eintreten. Um die verschlechternden Wirkungen des Kraftstoffdampfs auf die Viskosität des Kraftmaschinenschmiermittels zu verringern und das Ablassen des Dampfs in die Atmosphäre zu verringern, kann das Kurbelgehäuse kontinuierlich oder periodisch entlüftet werden, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. Entleeren der Gase im Kurbelgehäuse kann die Feuchtigkeit im Kurbelgehäuse verringern. Feuchtigkeit und damit einhergehende Wasserkondensation im Kurbelgehäuse können Vorläufer für Bildung von Schlamm in der Kraftmaschine sein. In der in 1 gezeigten Auslegung steuert Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 das Entleeren von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse entlang der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 80 in den Einlasskrümmer.
In einer Ausführungsform kann Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 ein passives Einwegventil sein, das vor Verbinden mit dem Einlasskrümmer 144 eine kontinuierliche Entleerung der Kurbelgehäusegase von innerhalb des Kurbelgehäuses 114 bereitstellt.
Das Einwegventil kann abdichten, wenn die Strömung durch Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 80 dazu tendieren würde, in der entgegengesetzten Richtung zu strömen. In einer weiteren Ausführungsform kann Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 ein Ventil sein, das seine Strömungseinschränkung in Reaktion auf den Druckabfall über ihm (oder die Strömungsrate hindurch) ändert. In noch weiteren Beispielen kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil ein elektronisch gesteuertes Ventil sein. Darin kann Steuerung 12 ein Signal anweisen, eine Position des Ventils aus einer offenen Position (oder einer Position mit hoher Strömung) in eine geschlossene Position (oder eine Position mit niedriger Strömung) oder umgekehrt oder in irgendeine Position dazwischen zu ändern.
Es versteht sich, dass sich Kurbelgehäuseentlüftungsstrom, wie er hier verwendet wird, auf die Strömung von Kraftstoffdampf und Gasen von dem Kurbelgehäuse entlang der Entlüftungsleitung 80 zum Einlasskrümmer bezieht. Ähnlich bezieht sich die Kurbelgehäuserückströmung, wie sie hier verwendet wird, auf die Strömung von Kraftstoffdämpfen und Gasen vom Einlasskrümmer entlang der Entlüftungsleitung 80 zum Kurbelgehäuse. Rückströmung kann auftreten, wenn Einlasskrümmerdruck höher als Kurbelgehäusedruck ist (z. B. während Kraftmaschinenbetriebs mit Aufladung). In einigen Ausführungsformen kann ein Rückschlagventil 54 entlang der Entlüftungsleitung 80 zwischen Einlasskrümmer 144 und Kurbelgehäuse 114 gekoppelt sein, um Kurbelgehäuserückströmung zu verhindern. Ein Druck von Kraftstoffdämpfen im Kurbelgehäuse 114 kann durch Kurbelgehäusedrucksensor 62 bestimmt werden.
Kurbelgehäuse 114 kann einen oder mehrere Ölabscheider 96 enthalten, um Öl von den Kurbelgehäusedämpfen (oder „Blowby-Gas“) abzuscheiden, bevor die Dämpfe in Einlasskrümmer 144 entleert werden. Es ist nur ein Ölabscheider 96 enthalten, weil die in 1 gezeigte Auslegung die unidirektionale Kurbelgehäuseentlüftung ermöglicht, wie im Folgenden beschrieben wird. Wenn BP > MAP ist (z. B. während Bedingungen ohne Aufladung), wird entlang von Entlüftungsrohr 178 Frischluft von Luftreiniger 33 in Kurbelgehäuse 114 gezogen. Kurbelgehäusekraftstoffdämpfe und Kurbelgehäusegase werden dann in einer ersten Richtung entlang von Entlüftungsleitung 80 durch Rückschlagventil 54 und unter Verwendung von Einlasskrümmerunterdruck in den Einlasskrümmer 144 entlüftet. Wenn dann MAP > BP ist (z. B. während Bedingungen mit Aufladung), werden die Kurbelgehäusekraftstoffdämpfe unter Verwendung von in erster Ansaugvorrichtung 116 erzeugtem Unterdruck entlang von Entlüftungsleitung 80 in der gleichen ersten Richtung gezogen. Daher können Bedingungen mit Aufladung vorhanden sein, wenn ein Druck an einem Einlass von Drosselklappe 20 (z. B. Drosselklappeneinlassdruck oder TIP, throttle inlet pressure) höher als ein Druck am Einlass von Kompressor 14 (z. B. Kompressoreinlassdruck oder CIP, compressor inlet pressure) ist. Kurbelgehäusekraftstoffdämpfe können von erster Ansaugvorrichtung 116 in den Einlass von Kompressor 14 geleitet werden, bevor sie Einlasskrümmer 144 zugeführt werden. Rückschlagventil 51, das in die Unterdruckleitung zwischen dem Kompressoreinlass und dem Kurbelgehäuse gekoppelt ist, verhindert die Rückströmung vom Kompressor zum Kurbelgehäuse. Auf diese Weise können Kurbelgehäusegase sowohl während Bedingungen mit Aufladung als auch während Bedingungen ohne Aufladung in der gleichen Richtung durch den Ölabscheider 96 in den Einlasskrümmer gezogen werden, wobei eine unidirektionale Kurbelgehäuseentlüftung bereitgestellt wird. Hier zeigt eine unidirektionale Kurbelgehäuseentlüftung in diesem Kontext Gase, die das Kurbelgehäuse 114 über Ölabscheider 96 und nicht entlang Entlüftungsrohr 178 verlassen. Als solche ermöglicht diese unidirektionale Strömung Verringerung der Komponenten, weil am Auslass des Kurbelgehäuses nur ein einziger Ölabscheider 96 erforderlich ist, um Öl aus dem Blowby-Gas zu entfernen. In alternativen Systemen, in denen eine bidirektionale Strömung ermöglicht ist, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr die Strömung in beiden Richtungen leiten. Darin kann, indem fast immer ein Unterdruck in der Entlüftungsleitung 80 bereitgestellt wird, die Strömung in Entlüftungsrohr 178 fast immer von Kurbelgehäuse 114 zu Luftreiniger 33 verlaufen.
Es versteht sich, dass MAP selbst während Bedingungen mit Aufladung niedriger als BP sein kann, basierend auf der Position von Einlassdrosselklappe 20. Bedingungen mit Aufladung können durch einen stromabwärts von Kompressor 14 und stromaufwärts von Einlassdrosselklappe 20 positionierten Drosselklappeneinlassdrucksensor (in 1, 2 und 3 nicht gezeigt) gemessen werden. Bedingungen mit Aufladung können beispielsweise solche umfassen, bei denen MAP > BP und Drosselklappeneinlassdruck (TIP) ebenfalls größer als CIP ist (TIP > CIP). Bedingungen ohne Aufladung können solche umfassen, bei denen TIP im Wesentlichen gleich BP ist. TIP kann auch als Ladedruck bezeichnet werden.
Kraftmaschinensystem 100 umfasst ferner Kraftstofftank 26, der einen flüchtigen flüssigen Kraftstoff speichert, der in Kraftmaschine 10 verbrannt wird. Um Emission von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank und in die Atmosphäre zu verhindern, wird der Kraftstofftank durch Adsorptionsmittelkanister 22 in Richtung Atmosphäre entlüftet. Der Adsorptionsmittelkanister kann eine signifikante Kapazität zum Speichern von Kraftstoffen auf Kohlenwasserstoff, Alkohol- und/oder Esterbasis in einem adsorbierten Zustand besitzen; er kann z. B. mit aktivierten Kohlenstoffkörnchen und/oder einem weiteren Material mit großer Oberfläche gefüllt sein. Dennoch verringert die andauernde Adsorption des Kraftstoffdampfes schließlich die Kapazität des Adsorptionsmittelkanisters für weitere Speicherung. Deshalb kann der adsorbierte Kraftstoff periodisch aus dem Adsorptionsmittelkanister entleert werden, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. In der in 1 gezeigten Auslegung steuert Kanisterentleerungsventil 118 das Entleeren von Kraftstoffdämpfen aus dem Kanister entlang Entleerungsleitung 82 in den Einlasskrümmer. Rückschlagventil 52, das in Entleerungsleitung 82 gekoppelt ist, verhindert Rückströmung von Einlasskrümmer 144 in Kanister 22.
Wenn Entleerungsbedingungen erfüllt sind, wie z. B. wenn der Kanister gesättigt ist, können die in Kraftstoffdampfkanister 22 gespeicherten Dämpfe durch Öffnen von Kanisterentleerungsventil 118 in Einlasskrümmer 144 entleert werden. Während ein einziger Kanister 22 gezeigt ist, versteht es sich, dass eine beliebige Anzahl von Kanistern in Kraftmaschinensystem 100 gekoppelt sein kann. In einem Beispiel kann Kanisterentleerungsventil 118 ein Magnetventil sein, wobei Öffnen oder Schließen des Ventils über Betätigung eines Kanisterentleerungsmagnetschalters ausgeführt wird. Kanister 22 enthält ferner eine Entlüftungsöffnung 117 zum Herausleiten von Gasen aus dem Kanister 22 in die Atmosphäre beim Speichern oder Einschließen von Kraftstoffdämpfen aus Kraftstofftank 26. Entlüftungsöffnung 117 kann außerdem erlauben, dass Frischluft in Kraftstoffdampfkanister 22 gezogen wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe über Entleerungsleitung 82 und Entleerungsventil 118 in Richtung Einlasskrümmer 144 entleert werden. Obgleich dieses Beispiel eine mit nicht beheizter Frischluft in Verbindung stehende Entlüftungsöffnung 117 zeigt, können auch verschiedene Modifikationen verwendet werden. Entlüftungsöffnung 117 kann ein Kanisterentlüftungsventil 120 zum Einstellen eines Stroms von Luft und Dämpfen zwischen Kanister 22 und der Atmosphäre umfassen. Außerdem kann ein Dampfsperrventil (nicht gezeigt) zwischen Kraftstofftank 26 und Kraftstoffdampfkanister 22 positioniert sein. Ferner kann ein Kraftstofftankdruckwandler (nicht gezeigt) in der Leitung zwischen Kraftstofftank 26 und Kraftstoffdampfkanister 22 gekoppelt sein.
Wenn BP > MAP ist (z. B. während Bedingungen ohne Aufladung), werden Kraftstoffdämpfe aus Kanister 22 unter Verwendung von Einlasskrümmerunterdruck entlang Entleerungsleitung 82 in einer ersten Richtung in den Einlasskrümmer 144 gezogen. Wenn dann TIP > CIP ist (z. B. während Bedingungen mit Aufladung), werden die Kurbelgehäusekraftstoffdämpfe unter Verwendung von in der ersten Ansaugvorrichtung 116 erzeugtem Unterdruck entlang Entleerungsleitung 82 in der gleichen ersten Richtung in den Kompressoreinlass gezogen. Die Kraftstoffdämpfe werden dann zum Einlasskrümmer entleert. Folglich können sowohl die Kurbelgehäusegase als auch die Kurbelgehäusekraftstoffdämpfe sowohl während Bedingungen mit Aufladung als auch während Bedingungen ohne Aufladung gemeinsam behandelt und zusammen und in der gleichen Richtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Auf diese Weise verwendet die Ausführungsform nach 1 den Kompressorumgehungsstrom, um während Bedingungen mit Aufladung einen Unterdruck an einer ersten Ansaugvorrichtung zu erzeugen, wobei sie während Bedingungen mit Aufladung den erzeugten Unterdruck verwendet, um sowohl die Kanisterkraftstoffdämpfe als auch die Kurbelgehäusegase zu einem Kraftmaschineneinlass zu entleeren. Ferner verwendet die Ausführungsform den Einlasskrümmerunterdruck, um sowohl die Kanisterkraftstoffdämpfe als auch die Kurbelgehäusegase während Bedingungen ohne Aufladung zum Kraftmaschineneinlass zu entleeren.
Steuerung 12 kann als ein Mikrocomputer ausgelegt sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingabe-/Ausgabeports, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, Direktzugriffsspeicher, Erhaltungsspeicher und einen Datenbus umfasst. Steuerung 12 kann verschiedene Signale von Sensoren 16 empfangen, die mit Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, wie etwa MAF-Sensor 58; MAP-Sensor 162, Kurbelgehäuseentlüftungsdrucksensor 62; CIP-Sensor 160, Drosselklappeneinlassdrucksensor (TIP-Sensor) (660 in 6–8); Bremskraftverstärkungsdrucksensor 146 usw. Ferner kann Steuerung 12 die Position von verschiedenen Aktuatoren 81 basierend auf von den verschiedenen Sensoren empfangenen Eingängen überwachen und einstellen. Diese Aktuatoren können z. B. Drosselklappe 20, Einlass- und Auslassventilsysteme, Kanisterentleerungsventil 118, Kanisterentlüftungsventil 117, Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28, CBV 106, Steuerventile 122 und 60 der Ansaugvorrichtung sowie Kompressor 14 umfassen. Das Speichermedium Nur-Lese-Speicher in Steuerung 12 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die von einem Prozessor zum Durchführen der hierin im Folgenden beschriebenen Verfahren sowie anderer, vorweggenommener, aber nicht spezifisch aufgeführter Varianten ausgeführt werden können. Beispielhafte Verfahren und Routinen werden hier unter Bezugnahme auf 5 und 9 beschrieben.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform 200 des Kraftmaschinensystems 10 gezeigt, wobei der Einlasskrümmerunterdruck während Bedingungen ohne Aufladung durch eine über eine Einlassdrosselklappe gekoppelte Ansaugvorrichtung verbessert wird. Insbesondere ist eine zweite Ansaugvorrichtung 216 in einer über die Einlassdrosselklappe 20 gekoppelten Leitung 238 positioniert, die hier auch als eine Drosselklappenumgehung 238 bezeichnet wird. Ein Drosselklappenumleitventil 222 kann geöffnet sein, um einen Anteil der von Luftreiniger 33 empfangenen Einlassluft von stromaufwärts von Drosselklappe 20 durch Leitung 238 zu Einlasskrümmer 144 stromabwärts von Drosselklappe 20 abzuleiten. Luft, die durch die Drosselklappenumgehung 238 strömt, kann von einem Einlass der zweiten Ansaugvorrichtung 216 zu einem Ansaugvorrichtungsauslass strömen. Strömung durch die Ansaugvorrichtung kann in einem Unterdruck nutzbar gemacht werden, der von einem Unterdruckeinlass der zweiten Ansaugvorrichtung 216 gezogen wird. Durch Einstellen einer durch Drosselklappenumgehung 238 abgeleiteten Luftmenge kann ein Betrag von an zweiter Ansaugvorrichtung 216 erzeugtem Unterdruck verändert werden.
Der in zweiter Ansaugvorrichtung 216 erzeugte Unterdruck kann während Bedingungen ohne Aufladung in Verbindung mit dem Einlasskrümmerunterdruck verwendet werden, um Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kurbelgehäuse als auch aus dem Kanister zum Entleeren in den Kraftmaschineneinlasskrümmer 144 zu ziehen. Rückschlagventil 70, das an den Unterdruckeinlass von zweiter Ansaugvorrichtung 216 gekoppelt ist, verhindert Rückströmung in die Ansaugvorrichtung. Unter Verwendung eines durch eine Ansaugvorrichtung verbesserten Einlasskrümmerunterdrucks kann ein Unterdrucktal, das andernfalls erzeugt würde, wenn sich MAP dem BP nähert oder sich MAP bei BP befindet, verringert werden. Wie unter Bezugnahme auf 4 weiter ausgearbeitet wird, wird durch Verringern des Krümmerunterdrucktals ein Entleerungswirkungsgrad verbessert, und eine Vakuumpumpenanforderung (um dem Unterdruckbedarf in dem Unterdrucktal zu entsprechen) wird signifikant verringert.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine weitere Ausführungsform 300 des Kraftmaschinensystems 10 gezeigt, wobei das Kraftmaschinensystem eine dritte Ansaugvorrichtung zum Verbessern des Einlasskrümmerunterdrucks enthält. Insbesondere ist eine dritte Ansaugvorrichtung 316 zwischen einem Auslass des Kurbelgehäuses 114 und Einlasskrümmer 144 in Kurbelgehäuseentlüftungsleitung 80 gekoppelt. Während Bedingungen ohne Aufladung wird die Einlassluft von stromabwärts von Luftreiniger 33 entlang Entlüftungsrohr 178 in Kurbelgehäuse 114 gezogen, wobei von dort die Kurbelgehäusegase entlang Entlüftungsleitung 80 zu einem Kompressoreinlass entlüftet werden. Die Kurbelgehäuseströmung wird durch Positionieren von dritter Ansaugvorrichtung 316 in Entlüftungsleitung 80 nutzbar gemacht, so dass der gesamte Kurbelgehäusestrom durch dritte Ansaugvorrichtung 316 geleitet wird. In einer Ausführungsform kann dritte Ansaugvorrichtung 316 eine Schalldrossel sein, wobei der Bedarf nach einem speziellen Entlüftungsventil (wie z. B. Ventil 28 aus 1–2) verringert ist. In der dargestellten Ausführungsform, in der die dritte Ansaugvorrichtung die Eigenschaften einer Schalldrossel mit einem Druckabfall von etwa 10 kPa besitzt, kann die Schalldrossel z. B. zu einer konstanten Strömungsrate bei allen Druckabfällen von mehr als 10 kPa führen.
Während Bedingungen ohne Aufladung wird dann der in dritter Ansaugvorrichtung 316 erzeugte Unterdruck zusätzlich zu dem in erster Ansaugvorrichtung 116 erzeugten Unterdruck verwendet, um die Kraftstoffdämpfe sowohl des Kurbelgehäuses als auch des Kanisters in den Kraftmaschineneinlasskrümmer zu ziehen. Durch Verbessern des durch den Einlasskrümmerunterdruck erzeugten Unterdrucks mit dem durch Nutzbarmachen der Kurbelgehäuseströmung erzeugten Unterdruck kann einem für das Entleeren der Kraftstoffdämpfe erforderlichen Unterdruck entsprochen werden, ohne eine dedizierte Vakuumpumpe zu benötigen, insbesondere während Bedingungen, bei denen andernfalls ein Krümmerunterdrucktal auftreten kann. Während Bedingungen mit Aufladung kann ein Kompressorumgehungsstrom an erster Ansaugvorrichtung 116 nutzbar gemacht und verwendet werden, um sowohl die Entleerungskraftstoffdämpfe aus dem Kanister als auch die Kurbelgehäusegase aus dem Kurbelgehäuse entlang Entleerungsleitung 82 und Entlüftungsleitung 80 in einen Einlass von Kompressor 14 zu ziehen. Es versteht sich, dass Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kanister als auch aus dem Kurbelgehäuse während des Betriebs ohne Aufladung in einer gemeinsamen Richtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. In ähnlicher Weise werden Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kanister als auch aus dem Kurbelgehäuse während des Betriebs mit Aufladung in einer gemeinsamen Richtung in den Kompressoreinlass gezogen. Daher ermöglicht die Auslegung, dass sowohl während Bedingungen mit Aufladung als auch während Bedingungen ohne Aufladung Kurbelgehäusegase in einer gemeinsamen Richtung aus dem Kurbelgehäuse strömen, wobei dadurch Verwendung eines einzigen Ölabscheiders 96 am Auslass des Kurbelgehäuses ermöglicht wird. Im Vergleich wären mehrere Ölabscheider an jedem Ende des Kurbelgehäuses erforderlich gewesen, wenn eine bidirektionale Strömung ausgelegt wäre. Folglich erlaubt die Auslegung nicht nur die gemeinsame Handhabung der Kanisterkraftstoffdämpfe und der Kurbelgehäusegase, sondern sie stellt außerdem Vorteile einer Verringerung der Komponenten bereit.
Während 2 das Verbessern eines durch den Einlasskrümmer bereitgestellten Entleerungsunterdrucks mit dem unter Verwendung von Drosselklappenumgehungsstrom erzeugten Unterdruck zeigt und 3 das Verbessern eines durch den Einlasskrümmer bereitgestellten Entleerungsunterdrucks mit dem unter Verwendung der Kurbelgehäuseströmung erzeugten Unterdruck zeigt, kann in noch weiteren Ausführungsformen das Kraftmaschinensystem dazu ausgelegt sein, sowohl zweite Ansaugvorrichtung 216 (aus 2) als auch dritte Ansaugvorrichtung 316 (aus 3) zu umfassen, sodass der Entleerungsunterdruck sowohl mit Drosselklappenumgehungsstrom als auch mit Kurbelgehäusestrom verbessert werden kann.
Es versteht sich, dass die Kraftmaschinenausführungsformen aus 1 und 2 die erste Ansaugvorrichtung 116 darstellen, die Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 zieht. In der Ausführungsform aus 3 strömen Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse durch dritte Ansaugvorrichtung 316, bevor sie in erste Ansaugvorrichtung 116 strömen. Daher kann entweder das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 oder die dritte Ansaugvorrichtung 316 (oder eine Schalldrossel als dritte Ansaugvorrichtung) eine Strömungsrate von Kraftstoffdämpfen, die Kurbelgehäuse 114 von Ölabscheider 96 verlassen, beschränken. Ferner kann entweder das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 oder die dritte Ansaugvorrichtung 316 (oder eine Schalldrossel als dritte Ansaugvorrichtung) die Strömungsrate von Kraftstoffdämpfen aus Kurbelgehäuse 114 in sowohl die erste Ansaugvorrichtung 116 als auch die zweite Ansaugvorrichtung 216 verringern (z. B. begrenzen).
Auf diese Weise ermöglicht das System nach 1–3, dass während Bedingungen mit Aufladung der Unterdruck an einer ersten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Kompressorumgehungsstrom gezogen wird, während es ermöglicht, dass Einlasskrümmerunterdruck während Bedingungen ohne Aufladung durch Ziehen von Unterdruck an einer zweiten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Einlassdrosselklappenumgehungsstrom und/oder an einer dritten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Kurbelgehäusestrom verbessert wird. Dann kann sowohl während Bedingungen mit Aufladung als auch während Bedingungen ohne Aufladung der gezogene Unterdruck angewendet werden, um Kraftstoffdämpfe sowohl aus einem Kanister als auch aus einem Kurbelgehäuse zum Einlasskrümmer zu entleeren. Durch Zusammenführen der Kraftstoffdämpfe von dem Kanister in einer gemeinsamen Entleerungsleitung kann Entleeren des Kanisters besser mit Entlüften des Kurbelgehäuses koordiniert werden. Durch Ziehen von Dämpfen aus dem Kanister und Dämpfen aus dem Kurbelgehäuse in einer gemeinsamen Richtung durch einen Ölabscheider (d. h. in einer unidirektionalen Strömung) sowohl während Bedingungen mit Aufladung als auch während Bedingungen ohne Aufladung können die Vorteile der Verringerung der Komponenten erreicht werden, wie z. B. durch die Verringerung des Bedarfs an mehreren Ölabscheidern.
Ein Beispiel, wie es die Ausführungsform nach 2–3 ermöglicht, dass ein Einlasskrümmerunterdruck verbessert wird, ist unter Bezugnahme auf 4 gezeigt. Insbesondere enthält die eine obere graphische Darstellung 401, die den Druck entlang der y-Achse und ein Druckverhältnis entlang der X-Achse darstellt. Die untere graphische Darstellung 402 stellt den Unterdruck entlang der y-Achse und ein Druckverhältnis entlang der X-Achse dar. Die obere graphische Darstellung 408 stellt bei der graphischen Darstellung 408 Drosselklappeneinlassdruck (TIP), falls das Ladedruckregelventil einer Ladevorrichtung geschlossen wäre, und bei der graphischen Darstellung 407 Drosselklappeneinlassdruck, falls das Ladedruckregelventil der Ladevorrichtung gesteuert würde, um den TIP auf einem konstanten Pegel über dem MAP zu halten, dar.
Wenn Krümmerdruck MAP (graphische Darstellung 406) unter Atmosphärendruck BP (gestrichelte Linie) liegt, kann die Kraftmaschine gedrosselt (oder ohne Aufladung) arbeiten. Während solcher Bedingungen kann ein Entleerungsunterdruck für Kanisterentleerung und Kurbelgehäuseentlüftung durch den Einlasskrümmerunterdruck (graphische Darstellung 410) oder durch eine Ansaugvorrichtung, die die Luft beim BP (oder TIP) beschafft und die Luft beim MAP entleert, wie z. B. Ansaugvorrichtung 216 aus 2 (graphische Darstellung 414), bereitgestellt werden. Wenn allein MAP für das Bereitstellen von Unterdruck verwendet wird (graphische Darstellung 410), geht der verfügbare Entleerungsunterdruck auf null, wenn sich MAP bei Atmosphärendruck befindet. Wenn Krümmerdruck MAP (graphische Darstellung 406) über Atmosphärendruck BP (gestrichelte Linie) liegt, kann die Kraftmaschine mit Aufladung arbeiten. Während solcher Bedingungen kann ein Entleerungsunterdruck für Kanisterentleerung und Kurbelgehäuseentlüftung durch erste Ansaugvorrichtung 116 (1) bereitgestellt werden, die an die Kompressorumgehung gekoppelt ist (graphische Darstellung 412). Insbesondere beschafft erste Ansaugvorrichtung 116, die mit der Ladeluft läuft, Luft beim Drosselklappeneinlassdruck (TIP, 407), und entleert sie beim Kompressoreinlassdruck (CIP). Folglich kann sie Unterdruck bereitzustellen beginnen, sobald TIP über CIP gelangt. Ferner ergibt sich die Antriebsströmung aus dem Unterschied zwischen graphischer Darstellung 407 und CIP nach graphischer Darstellung 401, wobei sie Unterdruckkurve 412 erzeugt. Mit anderen Worten zeigt graphische Darstellung 414 die Unterdruckverbesserung, die sich aus Verwendung einer Ansaugvorrichtung ergibt, die von BP bis zu MAP läuft, während graphische Darstellung 412 Unterdruckverbesserung zeigt, die sich aus Verwendung einer Ansaugvorrichtung ergibt, die von TIP bis zu CIP läuft.
Eine zweite Ansaugvorrichtung, die mit der Drosselklappenumgehung gekoppelt ist, kann außerdem während Bedingungen ohne Aufladung verwendet werden, um einen Entleerungsunterdruck bereitzustellen. Als solche kann die zweite Ansaugvorrichtung von selbst Unterdruck bereitstellen, der einem Profil folgt, das in graphischer Darstellung 414 gezeigt ist. Wenn sich MAP an BP annähert, fällt der Einlasskrümmerunterdruck, bis es einen unzureichenden Unterdruck zum Entleeren gibt, wenn MAP = BP (wenn das Druckverhältnis 1 ist). Außerdem besitzen während solcher Bedingungen weder die erste Ansaugvorrichtung noch die zweite Ansaugvorrichtung einen ausreichenden Unterdruck, um Entleeren zu ermöglichen. Im Ergebnis wird ein Unterdrucktal 416 erzeugt, wenn sich MAP bei BP befindet. Dieser Abfall in der Verfügbarkeit des Entleerungsunterdrucks, wenn sich MAP bei BP befindet, führt zu einem entsprechenden Abfall des Entleerungswirkungsgrads, der die Emissionen verschlechtert.
Die zweite Ansaugvorrichtung (wie z. B. Ansaugvorrichtung 216 aus 2), die zwischen TIP und MAP angeordnet ist, wird durch den Druckunterschied (in der graphischen Darstellung 401 gezeigt) von TIP 407 und MAP 406 angetrieben. Unter Verwendung dieses Druckunterschieds, der als konstant (in stabilem Zustand) aufrechterhalten wird, kann ein Unterdruck bereitgestellt werden, der das Tal überbrückt (418). Insbesondere kann sich das Unterdrucktal 418 aus TIP minus MAP ergeben. Weil die zweite Ansaugvorrichtung, die sich auf den Druckunterschied TIP minus MAP stützt, einen größeren Druckunterschied als die erste Ansaugvorrichtung hat, die sich auf den Druckunterschied TIP minus CIP stützt, kann sie imstande sein, das Unterdrucktal 418 besser zu überbrücken. Das heißt, graphische Darstellung 418 zeigt die Verbesserung des Unterdrucks, die sich aus der Verwendung einer Ansaugvorrichtung ergibt, die von TIP bis MAP läuft.
Durch Verwenden der zweiten Ansaugvorrichtung in Verbindung mit dem Einlasskrümmerunterdruck kann der Einlassunterdruck verbessert werden, wie durch gestrichelte Linie 418 gezeigt ist, was es erlaubt, dass ein ausreichender Entleerungsunterdruck selbst während dieser Bedingungen verfügbar ist.
Jetzt Bezug nehmend auf 5 ist ein Beispielverfahren 500 zum Betreiben eines Kraftmaschinensystems mit mehreren Ansaugvorrichtungen zum Verbessern eines Unterdrucks gezeigt, der für gemeinsames Entleeren von Kraftstoffdämpfen aus einem Kanister und einem Kurbelgehäuse zu einem Einlasskrümmer verwendet wird. Durch Verwenden von Unterdruck von den Ansaugvorrichtungen kann einer Entleerungsunterdruckanforderung entsprochen werden, ohne Nachteile bei der Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erleiden.
Bei 502 umfasst das Verfahren Schätzen und/oder Messen von Kraftmaschinenbetriebsparametern. Diese können z. B. eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Kraftmaschinentemperatur, eine Katalysatortemperatur, MAP, MAF, BP, die Kanisterladung, den Unterdruckpegel in einem an eine Unterdruckverbrauchsvorrichtung gekoppelten Unterdruckbehälter usw. umfassen. Bei 504 kann bestimmt werden, ob Bedingungen der Kanisterentleerung erfüllt wurden. In einem Beispiel können Bedingungen der Kanisterentleerung als erfüllt betrachtet werden, falls eine Kohlenwasserstoffladung des Kanisters (wie bestimmt oder abgeleitet) höher als eine Schwellenladung ist. In einem weiteren Beispiel können Entleerungsbedingungen als erfüllt betrachtet werden, falls eine Schwellenfahrtdauer oder eine Schwellenfahrtstrecke seit einer letzten Kanisterentleerungsoperation verstrichen ist.
Falls die Entleerungsbedingungen bestätigt werden, geht die Routine zu 506, um zu bestimmen, ob Bedingungen einer Kraftmaschine mit Aufladung vorhanden sind. MAP kann z. B. mit BP verglichen werden, um zu bestimmen, ob Bedingungen mit Aufladung vorhanden sind. Falls Bedingungen mit Aufladung vorhanden sind, geht die Routine weiter, um eine Entleerungsoperation unter Bedingungen mit Aufladung bei 508–510 auszuführen, wie im Folgenden ausgearbeitet wird. Wenn andernfalls Bedingungen mit Aufladung nicht vorhanden sind, geht die Routine weiter, um eine Entleerungsoperation unter Bedingungen ohne Aufladung bei 512–514 auszuführen, wie im Folgenden ausgearbeitet wird.
Falls Bedingungen mit Aufladung bestätigt werden, umfasst die Routine bei 508 Strömen eines Anteils der durch einen Kompressor komprimierten Einlassluft durch eine erste Ansaugvorrichtung, die über die Kompressorumgehung gekoppelt ist, stromaufwärts des Kraftmaschineneinlasskrümmers. Insbesondere kann eine Kompressorumgehungsströmung durch die erste Ansaugvorrichtung geleitet werden und nutzbar gemacht werden, um einen Unterdruck zu erzeugen. Die erste Ansaugvorrichtung kann in einer Leitung positioniert sein, die über eine Kompressorumgehung gekoppelt ist. Das Ziehen von Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Kompressorumgehungsstrom kann Öffnen eines ersten Ventils umfassen, um einen Anteil der komprimierten Einlassluft von stromabwärts des Kompressors durch die Leitung und durch die erste Ansaugvorrichtung zu stromaufwärts des Kompressors abzuleiten. Ein an der ersten Ansaugvorrichtung gezogener Betrag von Unterdruck kann durch eine Steuerung mittels Einstellen einer Öffnung eines Kompressorumleitventils verändert werden. Insbesondere kann der an der ersten Ansaugvorrichtung gezogene Betrag von Unterdruck vergrößert werden, wenn die Öffnung des Kompressorumleitventils vergrößert wird, um einen größeren Teil von komprimierter Einlassluft durch die erste Ansaugvorrichtung abzuleiten.
Bei 510 kann der an der ersten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Kompressorumgehungsstrom gezogene Unterdruck auf einen Kraftstoffsystemkanister und ein Kurbelgehäuse angewendet werden, so dass Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kanister als auch aus dem Kurbelgehäuse in einen Einlass des Kompressors zur anschließenden Entleerung in den Einlasskrümmer entleert werden. Als solche werden während Bedingungen mit Aufladung die Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister und die Kurbelgehäusegase über den Kompressoreinlass zum Einlasskrümmer geleitet. Entleeren von Kraftstoffdämpfen aus dem Kanister umfasst Öffnen eines zwischen dem Kanister und dem Einlasskrümmer gekoppelten Entleerungsventils, um Kraftstoffdämpfe unter Verwendung des an der ersten Ansaugvorrichtung gezogenen Unterdrucks aus dem Kanister entlang einer Entleerungsleitung in den Kompressoreinlass zu ziehen. Gleichzeitig kann ein Entlüftungsventil offen sein, sodass Kurbelgehäusegase unter Verwendung des an der ersten Ansaugvorrichtung gezogenen Unterdrucks entlang einer Entlüftungsleitung in den Kompressoreinlass gezogen werden können. Wie in 1–3 gezeigt, können die Entleerungsleitung und die Entlüftungsleitung zusammengeführt werden, sodass während Bedingungen mit Aufladung Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kanister als auch aus dem Kurbelgehäuse in einer gemeinsamen Unterdruckleitung zusammengeführt werden und entlang einer ersten gemeinsamen Richtung in den Kompressoreinlass gezogen werden. Dies ermöglicht gemeinsame Behandlung beider Dämpfe. Am Kompressoreinlass aufgenommene Kraftstoffdämpfe können dann für anschließende Verbrennung dem Einlasskrümmer zugeführt werden. Beide Dämpfe können im Wesentlichen beim Atmosphärendruck aufgenommen werden. Eine Öffnung des Entleerungsventils kann auf einem in der Kraftmaschine gewünschten Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis und einer Position des Kurbelgehäuseentlüftungsventils, das zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Einlasskrümmer gekoppelt ist, basieren.
Wenn zurück bei 506 die Bedingungen einer Kraftmaschine mit Aufladung nicht bestätigt werden, umfasst die Routine bei 512 Anwenden eines Einlasskrümmerunterdrucks auf den Kanister und das Kurbelgehäuse, um die Kraftstoffdämpfe für das Entleeren einzuziehen. Daher werden während Bedingungen ohne Aufladung die Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister und dem Kurbelgehäuse direkt zum Einlasskrümmer geleitet. Entleeren von Kraftstoffdämpfen aus dem Kanister umfasst Öffnen des zwischen dem Kanister und dem Einlasskrümmer gekoppelten Entleerungsventils, um Kraftstoffdämpfe unter Verwendung des durch die rotierende Kraftmaschine erzeugten Einlasskrümmerunterdrucks aus dem Kanister entlang der Entleerungsleitung in den Einlasskrümmer zu ziehen. Gleichzeitig kann ein Entlüftungsventil offen sein, sodass Kurbelgehäusegase entlang der Entlüftungsleitung in den Einlasskrümmer gezogen werden können. Wie in 1–3 gezeigt, können die Entleerungsleitung und die Entlüftungsleitung zusammengeführt werden, sodass während Bedingungen ohne Aufladung Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kanister als auch aus dem Kurbelgehäuse in einer gemeinsamen Unterdruckleitung zusammengeführt werden und entlang der ersten gemeinsamen Richtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Dies ermöglicht gemeinsame Behandlung beider Dämpfe. Eine Öffnung des Entleerungsventils kann auf einem in der Kraftmaschine gewünschten Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis und einer Position des Kurbelgehäuseentlüftungsventils, das zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Einlasskrümmer gekoppelt ist, basieren. Die Öffnung des Entleerungsventils kann z. B. darauf basieren, ob sich das Entlüftungsventil in einer Position für hohe Strömung oder eine für niedrige Strömung befindet.
Optional kann bei 514 ein Einlasskrümmerunterdruck verbessert werden. Wie oben ausgearbeitet wurde, stellt während Bedingungen mit Aufladung die erste Ansaugvorrichtung in der Kompressorumgehung den Unterdruck bereit, der sowohl für die Kraftstoffdampfentleerung als auch für die Kurbelgehäuseentlüftung erforderlich ist. Dann wird während Bedingungen ohne Aufladung Krümmerunterdruck verwendet, um den Unterdruck bereitzustellen, der sowohl für die Kraftstoffdampfentleerung als auch die Kurbelgehäuseentlüftung erforderlich ist. Während Bedingungen, wenn sich MAP im Wesentlichen bei Atmosphärendruck (BP) befindet, kann es jedoch sowohl unzureichenden Krümmerunterdruck als auch nicht ausreichenden Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung geben. Dies führt zu einem Unterdrucktal. Die geringere Unterdruckverfügbarkeit während dieser Bedingungen kann Entleerungswirkungsgrad verringern. Falls daher der Kanister nicht ausreichend entleert wird und das Kurbelgehäuse nicht richtig entlüftet wird, können die Abgasemissionen verschlechtert sein.
Der Einlasskrümmerunterdruck kann durch Ziehen von Unterdruck an einer zweiten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Einlassdrosselklappenumgehungsstrom gezielt verbessert werden. Die zweite Ansaugvorrichtung kann in einer Leitung (oder der Drosselklappenumgehung) positioniert sein, die über eine Einlassdrosselklappe gekoppelt ist. Ziehen von Unterdruck an der zweiten Ansaugvorrichtung unter Verwendung von Drosselklappenumgehungsstrom kann Öffnen eines zweiten Ventils umfassen, um einen Anteil der Einlassluft von stromaufwärts der Drosselklappe durch die Leitung und die zweite Ansaugvorrichtung zu stromabwärts der Drosselklappe abzuleiten. Ein an der zweiten Ansaugvorrichtung gezogener Betrag an Unterdruck kann durch eine Steuerung mittels Einstellen der Öffnung des Drosselklappenumleitventils verändert werden, wobei der an der zweiten Ansaugvorrichtung gezogene Betrag von Unterdruck vergrößert wird, wenn die Öffnung des Drosselklappenumleitventils vergrößert wird. Zusätzlich oder alternativ kann der Einlasskrümmerunterdruck verbessert werden, indem Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse über eine dritte Ansaugvorrichtung zum Einlasskrümmer strömen. Der an der dritten Ansaugvorrichtung gezogene Unterdruck kann dann an den Kanister angelegt werden, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kanister in den Einlasskrümmer zu entleeren. Auf diese Weise kann die Kurbelgehäuseströmung nutzbar gemacht werden, um Einlasskrümmerunterdruck zu verbessern.
In einem Beispiel, wenn eine Kraftmaschine mit Aufladung betrieben wird, kann eine Steuerung Kraftstoffdämpfe sowohl aus einem Kraftstoffsystemkanister als auch aus einem Kurbelgehäuse unter Verwendung von an einer ersten Ansaugvorrichtung, die mit einem Kompressor gekoppelt ist, gezogenem Unterdruck in einer ersten Richtung in einen Kraftmaschineneinlasskrümmer ziehen. Insbesondere kann ein Anteil der komprimierten Luft von stromabwärts eines Kompressors über eine erste Leitung (oder die Kompressorumgehung), die über den Kompressor gekoppelt ist, zu stromaufwärts des Kompressors abgeleitet werden. Der abgeleitete Anteil der komprimierten Luft kann durch die erste Ansaugvorrichtung, die in die erste Leitung gekoppelt ist, strömen, wobei der Unterdruck von der ersten Ansaugvorrichtung gezogen werden kann. Dieser an der ersten Ansaugvorrichtung unter Verwendung des Kompressorumgehungsstroms erzeugte Unterdruck wird dann während Bedingungen mit Aufladung als ein Entleerungsunterdruck verwendet. Kraftstoffdämpfe können über den Kompressoreinlass zum Einlasskrümmer geleitet werden. Hier ist eine Strömungsrate der durch die erste Ansaugvorrichtung abgeleiteten Strömung der komprimierten Luft von einer Position der Einlassdrosselklappe unabhängig. Der durch die erste Ansaugvorrichtung in der ersten Leitung abgeleitete Anteil der komprimierten Luft kann durch Einstellen eines ersten Ventils verändert werden, das stromaufwärts der ersten Ansaugvorrichtung in die erste Leitung gekoppelt ist. Auf diese Weise kann der erzeugte Entleerungsunterdruck verändert werden.
Wenn im Vergleich die Kraftmaschine ohne Aufladung betrieben wird, kann die Steuerung Kraftstoffdämpfe sowohl aus dem Kanister als auch aus dem Kurbelgehäuse unter Verwendung des Einlasskrümmerunterdrucks in der ersten Richtung in den Einlasskrümmer ziehen. Kraftstoffdämpfe können direkt zum Einlasskrümmer geleitet werden. Ferner kann der Einlasskrümmerunterdruck unter Verwendung des an einer zweiten Ansaugvorrichtung, die an eine Einlassdrosselklappe gekoppelt ist, gezogenen Unterdrucks gezielt verbessert werden. Insbesondere kann ein Anteil der Einlassluft von stromaufwärts einer Einlassdrosselklappe über eine zweite Leitung (oder eine Drosselklappenumgehung), die über die Drosselklappe gekoppelt ist, zu stromabwärts der Drosselklappe abgeleitet werden. Der abgeleitete Anteil der Einlassluft kann durch die zweite Ansaugvorrichtung, die in die zweite Leitung gekoppelt ist, strömen, wobei der Unterdruck von der zweiten Ansaugvorrichtung gezogen werden kann. Der durch die zweite Ansaugvorrichtung in der zweiten Leitung abgeleitete Anteil der Einlassluft kann durch Einstellen eines zweiten Ventils, das stromaufwärts der zweiten Ansaugvorrichtung in die zweite Leitung gekoppelt ist, verändert werden. Hier kann eine Strömungsrate der durch die zweite Ansaugvorrichtung abgeleiteten Einlassluft auf der Position der Einlassdrosselklappe basieren.
Zusätzlich oder optional kann der Einlasskrümmerunterdruck unter Verwendung von an einer dritten Ansaugvorrichtung, die an das Kurbelgehäuse gekoppelt ist, gezogenem Unterdruck gezielt verbessert werden. Insbesondere können Kurbelgehäusegase und Kraftstoffdämpfe unter Verwendung des Einlasskrümmerunterdrucks entlang einer Entlüftungsleitung und über die dritte Ansaugvorrichtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Die Kurbelgehäusegase können durch die dritte Ansaugvorrichtung zum Einlasskrümmer geleitet werden, wobei Unterdruck von der dritten Ansaugvorrichtung gezogen werden kann. Kraftstoffdämpfe können dann unter Verwendung des verbesserten Einlasskrümmerunterdrucks aus dem Kanister und dem Kurbelgehäuse in der ersten Richtung in den Einlasskrümmer gezogen werden. Hier umfasst das gezielte Verbessern des Einlasskrümmerunterdrucks Verbessern des Einlasskrümmerunterdrucks, wenn der Einlasskrümmerdruck einen Schwellenabstand vom Atmosphärendruck aufweist.
Jetzt Bezug nehmend auf 6, ist eine alternative Ausführungsform 600 des beispielhaften Kraftmaschinensystems 100 aus 1 gezeigt, wobei die erste Ansaugvorrichtung 116 Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 über Ölabscheider 96 zieht, wobei die Kraftstoffdämpfe das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 umgehen. Da sich das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 nicht im Strömungspfad der Kraftstoffdämpfe, die das Kurbelgehäuse in Richtung erster Ansaugvorrichtung 116 verlassen, befindet, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 die Strömungsrate von Kraftstoffdämpfen aus Kurbelgehäuse 114 in erste Ansaugvorrichtung 116 nicht beschränken (d. h. begrenzen). Es ist anzumerken, dass der Kanister 22 und die zugehörigen Rohrleitungen aus Gründen der Vereinfachung in 6 (oder 7 und 8) nicht dargestellt sind. Ferner können mehrere Komponenten, die in Ausführungsform 600 von 6 dargestellt sind, ähnlich denen sein, die in 1 eingeführt sind. Dementsprechend sind diese Komponenten gleich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
Ähnlich zu Kraftmaschinensystem 100 aus 1 kann das in Reihe mit erster Ansaugvorrichtung 116 positionierte Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung eine Strömungsrate von durch erste Ansaugvorrichtung 116 strömender komprimierter Luft regeln. Luft, die durch die erste Ansaugvorrichtung 116 über eine erste Leitung 138 strömt, kann Erzeugung von Unterdruck an erster Ansaugvorrichtung 116 ermöglichen.
Daher kann Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung Unterdruckerzeugung bei erster Ansaugvorrichtung 116 durch Regeln der Strömung von Luft durch erste Leitung 138 steuern. Daher kann Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung durch Kraftmaschinenbetrieb konstant offen gehalten werden, mit Ausnahme von Situationen, in denen ein Hochfahren („Spool-up“) des Turboladers gewünscht ist, z. B. bei Bedingungen mit hoher Beschleunigung. In einem Beispiel ist Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung nur geschlossen, wenn ein Fahrzeugbediener anfangs ein Fahrpedal betätigt. Auf diese Weise wird während Bedingungen mit Aufladung ein Unterdruck unter Verwendung von Kompressorumgehungsstrom an der ersten Ansaugvorrichtung gezogen. In einigen Ausführungsformen kann Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung nicht enthalten sein. Hier kann es zu Luftstrom durch erste Leitung 138 kommen, jedes Mal, wenn eine Druckdifferenz in Einlassleitung 142 zwischen dem Bereich hinter dem Kompressor (z. B. Teil der Einlassleitung stromabwärts von Kompressor 14) und dem Einlass von Kompressor 14 (z. B. Teil von Einlassleitung 142 stromaufwärts von Kompressor 14) vorliegt.
Die erste Ansaugvorrichtung 116 kann fluidisch mit Ölabscheider 96 von Kurbelgehäuse 114 über erste Entlüftungsleitung 680 und zweite Entlüftungsleitung 684 gekoppelt sein. Rückschlagventil 51, das mit einem Unterdruckeinlass von erster Ansaugvorrichtung 116 gekoppelt ist, kann Rückströmung von erster Ansaugvorrichtung 116 zu Kurbelgehäuse 114 entlang der zweiten Entlüftungsleitung 684 blockieren. Rückschlagventil 51 kann optional sein. Wie gezeigt, treffen sich erste Entlüftungsleitung 680 und zweite Entlüftungsleitung 684 bei Knoten 612. Es wird dargestellt, wie dritte Entlüftungsleitung 682 ebenfalls mit erster Entlüftungsleitung 680 und zweiter Entlüftungsleitung 684 bei Knoten 612 zusammengeführt wird. Mit anderen Worten kann erste Entlüftungsleitung 680, die Kurbelgehäuse 114 über Ölabscheider 96 verlässt, bei Knoten 612 in zweite Entlüftungsleitung 684 und dritte Entlüftungsleitung 682 aufgeteilt werden. Anders gesagt, werden dritte Entlüftungsleitung 682 und zweite Entlüftungsleitung 684 bei Knoten 612 in erste Entlüftungsleitung 680 zusammengeführt.
Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 ist in dritter Entlüftungsleitung 682 stromabwärts von Knoten 612 positioniert und kann daher allein Strömung von Kraftstoffdämpfen entlang der dritten Entlüftungsleitung 682 regeln. Daher kann Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 Strömung von Kraftstoffdämpfen aus Kurbelgehäuse 114 durch zweite Entlüftungsleitung 684 nicht regeln. Insbesondere kann die Strömung von Kraftstoffdämpfen aus Kurbelgehäuse 114 in erste Ansaugvorrichtung 116 nicht durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 gesteuert werden. Wenn daher Steuerventil 122 der ersten Ansaugvorrichtung Luftstrom durch erste Ansaugvorrichtung 116 ermöglicht und an erster Ansaugvorrichtung 116 ein Unterdruck erzeugt wird, können Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 über Ölabscheider 96, durch erste Entlüftungsleitung 680, vorbei an Knoten 612 und durch zweite Entlüftungsleitung 684 über Rückschlagventil 51 in erste Ansaugvorrichtung 116 gezogen werden. Insbesondere kann Frischluft von stromabwärts von Luftreiniger 33 und stromaufwärts von Kompressor 14 in Entlüftungsrohr 178 und dann in Kurbelgehäuse 114 an Einlassöffnung 616 von Kurbelgehäuse 114 strömen. Diese Frischluft kann dann das Kurbelgehäuse 114 zusammen mit Kraftstoffdämpfen in Kurbelgehäuse 114 durch Ölabscheider 96 an Auslassöffnung 618 und in erste Entlüftungsleitung 680 verlassen. Während Bedingungen mit Aufladung, wenn MAP > BP, wie etwa wenn MAP im Wesentlichen gleich Drosselklappeneinlassdruck (TIP), wie durch TIP-Sensor 660 gemessen, ist, können Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 in erste Ansaugvorrichtung 116 strömen und dabei Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 umgehen, wie oben beschrieben. Daher können unter dieser speziellen Bedingung Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse 114 abgezogen werden, ohne dass dies durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 gesteuert wird. Ferner können Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse nicht in dritte Entlüftungsleitung 682 strömen, wenn MAP größer als BP ist. Darüber hinaus kann Rückschlagventil 54 den Strom von Luft aus Einlasskrümmer 144 in Kurbelgehäuse 114 blockieren.
TIP-Sensor 660, wie in 6 gezeigt, kann entlang Einlassleitung 142 stromabwärts von Kompressor 14 und stromaufwärts von Einlassdrosselklappe 20 positioniert sein. TIP-Sensor 660 kann eine Schätzung von Ladedruck bereitstellen.
Während Fahrbedingungen kann die Kraftmaschine mit niedrigeren Aufladungsstufen arbeiten (wie durch TIP-Sensor 660 gemessen). Wenn ferner die Kraftmaschine mit niedrigerer Aufladung arbeitet, kann die Einlassdrosselklappe 20 teilweise geschlossen sein, wodurch es möglich ist, dass MAP kleiner als BP ist. Daher kann während Bedingungen, in denen TIP größer als BP ist, MAP in Abhängigkeit von der Position der Einlassdrosselklappe niedriger als BP sein. Daher können im Einlasskrümmer 144 Bedingungen mit einem flachen Unterdruck (z. B. 10 kPa Manometerdruck) vorliegen. Flache Unterdruckbedingungen im Einlasskrümmer können umfassen, dass MAP niedriger als BP innerhalb einer Schwelle ist, z. B. BP – MAP ≤ Schwelle. Mit anderen Worten kann flacher Unterdruck im Einlasskrümmer vorliegen, wenn MAP um eine Schwellengrenze niedriger als BP ist. Die Schwelle kann in einem Beispiel 15 kPa Manometerdruck sein. Hier kann Unterdruck im Einlasskrümmer ein Unterdruckniveau sein, das zwischen 0 und 15 kPa liegt. In einem weiteren Beispiel kann die Schwelle 20 kPa Manometerdruck sein. Hier kann Unterdruckniveau im Einlasskrümmer zwischen 0 und 20 kPa sein. Daher kann Einlasskrümmerunterdruck, der höher als die Schwelle ist, nicht als flacher Unterdruck angesehen werden. Es ist anzumerken, dass Unterdruck auch als negativer Druck bezeichnet werden kann.
Wenn ein flacher Unterdruck in Einlasskrümmer 144 stromabwärts von Einlassdrosselklappe 20 erzeugt wird, kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass zusätzliche Kraftstoffdämpfe über dritte Entlüftungsleitung 682 und durch Rückschlagventil 54, das in dritter Entlüftungsleitung 682 gekoppelt ist, in Einlasskrümmer 144 strömen kann. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem das Kurbelgehäuseentlüftungsventil ein Ventil ist, das seine Strömungsbeschränkung in Reaktion auf den darüber vorhandenen Druckabfall variiert, der flache Unterdruck in Einlasskrümmer 144 eine größere Öffnung in Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 produzieren.
In einer beispielhaften Auslegung kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 ein im Wesentlichen konisches Element (auch Kegel genannt) umfassen, das innerhalb eines Ventilgehäuses angeordnet ist, wobei der Kegel innerhalb des Ventilgehäuses so ausgerichtet ist, dass sein schräg zulaufendes Ende zu einem Ende des Ventilgehäuses gerichtet ist, das mit dem Einlasskrümmer verbunden ist. Wenn im Einlasskrümmer kein Unterdruck vorhanden ist, beispielsweise während Kraftmaschine-Aus-Bedingungen, hält eine Feder die Basis des Kegels gegen das Ende des Ventilgehäuses, das mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist, sodass das Kurbelgehäuseentlüftungsventil (CV-Ventil) vollständig geschlossen ist.
Wenn im Einlasskrümmer ein hohes Unterdruckniveau vorhanden ist (z. B. ein Unterdruck tiefer als 50 kPa), beispielsweise bei Kraftmaschinenleerlauf- oder Verlangsamungsbedingungen, bewegt sich der Kegel innerhalb des Ventilgehäuses aufgrund der deutlichen Erhöhung im Einlasskrümmerunterdruck in Richtung auf das Krümmerende des Ventilgehäuses. Zu diesem Zeitpunkt ist das Kurbelgehäuseentlüftungsventil im Wesentlichen geschlossen, und Kurbelgehäusedämpfe bewegen sich durch eine kleine ringförmige Öffnung zwischen dem Kegel und dem Ventilgehäuse. Da während Kraftmaschinenleerlauf- und Verlangsamungsbedingungen eine kleinere Menge von Blowby-Gasen produziert werden kann, kann die kleinere ringförmige Öffnung für Kurbelgehäuseentlüftung angemessen sein.
Wenn Einlasskrümmerunterdruck niedriger ist (z. B. 15 bis 50 kPa), wie etwa bei Betrieb mit teilweise geöffneter Drosselklappe, bewegt sich der Kegel näher an das Kurbelgehäuseende des Ventilgehäuses, und Kurbelgehäuseentlüftungsstrom bewegt sich durch eine größere ringförmige Öffnung zwischen dem Kegel und dem Ventilgehäuse. Zu diesem Zeitpunkt kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil teilweise geöffnet sein. Während Betriebs mit teilweise geöffneter Drosselklappe kann es eine erhöhte Menge von Blowby-Gasen im Kurbelgehäuse im Vergleich zu Kraftmaschinenleerlauf- oder Verlangsamungsbedingungen geben, und daher kann die größere ringförmige Öffnung für Kurbelgehäuseentlüftung angemessen sein.
Schließlich bewegt eine weitere Verringerung im Einlasskrümmerunterdruck auf flachere Unterdruckniveaus, wie etwa während Fahrbedingungen (z. B. 0 bis 15 kPa), den Kegel deutlich näher zum Kurbelgehäuseende des Ventilgehäuses, und Kurbelgehäuseentlüftungsstrom bewegt sich durch eine noch größere ringförmige Öffnung zwischen dem Kegel und dem Ventilgehäuse. Zu diesem Zeitpunkt kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil (z. B. Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28) vollständig geöffnet sein, sodass Kurbelgehäuseentlüftungsstrom durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil höher ist (z. B. bei einem Maximum). Daher kann sich in dieser beispielhaften Auslegung des Kurbelgehäuseentlüftungsventils, wenn sich der Druckabfall über dem Kurbelgehäuseentlüftungsventil verringert, eine Öffnung des Kurbelgehäuseentlüftungsventils vergrößern.
Durch Vergrößern einer Öffnung des Kurbelgehäuseentlüftungsventils 28 kann zusätzlicher Kraftstoffdampfstrom hindurch aus dem Kurbelgehäuse 114 gestattet sein. Diese zusätzlichen Kraftstoffdämpfe, die durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 über dritte Entlüftungsleitung 682 strömen, können direkt (z. B. ohne Strömen durch erste Ansaugvorrichtung 116 oder ohne Eintreten in den Einlass von Kompressor 14) an einem Ort 617 stromabwärts von Einlassdrosselklappe 20 in Einlasskrümmer 144 eintreten.
Es ist anzumerken, dass zusätzliche Kraftstoffdämpfe von Kurbelgehäuse 114, die direkt in Einlasskrümmer 144 stromabwärts von Einlassdrosselklappe 20 über dritte Entlüftungsleitung 682 strömen, zur selben Zeit strömen können, zu der Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 durch erste Ansaugvorrichtung 116 zum Einlass von Kompressor 14 über erste Leitung 138 strömen. Das heißt, dass während Fahrbedingungen, wenn die Kraftmaschine mit niedrigeren Aufladungsniveaus aber mit flachen Unterdruckniveaus im Einlasskrümmer arbeitet, Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 gleichzeitig über zwei Pfade abgezogen werden können: über erste Ansaugvorrichtung 116 zum Einlass von Kompressor 14 durch erste Leitung 138 und über Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 direkt in Einlasskrümmer 144 durch dritte Entlüftungsleitung 682. Das heißt, dass während Fahrbedingungen Frischluft, die über Entlüftungsrohr 178 an Einlassöffnung 616 in Kurbelgehäuse 114 eintritt, Kurbelgehäuse 114 an Auslassöffnung 618 über Ölabscheider 96 zusammen mit Kraftstoffdämpfen in Kurbelgehäuse 114 verlassen kann. Bei Knoten 612 kann ein erster Teil von Kraftstoffdämpfen in zweite Entlüftungsleitung 684 in Richtung erster Ansaugvorrichtung 116 strömen, während ein zweiter Teil (z. B. verbleibender Teil) von Frischluft und Kraftstoffdämpfen, die Kurbelgehäuse 114 verlassen, durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 in dritte Entlüftungsleitung 682 strömen und direkt in Einlasskrümmer 144 eintreten kann. Alternative Ausführungsformen können Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 umfassen, das sich in erster Entlüftungsleitung 680, und nicht in dritter Entlüftungsleitung 682 befindet.
Auf diese Weise können während Kraftmaschinenbedingungen mit Aufladung (wenn z. B. TIP > CIP) und bei Vorhandensein eines flachen Unterdrucks im Einlasskrümmer (z. B. 0–15 kPa) zusätzliche Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse entlang eines Pfades mit geringer Einschränkung in Richtung Einlasskrümmer strömen. Außerdem können gleichzeitig Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse auch zur ersten Ansaugvorrichtung strömen, was eine schnellere Verringerung der Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse ermöglicht.
Jetzt Bezug nehmend auf 7, wird eine alternative Ausführungsform 700 ähnlich den Ausführungsformen aus 2 und 6 gezeigt. Wie in 2 umfasst Ausführungsform 700 aus 7 die zweite Ansaugvorrichtung 216, die über Einlassdrosselklappe 20 innerhalb von Drosselklappenumgehung 238 gekoppelt ist. Wie in 2 kann ein Drosselklappenumleitventil 222 geöffnet sein, um einen Anteil der von Kompressor 14 empfangenen Einlassluft von stromaufwärts der Einlassdrosselklappe 20 durch Leitung 238 zu Einlasskrümmer 144 stromabwärts der Einlassdrosselklappe 20 abzuleiten. Luft, die durch die Drosselklappenumgehung 238 strömt, kann von einem Einlass der zweiten Ansaugvorrichtung 216 zu einem Auslass von zweiter Ansaugvorrichtung 216 strömen. Strömung durch zweite Ansaugvorrichtung 216 kann in einem Unterdruck nutzbar gemacht werden, der von einem Unterdruckeinlass der zweiten Ansaugvorrichtung 216 gezogen wird. Dieser Unterdruck kann an Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 angelegt werden, um Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 zu ziehen.
7 umfasst mehrere Komponenten, die in Ausführungsform 600 von 6 und Ausführungsform 200 von 2 eingeführt werden. Dementsprechend sind diese Komponenten gleich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
Der Unterdruck, der an zweiter Ansaugvorrichtung 216 erzeugt wird, kann während Bedingungen, in denen MAP niedriger als BP ist (z. B. Bedingungen ohne Aufladung und Bedingungen mit Aufladung, wenn MAP niedriger als BP ist) zusammen mit dem Einlasskrümmerunterdruck verwendet werden, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse in den Einlasskrümmer 144 zu ziehen. Rückschlagventil 70, das mit dem Unterdruckeinlass von zweiter Ansaugvorrichtung 216 gekoppelt ist, verhindert Rückströmung von zweiter Ansaugvorrichtung 216 in Kurbelgehäuse 114. Ansaugvorrichtungsunterdruck kann Einlasskrümmerunterdruck verbessern, insbesondere bei Vorhandensein von flachen Unterdruckniveaus im Einlasskrümmer. Wie in 2 können Kraftstoffdämpfe, die durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 aus Kurbelgehäuse 114 strömen, in Einlasskrümmer 144 stromabwärts von Einlassdrosselklappe 20 über einen von zwei Pfaden eintreten: über zweite Ansaugvorrichtung 216 entlang Drosselklappenumgehung 238 und über Rückschlagventil 54 durch Leitung 738.
Ähnlich wie bei 6 ist erste Ansaugvorrichtung 116 über zweite Entlüftungsleitung 684 und erste Entlüftungsleitung 680 fluidisch mit Kurbelgehäuse 114 gekoppelt. Des Weiteren können Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 zu erster Ansaugvorrichtung 116 strömen, ohne dabei durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 zu strömen.
In der Ausführungsform 700 aus 7 kann Kraftstoffdampfstrom von Kurbelgehäuse 114 während Bedingungen mit Aufladung mit MAP > BP und während Bedingungen ohne Aufladung (wenn z. B. TIP = BP) gleich demjenigen sein, der früher unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben wurde. Allerdings kann während Bedingungen, bei denen TIP höher als BP, aber MAP niedriger als BP ist, z. B. bei niedrigeren Aufladungsniveaus mit flachen Einlasskrümmerunterdruckniveaus, Kraftstoffdampfentleerung aus Kurbelgehäuse 114 entlang drei Pfaden erfolgen: über die erste Ansaugvorrichtung 116, über die zweite Ansaugvorrichtung 216 und über die Leitung 738. Daher kann während flacher Einlasskrümmerunterdruckniveaus die zweite Ansaugvorrichtung 216 Einlasskrümmerunterdruckniveaus durch Erzeugen von Unterdruck aus Drosselklappenumgehungsstrom entlang Drosselklappenumgehung 238 verbessern. Daher können sowohl Einlasskrümmerunterdruck als auch Unterdruck von zweiter Ansaugvorrichtung 216 Kraftstoffdämpfe aus Kurbelgehäuse 114 durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 in Einlasskrümmer 144 ziehen. So kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 während flachen Unterdrucks im Einlasskrümmer offen bleiben, wie vorher erläutert, und so einen Kraftstoffdampfstrom hindurch ermöglichen.
Das heißt, dass während Bedingungen, bei denen die Kraftmaschine mit Aufladung arbeitet und ein flacher Einlasskrümmerunterdruck vorhanden ist, Kraftstoffdämpfe, die aus Kurbelgehäuse 114 strömen, aus Auslassöffnung 618 durch Ölabscheider 96 in erste Entlüftungsleitung 680 strömen und dass bei Knoten 612 ein erster Teil von Kraftstoffdämpfen in zweite Entlüftungsleitung 684 und in erste Ansaugvorrichtung 116 und von da aus in den Einlass von Kompressor 14 (oder stromaufwärts von Kompressor 14) strömt. Gleichzeitig kann ein verbleibender Teil von Kraftstoffdämpfen (z. B. Kraftstoffdämpfe, die nicht in zweite Entlüftungsleitung 684 strömen) von Knoten 612 in dritte Entlüftungsleitung 682 und durch Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 strömen. Ein zweiter Teil dieses verbleibenden Teils von Kraftstoffdämpfen kann über Rückschlagventil 70 in zweite Ansaugvorrichtung 216 und von da aus in Einlasskrümmer 144 stromabwärts von Einlassdrosselklappe 20 strömen, während ein dritter Teil dieses verbleibenden Teils von Kraftstoffdämpfen über Leitung 738 zu Ort 617 direkt in Einlasskrümmer 144 strömen kann. Mit anderen Worten können Kraftstoffdämpfe, die das Kurbelgehäuse verlassen, gleichzeitig sowohl zur ersten Ansaugvorrichtung 116, zur zweiten Ansaugvorrichtung 216, als auch über Leitung 738 direkt in den Einlasskrümmer strömen.
Drosselklappenumleitventil 222 kann optional sein, und wenn Drosselklappenumleitventil 222 nicht vorhanden ist, kommt es zu Luftstrom in Drosselklappenumgehung 238 aufgrund einer Differenz zwischen Drosselklappeneinlassdruck und Einlasskrümmerdruck (z. B. MAP).
Ein beispielhaftes System kann daher umfassen: eine Kraftmaschine, die einen Einlasskrümmer, einen in einer Einlassleitung positionierten Kompressor zum Bereitstellen einer Luftladung, eine um den Kompressor gekoppelte Kompressorumgehungsleitung, wobei die Kompressorumgehungsleitung ein Kompressorumleitventil umfasst, eine mit der Kompressorumgehungsleitung gekoppelte erste Ansaugvorrichtung, eine in der Einlassleitung gekoppelte Drosselklappe, eine um die Drosselklappe gekoppelte Drosselklappenumgehungsleitung, wobei die Drosselklappenumgehungsleitung ein Drosselklappenumleitventil umfasst, eine mit der Drosselklappenumgehungsleitung gekoppelte zweite Ansaugvorrichtung, ein Kurbelgehäuse, eine fluidisch mit der ersten Ansaugvorrichtung, der zweiten Ansaugvorrichtung und dem Einlasskrümmer gekoppelte Auslassöffnung des Kurbelgehäuses, ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (CV-Ventil), das die Strömung zwischen der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses und sowohl der zweiten Ansaugvorrichtung als auch dem Einlasskrümmer regelt, wobei das CV-Ventil nicht die Strömung von Dämpfen zwischen der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses und der ersten Ansaugvorrichtung regelt, umfasst.
Das System kann ferner umfassen: eine Steuerung, die ausgelegt ist mit auf nicht flüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum, während einer ersten Bedingung, Strömen von komprimierter Luft von stromabwärts des Kompressors zu stromaufwärts des Kompressors durch die Kompressorumgehungsleitung, wobei ein Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung erzeugt wird, und Verwenden des Unterdrucks zum Ziehen von Kraftstoffdämpfen aus der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses in die erste Ansaugvorrichtung, sowie, während einer zweiten Bedingung, Strömen von Luft von stromaufwärts der Drosselklappe zu stromabwärts der Drosselklappe über die Drosselklappenumgehungsleitung, wobei ein Unterdruck an der zweiten Ansaugvorrichtung erzeugt wird, und Verwenden des Unterdrucks zum Ziehen weiterer Kraftstoffdämpfe aus der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses in die zweite Ansaugvorrichtung und dann in den Einlasskrümmer, wobei weiterhin Kraftstoffdämpfe aus der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses in die erste Ansaugvorrichtung gezogen werden. Die erste Bedingung kann Bedingungen mit Aufladung, bei denen Einlasskrümmerdruck höher als Atmosphärendruck ist, umfassen, und die zweite Bedingung kann Bedingungen mit Aufladungen, bei denen Einlasskrümmerdruck niedriger als Atmosphärendruck ist, umfassen. Die Kraftstoffdämpfe, die in die erste Ansaugvorrichtung strömen, können zu einem Einlass des Kompressors geleitet werden, bevor sie in den Einlasskrümmer strömen. Ferner können während der zweiten Bedingung zusätzliche Kraftstoffdämpfe auch aus dem Kurbelgehäuse über das CV-Ventil direkt in den Einlasskrümmer strömen und dabei sowohl die erste Ansaugvorrichtung als auch die zweite Ansaugvorrichtung umgehen.
8 stellt noch eine weitere alternative Ausführungsform 800 dar, die ähnlich Ausführungsform 700 aus 7 und Ausführungsform 200 aus 2 ist. Daher können mehrere Komponenten, die in Ausführungsform 800 von 8 dargestellt sind, ähnlich denen sein, die in 7 und 2 eingeführt sind. Dementsprechend sind diese Komponenten gleich nummeriert und werden nicht erneut eingeführt.
Ausführungsform 800 umfasst zweite Ansaugvorrichtung 216, die in Drosselklappenumgehung 838 gekoppelt ist. Drosselklappenumgehung 838 umfasst Drosselklappenumleitventil 828, das ähnlich Kurbelgehäuseentlüftungsventil 28 von vorigen Ausführungsformen sein kann. Daher kann Drosselklappenumgehungsstrom durch eine Öffnung von Drosselklappenumleitventil 828 geregelt werden. In einem Beispiel, wie etwa dem zuvor beschriebenen, kann die Öffnung von Drosselklappenumleitventil 828 variieren mit einer Differenz im Druck über dem Drosselklappenumleitventil 828.
Ausführungsform 800 umfasst auch eine Öffnung 814, die entlang Leitung 820 gekoppelt ist, die Strom von Kraftstoffdämpfen entlang Leitung 820 regeln kann. Rückschlagventil 854, das in Reihe mit Öffnung 814 angeordnet ist, ermöglicht Strom von Kraftstoffdämpfen aus Kurbelgehäuse 114 in Richtung Einlasskrümmer 144 (zu Ort 617) und kann Strom von Einlasskrümmer 144 in Richtung Kurbelgehäuse 114 blockieren. Daher kann Öffnung 814 eine kleinere Strömungsrate von Kraftstoffdämpfen während tiefen Unterdrucks (z. B. höheres Niveau von Unterdruck) im Einlasskrümmer ermöglichen. Mit anderen Worten kann Öffnung 814 als eine Schalldrossel fungieren, die die Strömung von Kurbelgehäusegasen direkt in Einlasskrümmer 144 dosiert. Wenn Öffnung 814 nicht vorhanden ist, kann die Strömung von Kurbelgehäusegasen direkt in den Einlasskrümmer höher als gewünscht werden, wobei die Kraftmaschine mehr Luft und/oder mehr Kraftstoffdampf empfangen kann, als sie benötigt, was zu Leistungsproblemen führt. Wenn allerdings eine kleinere Menge an Kurbelgehäusegasen im Einlasskrümmer empfangen wird (wie etwa, wenn die Öffnung 814 Kurbelgehäusegasstrom dosiert), kann ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch Öffnen der Drosselklappe 20 für erhöhte Luftströmungsrate und/oder Erhöhen der Kraftstoffeinspritzung für erhöhte Kraftstoffströmungsrate erhalten werden.
Es versteht sich, dass in der dargestellten beispielhaften Ausführungsform von 8 Drosselklappenumleitventil 828 stromabwärts von zweiter Ansaugvorrichtung 216 positioniert ist. Durch Anordnen des Drosselklappenumleitventils 828 wie gezeigt (stromabwärts von zweiter Ansaugvorrichtung 216) können Gase aus Kurbelgehäuse 114 Öffnung 814 selbst dann nicht umgehen, wenn Drosselklappenumleitventil 828 geschlossen ist. Mit anderen Worten, wenn Drosselklappenumleitventil 828 geschlossen ist, können Dämpfe aus Kurbelgehäuse 114 nicht über Rückschlagventil 70 in zweite Ansaugvorrichtung 216 gezogen werden.
Ähnlich zu 6 und 7 können Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse 114 zu erster Ansaugvorrichtung 116 strömen, wenn die Kraftmaschine mit Aufladung arbeitet (MAP > BP und TIP > BP), während Drosselklappenumleitventil 828 umgangen wird.
Während Bedingungen mit Aufladung gibt es möglicherweise keinen Strom von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse durch zweite Ansaugvorrichtung 216, Drosselklappenumleitventil 828 oder Öffnung 814. Während Bedingungen ohne Aufladung, z. B. TIP = BP und MAP < BP, können tiefere Unterdruckniveaus im Einlasskrümmer vorhanden sein, was Kraftstoffdämpfen ermöglicht, durch Öffnung 814 in Einlasskrümmer 144 zu strömen. Zusätzlich kann Drosselklappenumleitventil 828 geöffnet werden, was Luft ermöglicht, von stromaufwärts von Drosselklappe 20 zu stromabwärts von Drosselklappe 20 durch Drosselklappenumgehung 838 und zweite Ansaugvorrichtung 216 zu strömen. Unterdruck, der aufgrund dieses Drosselklappenumgehungsstroms in zweiter Ansaugvorrichtung 216 erzeugt wird, kann Kraftstoffdämpfe und Gase aus Kurbelgehäuse 114 in zweite Ansaugvorrichtung 216 und durch Drosselklappenumleitventil 828 in Einlasskrümmer 144 stromabwärts von Drosselklappe 20 ziehen. Während Bedingungen ohne Aufladung können Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse nicht in erste Ansaugvorrichtung 116 strömen.
Während niedrigeren Aufladungsniveaus, die gleichzeitig mit flachen Niveaus von Einlasskrümmerunterdruck auftreten, können Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse zur selben Zeit zu erster Ansaugvorrichtung 116, zu zweiter Ansaugvorrichtung 216 und zu Öffnung 814 strömen. Das heißt, dass Frischluft, die entlang Entlüftungsrohr 178 von stromaufwärts von Kompressor 14 in Kurbelgehäuse 114 an Einlassöffnung 616 gezogen wird, Kraftstoffdämpfe im Kurbelgehäuse durch Ölabscheider 96 an Auslassöffnung 618 in erste Entlüftungsleitung 680 entleeren kann. Bei Knoten 612 kann ein erster Teil von Kraftstoffdämpfen (und Frischluft) durch zweite Entlüftungsleitung 682 in Richtung erste Ansaugvorrichtung 116 strömen, während der verbleibende Teil von Kraftstoffdämpfen in Leitung 882 strömt. Danach kann bei Knoten 812 ein zweiter Teil von Kraftstoffdämpfen in Leitung 816 in Richtung zweite Ansaugvorrichtung 216 und durch Drosselklappenumleitventil 828 in Einlassleitung 142 stromabwärts von Einlassdrosselklappe 20 an Ort 617 abgeleitet werden. Des Weiteren kann ein dritter Teil von Kraftstoffdämpfen (aus dem verbleibenden Teil) bei Knoten 812 durch Öffnung 814 und Leitung 820 direkt in Einlasskrümmer 144 an Ort 617 strömen, wobei Drosselklappenumleitventil 828 umgangen wird. Während flacher Niveaus von Einlasskrümmerunterdruck kann die Öffnung 814 eine kleinere Strömungsrate im Vergleich zu der an der zweiten Ansaugvorrichtung 216 und am Drosselklappenumleitventil 828 ermöglichen. Mit anderen Worten können während Fahrbedingungen Kraftstoffdämpfe, die das Kurbelgehäuse 114 verlassen, gleichzeitig sowohl zur ersten Ansaugvorrichtung 116, zur zweiten Ansaugvorrichtung 216, als auch über Öffnung 814 direkt in den Einlasskrümmer strömen.
Auf diese Weise können Kraftstoffdämpfe im Kurbelgehäuse unter Verwendung von Einlasskrümmerunterdruck sowie von Unterdruck, der an der ersten Ansaugvorrichtung und an der zweiten Ansaugvorrichtung erzeugt wird, entleert werden. Durch Bereitstellen von zusätzlichem Unterdruck zu dem im Einlasskrümmer verfügbaren kann das Kurbelgehäuse selbst bei flachen Niveaus an Einlasskrümmerunterdruck effektiver und vollständiger entleert werden.
Daher kann in einem weiteren Beispiel ein Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine während aufgeladener Bedingungen Erzeugen eines Unterdrucks an einem ersten Ejektor unter Verwendung eines Kompressorumgehungsluftstroms, Anlegen des Unterdrucks an ein Kurbelgehäuse zum Ziehen von Kraftstoffdämpfen in den ersten Ejektor und während Fahrbedingungen und während die Dämpfe in den ersten Ejektor gezogen werden, das Strömen von zusätzlichen Kraftstoffdämpfen vom Kurbelgehäuse zum Einlasskrümmer in der ersten Richtung über ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil umfassen. Die Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse können in den ersten Ejektor gezogen werden, ohne durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil zu strömen. Ferner können Fahrbedingungen Bedingungen mit Aufladung umfassen, bei denen Einlasskrümmerdruck niedriger als Atmosphärendruck ist. In einem Beispiel kann der Druck im Einlasskrümmer niedriger als Atmosphärendruck innerhalb einer Schwelle sein. Während Fahrbedingungen können die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse direkt zum Einlasskrümmer geleitet werden, z. B. ohne durch einen Einlass des Kompressors zu strömen. Das Verfahren kann ferner umfassen, während Fahrbedingungen, Ziehen der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Ejektor (wie z. B. zweite Ansaugvorrichtung 216), wobei der zweite Ejektor über eine Einlassdrosselklappe gekoppelt ist. Hier kann Ziehen der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe in den zweiten Ejektor Verwenden von Unterdruck umfassen, der beim zweiten Ejektor erzeugt wird, um die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe in den zweiten Ejektor zu ziehen, wobei der Unterdruck über Drosselklappenumgehungsstrom durch den zweiten Ejektor erzeugt wird. Ferner können während Fahrbedingungen die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse über den zweiten Ejektor zum Einlasskrümmer geleitet werden. Das Verfahren kann auch umfassen, während Bedingungen ohne Aufladung, Verbessern von Einlasskrümmerunterdruck durch Ziehen von Unterdruck am zweiten Ejektor unter Verwendung von Einlassdrosselklappenumgehungsstrom und Anlegen des Unterdrucks an das Kurbelgehäuse zum Ziehen von Kraftstoffdämpfen. Darüber hinaus kann das Verfahren auch, während Bedingungen ohne Aufladung, Nichtströmen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse in den ersten Ejektor umfassen. Des Weiteren kann das Verfahren auch Blockieren von Luftstrom aus dem ersten Ejektor zum Kurbelgehäuse über ein Rückschlagventil umfassen. Hier verlassen Kraftstoffdämpfe, die zum ersten Ejektor strömen, und die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe, die zum Einlasskrümmer strömen, das Kurbelgehäuse über einen gemeinsamen Auslass, wie etwa Ölabscheider 96, an Auslassöffnung 618.
Jetzt Bezug nehmend auf 9 wird eine beispielhafte Routine 900 gezeigt, die Kurbelgehäuseentlüftung während verschiedener Kraftmaschinenbedingungen darstellt. Insbesondere beschreibt Routine 900 Entlüftung des Kurbelgehäuses während Bedingungen, in denen die Kraftmaschine aufgeladen ist, allerdings mit niedrigeren Aufladungsniveaus, wobei MAP niedriger als Atmosphärendruck ist. Daher wird Routine 900 in Bezug auf die in 6, 7 und 8 gezeigten Systeme beschrieben, es versteht sich jedoch, dass ähnliche Routinen mit anderen Systemen verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Anweisungen zum Ausführen von Routine 900 können durch eine Steuerung, wie etwa Steuerung 12 aus 1 (und 6, 7 und 8) basierend auf auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Zusammenhang mit von Sensoren des Kraftmaschinensystems, wie etwa den oben unter Bezugnahme auf 1, 6, 7 und 8 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Kraftmaschinenaktuatoren des Kraftmaschinensystems, wie etwa die Aktuatoren aus 1, 6, 7 und 8, einsetzen, um den Kraftmaschinenbetrieb entsprechend der unten beschriebenen Routine einzustellen.
Bei 902 schätzt und/oder misst Routine 900 vorhandene Kraftmaschinenbetriebsparameter. Diese können, beispielsweise, eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Kraftmaschinentemperatur, eine Katalysatortemperatur, MAP, MAF, BP, TIP usw. sein. Danach kann Routine 900 bei 904 bestimmen, ob die Kraftmaschine unter Bedingungen mit Aufladung arbeitet. Insbesondere kann bestimmt werden, ob TIP und MAP jeweils höher als Atmosphärendruck (BP) sind. Wenn nicht, kann die Kraftmaschine unter Bedingungen ohne Aufladung arbeiten (wobei z. B. TIP im Wesentlichen gleich BP und MAP niedriger als BP ist). Entsprechend fährt Routine 900 bei 906 fort, um bei 512 von Routine 500, wie vorher beschrieben, fortzufahren. Daher kann Einlasskrümmerunterdruck (und optional Unterdruck an der zweiten Ansaugvorrichtung) verwendet werden, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse und dem Kraftstoffdampfkanister zu ziehen. Danach endet Routine 900.
Wenn bei 904 Bedingungen mit Aufladung bestätigt werden, fährt Routine 900 bei 908 fort, um zu bestimmen, ob während Bedingungen mit Aufladung der MAP niedriger als BP ist. Beispielsweise kann die Kraftmaschine mit niedrigeren Aufladungsniveaus (wie durch den TIP-Sensor gemessen) und einem flachen Unterdruckniveau im Einlasskrümmer (wie durch den MAP-Sensor gemessen) arbeiten. Daher kann die Kraftmaschine im Fahrbetrieb arbeiten.
Wenn nicht, fährt Routine 900 bei 910 fort, um zu bestimmen, dass die Kraftmaschine unter Bedingungen mit Aufladung arbeitet, wobei MAP höher als BP ist. Entsprechend geht bei 912 Routine 900 zu 508 von Routine 500, wie vorher beschrieben, über. Hier kann Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung erzeugt werden, indem aufgeladene Luft durch die erste Ansaugvorrichtung strömt, und dieser Unterdruck kann an das Kurbelgehäuse und an den Kanister angelegt werden, um Kraftstoffdämpfe in die erste Ansaugvorrichtung zu ziehen. Diese Kraftstoffdämpfe können zuerst zum Einlass des Kompressors und dann in den Einlasskrümmer geleitet werden. Danach endet Routine 900.
Wenn allerdings bei 908 bestimmt wird, dass MAP niedriger als BP ist, während ein Betrieb unter Bedingungen mit Aufladung auftritt (z. B. TIP ist höher als BP), fährt Routine 900 bei 914 fort, wobei Kurbelgehäusedämpfe (z. B. Kraftstoffdämpfe im Kurbelgehäuse, auch Kurbelgehäusegase genannt) gleichzeitig sowohl zum Einlass des Kompressors als auch direkt in den Einlasskrümmer geleitet werden, wie früher unter Bezug auf 6 beschrieben. Insbesondere bei 916 kann Einlasskrümmerunterdruck genutzt werden, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse direkt in den Einlasskrümmer zu ziehen, wie etwa über dritte Entlüftungsleitung 682 aus 6. Gleichzeitig kann bei 918 aufgeladene Luft über erste Leitung 138 durch erste Ansaugvorrichtung 116 geleitet werden, um einen Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung zu erzeugen. In einem Beispiel kann das Kompressorumleitventil geöffnet werden, um komprimierter Luft zu gestatten, in erste Leitung 138 zu strömen. Unterdruck, der an der ersten Ansaugvorrichtung 116 gezogen wird, kann eingesetzt werden, um Kurbelgehäusegas in die erste Ansaugvorrichtung zu ziehen, und dann können diese Kraftstoffdämpfe zum Kompressoreinlass stromaufwärts von Kompressor 14 geleitet werden. Daher umgehen Kraftstoffdämpfe, die aus dem Kurbelgehäuse in die erste Ansaugvorrichtung gezogen werden, das Kurbelgehäuseentlüftungsventil (strömen also z. B. nicht hindurch). Allerdings strömen Kurbelgehäusegase, die über dritte Entlüftungsleitung 682 direkt in den Einlasskrümmer strömen, durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil.
Bei 920 kann in den alternativen Ausführungsformen, die in 7 und 8 dargestellt sind, flacher Einlasskrümmerunterdruck verbessert werden, indem ein Teil von Einlassluft von stromaufwärts von Einlassdrosselklappe 20 durch Drosselklappenumgehung 238 (oder Drosselklappenumgehung 838 und Drosselklappenumleitventil 828 in 8) sowie durch zweite Ansaugvorrichtung 216 strömt. Danach kann bei 922 Unterdruck, der an zweiter Ansaugvorrichtung 216 durch Drosselklappenumgehungsstrom in Leitung 238 (und Drosselklappenumgehung 838 in 8) erzeugt wird, verwendet werden, um einen Teil von Kurbelgehäusedämpfen aus dem Kurbelgehäuse in die zweite Ansaugvorrichtung zu ziehen. Ferner können Kraftstoffdämpfe, die in die zweite Ansaugvorrichtung gezogen werden, dann zu Einlasskrümmer 144 geleitet werden. Zusätzlich dazu, dass Kraftstoffdämpfe in zweite Ansaugvorrichtung gezogen werden, kann der Einlasskrümmerunterdruck auch zusätzliche Kraftstoffdämpfe direkt in den Einlasskrümmer ziehen, z. B. vorbei an Rückschlagventil 54 entlang Leitung 738 in 7 oder durch Öffnung 814 in 8. Wie oben erwähnt, strömt der Teil von Kraftstoffdämpfen, der in die zweite Ansaugvorrichtung und dann zu Einlasskrümmer 144 strömt, durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil. Danach endet Routine 900.
Daher kann ein beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine mit Aufladung umfassen: wenn die Kraftmaschine mit Aufladung arbeitet, Ziehen eines ersten Teils von Kraftstoffdämpfen aus einer ersten Öffnung (z. B. Auslassöffnung 618) eines Kurbelgehäuses in eine erste Ansaugvorrichtung (z. B. erste Ansaugvorrichtung 116), die in einer Kompressorumgehungsleitung gekoppelt ist, wobei die Kraftstoffdämpfe ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (CV-Ventil) umgehen, und, wenn Druck in einem Einlasskrümmer niedriger als Atmosphärendruck ist, während die Kraftmaschine mit Aufladung arbeitet, Verwenden von Unterdruck im Einlasskrümmer zum Ziehen eines zweiten Teils von Kraftstoffdämpfen aus der ersten Öffnung des Kurbelgehäuses direkt in den Einlasskrümmer (z. B. durch dritte Entlüftungsleitung 682 in 6, durch Leitung 738 in 7 oder durch Öffnung 814 in 8) und Ziehen eines dritten Teils von Kraftstoffdämpfen aus der ersten Öffnung des Kurbelgehäuses in eine zweite Ansaugvorrichtung (wie etwa zweite Ansaugvorrichtung 216), die in eine Drosselklappenumgehungsleitung gekoppelt ist, wobei der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen durch die zweite Ansaugvorrichtung in den Einlasskrümmer strömt. Der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen strömt möglicherweise weder durch die erste Ansaugvorrichtung noch die zweite Ansaugvorrichtung, und wobei sowohl der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen als auch der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen durch das CV-Ventil strömen kann, wie in 7 gezeigt.
Der erste Teil von Kraftstoffdämpfen, die in die erste Ansaugvorrichtung strömen, kann zu einem Kompressoreinlass und dann in den Einlasskrümmer geleitet werden, wobei sowohl der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen als auch der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen in den Einlasskrümmer eintreten kann, ohne zum Kompressoreinlass geleitet zu werden. Ein Unterdruck kann an der ersten Ansaugvorrichtung erzeugt werden, indem Luft durch die Kompressorumgehungsleitung und durch die erste Ansaugvorrichtung strömt und wobei ein Unterdruck an der zweiten Ansaugvorrichtung erzeugt werden kann, indem Luft durch die Drosselklappenumgehungsleitung und durch die zweite Ansaugvorrichtung strömt. Das Verfahren kann ferner umfassen: wenn die Kraftmaschine ohne Aufladung arbeitet und der Druck im Einlasskrümmer niedriger als Atmosphärendruck ist, Nichtströmen des ersten Teils von Kraftstoffdämpfen zur ersten Ansaugvorrichtung, aber weiteres Strömen des zweiten Teils von Kraftstoffdämpfen und des dritten Teils von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse. Das Verfahren kann auch, während Bedingungen mit Aufladung und wenn Einlasskrümmerdruck höher als Atmosphärendruck ist, Nichtströmen von Kraftstoffdämpfen oder Luft durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil umfassen.
Insbesondere kann während Bedingungen mit Aufladung, wenn MAP > BP ist, weder der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen noch der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil strömen. Ferner kann während Bedingungen mit Aufladung und wenn Einlasskrümmerdruck höher als Atmosphärendruck ist, nur der erste Teil von Kraftstoffdämpfen zur ersten Ansaugvorrichtung strömen.
Jetzt Bezug nehmend auf 10 ist eine zu sehen, in der ein beispielhafter Kraftstoffdampfstrom aus dem Kurbelgehäuse während verschiedener Kraftmaschinenbedingungen dargestellt wird. umfasst Kurbelgehäuseentlüftungsstrom (CV-Strom) direkt in den Einlasskrümmer (IM) bei Plot 1002, CV-Strom in die zweite Ansaugvorrichtung bei Plot 1004, CV in die erste Ansaugvorrichtung bei Plot 1006, Variation im Drosselklappeneinlassdruck (auch Ladedruck genannt) bei Plot 1008 (kleine Striche), Variation im Druck im Einlasskrümmer (MAP) bei Plot 1010 (durchgehende Linie), Kraftmaschinendrehzahl bei Plot 1012 und Position des Fahrpedals bei Plot 1014. Linie 1007 stellt Atmosphärendruck (BP) dar. So werden die Variationen bei Drosselklappeneinlassdruck (TIP) und MAP relativ zueinander sowie BP dargestellt. Die obigen Plots werden entlang der y-Achsen gezeichnet, während Zeit entlang der x-Achse gezeichnet wird. Ferner erhöht sich die Zeit von der linken Seite der x-Achse zur rechten Seite der x-Achse. Das in 10 dargestellte Beispiel kann sich auf die in 7 (und/oder 8) gezeigten Systeme beziehen.
Zwischen t0 und t1 kann die Kraftmaschine im Leerlauf sein, da das Pedal vollständig losgelassen ist. Entsprechend kann MAP (durchgehende Linie in Plot 1010) deutlich niedriger als BP sein, während Drosselklappeneinlassdruck im Wesentlichen ähnlich BP sein kann. Zwischen t0 und t1 kann Ladedruck nicht produziert werden, und daher kann es keinen CV-Strom zur ersten Ansaugvorrichtung geben. Allerdings kann eine kleinere Rate von Kraftstoffdampfstrom direkt in den Einlasskrümmer und die zweite Ansaugvorrichtung strömen, wie durch die gestrichelten Teile 1003 und 1005 in Plots 1002 bzw. 1004 angezeigt wird. Gestrichelte Teile in Plots 1002 und 1004 können eine niedrigere Strömungsrate im Vergleich zum durchgehenden Teil von Plots 1002 und 1004 anzeigen. Da die Kraftmaschine im Leerlauf läuft, ist ein tieferer Krümmerunterdruck vorhanden, und das Kurbelgehäuseentlüftungsventil kann eine deutliche kleinere Rate von Strömung hindurch ermöglichen. Daher wünscht die Kraftmaschine während Leerlaufs möglicherweise keine zusätzlichen Kraftstoffdämpfe von Quellen, wie etwa dem Kurbelgehäuse oder dem Kanister. Entsprechend kann zusätzlicher Kraftstoffstrom aus dem Kurbelgehäuse während Leerlaufbedingungen erheblich verringert sein.
Bei t1 kann eine Pedaldurchdrückbedingung mit einem plötzlichen Anstieg der Drehmomentanforderung auftreten, wenn der Bediener das Pedal vollständig durchdrückt. Das Fahrzeug kann beispielsweise beschleunigt werden, um sich in den Verkehr auf einer Autobahn einzureihen In Reaktion auf die Erhöhung der Drehmomentanforderung kann die Kraftmaschinendrehzahl abrupt ansteigen (Plot 1012), wie auch der Drosselklappeneinlassdruck (Plot 1008). Krümmerdruck kann während dieser Bedingungen mit Aufladung ebenfalls höher als BP sein. Entsprechend kann Kurbelgehäuseentlüftungsstrom bei t1 in die erste Ansaugvorrichtung gezogen werden, da die erste Ansaugvorrichtung während der Bedingungen mit Aufladung Unterdruck erzeugt. Da MAP höher als BP ist, ist es möglich, dass Kurbelgehäuseentlüftungsstrom weder durch die zweite Ansaugvorrichtung noch direkt in den Einlasskrümmer erfolgt.
Zwischen t1 und t2 werden die Bedingungen mit Aufladung fortgesetzt, bei denen der MAP höher als BP ist. Zwischen t1 und t2 kann sich die Kraftmaschinendrehzahl allmählich verringern, sodass bei t2 Fahrbedingungen erhalten werden können, bei denen niedrigere Aufladungsstufen erzeugt werden. Darüber hinaus verringert sich MAP bei t2 auf unter BP. Daher kann MAP um einen Schwellenbetrag niedriger als BP sein. Entsprechend kann Kurbelgehäuseentlüftungsstrom direkt in den Einlasskrümmer jetzt gleichzeitig zusammen mit Kurbelgehäuseentlüftungsstrom (CV-Strom) in die zweite Ansaugvorrichtung auftreten. Insbesondere kann der bei der ersten Ansaugvorrichtung 116 erzeugte Unterdruck Gase aus dem Kurbelgehäuse zum Einlass des Kompressors 14 ziehen, während an der zweiten Ansaugvorrichtung 216 erzeugter Unterdruck zusätzliche Dämpfe in die zweite Ansaugvorrichtung 216 und von da aus in Einlasskrümmer an Ort 617 ziehen kann. Gleichzeitig kann der flache Einlasskrümmerunterdruck zusätzliche Kurbelgehäusegase direkt in den Einlasskrümmer ziehen (z. B. über Leitung 738 aus 7 oder über Öffnung 814 aus 8). Daher kann es zwischen t2 und t3, wenn niedrigere Aufladungsniveaus zusammen mit flachem Einlasskrümmerunterdruck auftreten, zu Kurbelgehäuseentlüftungsstrom sowohl an der ersten Ansaugvorrichtung als auch an der zweiten Ansaugvorrichtung sowie direkt in den Einlasskrümmer kommen.
Bei t3 kann das Pedal allmählich losgelassen werden, und die Kraftmaschinendrehzahl kann sich verringern, bis die Kraftmaschine wieder im Leerlauf ist. Beispielsweise kann das Fahrzeug die Autobahn verlassen. Ähnlich zu der Zeit zwischen t0 und t1 kann Kurbelgehäuseentlüftungsstrom zur ersten Ansaugvorrichtung jetzt unterbrochen sein, da zwischen t3 und t4 Ladedruck im Wesentlichen nicht vorhanden ist. Allerdings kann es, wie zwischen t0 und t1, zu einem kleineren Betrag an Kurbelgehäuseentlüftungsstrom zur zweiten Ansaugvorrichtung und direkt in den Einlasskrümmer kommen, wie durch die gestrichelten Teile der Plots aus 1004 bzw. 1002 gezeigt wird.
Bei t4 kann das Fahrpedal allmählich heruntergedrückt werden, was zu einer kleineren Erhöhung der Drehmomentanforderung im Vergleich zu dem Pedaldurchdrücken bei t1 führt. Hier kann Kraftmaschinendrehzahl auf einen kleineren Betrag steigen und sich dort einpegeln, während bei t4 ein kleinerer Betrag an Ladedruck produziert wird. Beispielsweise kann das Fahrzeug auf Stadtstraßen unterwegs sein. Hier kann zwischen t4 und t5 ein kleineres Aufladungsniveau bereitgestellt werden. Da MAP zwischen t4 und t5 höher als BP ist, kann es weder durch die zweite Ansaugvorrichtung noch direkt in den Einlasskrümmer zu einem Kurbelgehäuseentlüftungsstrom kommen. Allerdings können Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse zur ersten Ansaugvorrichtung strömen. Bei t5 kann sich Kraftmaschinendrehzahl verringern, wenn das Pedal leicht freigegeben wird. In Reaktion darauf ist Drosselklappeneinlassdruck deutlich verringert (z. B. kann TIP im Wesentlichen gleich BP sein, wie gezeigt), und MAP ist niedriger als BP. Die Kraftmaschine kann ab t5 unter Bedingungen ohne Aufladung arbeiten. Entsprechend kann Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung nicht erzeugt werden, und Kurbelgehäuseentlüftung zur ersten Ansaugvorrichtung kann nicht länger auftreten. Allerdings können jetzt Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse in die zweite Ansaugvorrichtung und direkt in den Einlasskrümmer gezogen werden.
Auf diese Weise kann Kurbelgehäuseentlüftung während unterschiedlicher Kraftmaschinenbedingungen verbessert werden. Während Bedingungen mit Aufladung kann durch Kompressorumgehungsstrom durch die erste Ansaugvorrichtung erzeugter Unterdruck nutzbar gemacht werden, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse zu ziehen. Während Bedingungen ohne Aufladung kann Einlasskrümmerunterdruck durch eine zweite Ansaugvorrichtung verbessert werden, um das Kurbelgehäuse effizienter zu entleeren. Ferner kann während Bedingungen, wenn ein niedrigeres Aufladungsniveau zusammen mit flacheren Niveaus von Einlasskrümmerunterdruck vorhanden ist, das Kurbelgehäuse sowohl in Richtung der ersten Ansaugvorrichtung, als auch der zweiten Ansaugvorrichtung (wenn vorhanden) und direkt in den Einlasskrümmer entleert werden. Kraftstoffdämpfe, die zur ersten Ansaugvorrichtung geleitet werden, können das Kurbelgehäuseentlüftungsventil umgehen, was eine geringere Einschränkung bei Kurbelgehäuseentlüftung ermöglicht. Der technische Effekt des Bereitstellens von mehreren Pfaden für Kraftstoffdampfentleerung des Kurbelgehäuses ist, dass das Kurbelgehäuse effektiver und konstanter gereinigt werden kann. Durch Herausströmen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse in einer Richtung aus einer gemeinsamen Auslassöffnung während aller Kraftmaschinenbedingungen kann die Komplexität des Systems verringert werden, und es werden Vorteile hinsichtlich der Reduzierung von Komponenten erreicht. Daher können Aufwendungen verringert werden. Insgesamt ist die Emissionsleistung ohne Verringerung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert.
In einer weiteren Darstellung kann ein beispielhaftes System umfassen: eine Kraftmaschine, die einen Einlasskrümmer, einen in einer Einlassleitung positionierten Kompressor zum Bereitstellen einer Luftladung, eine um den Kompressor gekoppelte Kompressorumgehungsleitung, wobei die Kompressorumgehungsleitung ein Kompressorumleitventil umfasst, eine mit der Kompressorumgehungsleitung gekoppelte erste Ansaugvorrichtung, eine in der Einlassleitung gekoppelte Drosselklappe, eine um die Drosselklappe gekoppelte Drosselklappenumgehungsleitung, wobei die Drosselklappenumgehungsleitung ein Drosselklappenumleitventil umfasst, eine mit der Drosselklappenumgehungsleitung gekoppelte zweite Ansaugvorrichtung, ein Kurbelgehäuse, eine fluidisch mit der ersten Ansaugvorrichtung über eine erste Leitung, mit der zweiten Ansaugvorrichtung über eine zweite Leitung und dem Einlasskrümmer über eine dritte Leitung gekoppelte Auslassöffnung des Kurbelgehäuses, und eine in der dritten Leitung positionierte Öffnung, die den Strom von der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses zum Einlasskrümmer regelt, umfasst. Das System kann auch ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (CV-Ventil) in der Drosselklappenumgehungsleitung umfassen, das Strom in der Drosselklappenumgehungsleitung regelt, wobei das CV-Ventil nicht den Strom von Dämpfen zwischen der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses und der ersten Ansaugvorrichtung regelt, und wobei das CV-Ventil nicht den Strom von Dämpfen zwischen der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses und der Öffnung regelt.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendbar sind. Die hier offenbarten Steuerungsverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht-flüchtigem Speicher gespeichert werden und können durch das Steuerungssystem, einschließlich der Steuerung zusammen mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware ausgeführt werden. Die spezifischen Routinen, die hier beschrieben werden, können eine oder mehrere von einer beliebigen Zahl von Verarbeitungsstrategien wie z. B. ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen aufweisen. Somit können verschiedene dargestellte Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen im dargestellten Ablauf oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise zum Erreichen der Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele erforderlich, sondern ist zur besseren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Darüber hinaus können die beschriebenen Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen grafisch einen im nicht-flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuerungssystem zu programmierenden Code darstellen, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, einschließlich den verschiedenen Kraftmaschinenhardwarekomponenten zusammen mit der elektronischen Steuerung, umgesetzt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die obige Technologie ist zum Beispiel auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen anwendbar. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein, die hier offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden, besonders hervor. Diese Ansprüche beziehen sich möglicherweise auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer dieser Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr von diesen Elementen weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8109259 [0003]

Claims

Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: während Bedingungen mit Aufladung, Erzeugen eines Unterdrucks an einem ersten Ejektor unter Verwendung von Kompressorumgehungsluftstrom; und Anlegen des Unterdrucks an ein Kurbelgehäuse zum Abziehen von Kraftstoffdämpfen in den ersten Ejektor; während Fahrbedingungen und beim Abziehen der Kraftstoffdämpfe in den ersten Ejektor, Strömen von zusätzlichen Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse zu einem Einlasskrümmer über ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil und Abziehen der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe in einen zweiten Ejektor, wobei der zweite Ejektor über eine Einlassdrosselklappe gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse in den ersten Ejektor abgezogen werden, ohne durch das Kurbelgehäuseentlüftungsventil zu strömen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Fahrbedingungen Bedingungen mit Aufladung umfassen, wobei Einlasskrümmerdruck kleiner als Atmosphärendruck ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei während Fahrbedingungen ein Teil der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse direkt zum Einlasskrümmer geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abziehen der zusätzlichen Kraftstoffdämpfe in den zweiten Ejektor das Verwenden von Unterdruck umfasst, der beim zweiten Ejektor erzeugt wird, um die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe in den zweiten Ejektor zu ziehen, wobei der Unterdruck über Drosselklappenumgehungsstrom durch den zweiten Ejektor erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der Fahrbedingungen die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe aus dem Kurbelgehäuse über den zweiten Ejektor zum Einlasskrümmer geleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, während Bedingungen ohne Aufladung, Verbessern von Einlasskrümmerunterdruck durch Ziehen von Unterdruck am zweiten Ejektor unter Verwendung von Einlassdrosselklappenumgehungsstrom und Anlegen des Unterdrucks an das Kurbelgehäuse zum Abziehen von Kraftstoffdämpfen.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend, während Bedingungen ohne Aufladung, Nichtströmen von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse in den ersten Ejektor.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Blockieren von Luftstrom aus dem ersten Ejektor zum Kurbelgehäuse über ein Rückschlagventil.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffdämpfe, die zum ersten Ejektor strömen, und die zusätzlichen Kraftstoffdämpfe, die zum Einlasskrümmer strömen, das Kurbelgehäuse über einen gemeinsamen Auslass verlassen.
Verfahren für eine aufgeladene Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: wenn die Kraftmaschine mit Aufladung arbeitet, Abziehen eines ersten Teils von Kraftstoffdämpfen aus einer ersten Öffnung eines Kurbelgehäuses in eine erste, in einer Kompressorumgehungsleitung gekoppelte Ansaugvorrichtung, wobei der erste Teil von Kraftstoffdämpfen ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (CV-Ventil) umgeht; und wenn Druck in einem Einlasskrümmer niedriger als Atmosphärendruck ist, während die Kraftmaschine aufgeladen ist, Verwenden von Unterdruck im Einlasskrümmer zum Abziehen eines zweiten Teils von Kraftstoffdämpfen aus der ersten Öffnung des Kurbelgehäuses direkt in den Einlasskrümmer; und Abziehen eines dritten Teils von Kraftstoffdämpfen aus der ersten Öffnung des Kurbelgehäuses in eine zweite Ansaugvorrichtung, die in einer Drosselklappenumgehungsleitung gekoppelt ist, wobei der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen durch die zweite Ansaugvorrichtung in den Einlasskrümmer strömt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen weder durch die erste Ansaugvorrichtung noch die zweite Ansaugvorrichtung strömt, und wobei sowohl der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen als auch der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen durch das CV-Ventil strömt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste Teil von Kraftstoffdämpfen, der in die erste Ansaugvorrichtung strömt, zu einem Kompressoreinlass und dann in den Einlasskrümmer geleitet wird, und wobei sowohl der zweite Teil von Kraftstoffdämpfen als auch der dritte Teil von Kraftstoffdämpfen in den Einlasskrümmer eintritt, ohne zum Kompressoreinlass geleitet zu werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Unterdruck an der ersten Ansaugvorrichtung erzeugt wird, indem Luft durch die Kompressorumgehungsleitung und durch die erste Ansaugvorrichtung strömt, und wobei ein Unterdruck an der zweiten Ansaugvorrichtung erzeugt wird, indem Luft durch die Drosselklappenumgehungsleitung und durch die zweite Ansaugvorrichtung strömt.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, wenn die Kraftmaschine ohne Aufladung arbeitet und der Druck im Einlasskrümmer niedriger als Atmosphärendruck ist, Nichtströmen des ersten Teils von Kraftstoffdämpfen zur ersten Ansaugvorrichtung, aber weiteres Strömen des zweiten Teils von Kraftstoffdämpfen und des dritten Teils von Kraftstoffdämpfen aus dem Kurbelgehäuse.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend, während Bedingungen mit Aufladung und wenn Einlasskrümmerdruck höher als Atmosphärendruck ist, Nichtströmen von Kraftstoffdämpfen oder Luft durch das CV-Ventil.
System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die einen Einlasskrümmer umfasst; einen in einer Einlassleitung positionierten Kompressor zum Bereitstellen einer Luftaufladung; eine um den Kompressor gekoppelte Kompressorumgehungsleitung, wobei die Kompressorumgehungsleitung ein Kompressorumleitventil umfasst; eine erste Ansaugvorrichtung, die mit der Kompressorumgehungsleitung gekoppelt ist; eine Drosselklappe, die in der Einlassleitung gekoppelt ist; eine um die Drosselklappe gekoppelte Drosselklappenumgehungsleitung, wobei die Drosselklappenumgehungsleitung ein Drosselklappenumleitventil umfasst; eine zweite Ansaugvorrichtung, die in der Drosselklappenumgehungsleitung gekoppelt ist; ein Kurbelgehäuse; eine Auslassöffnung des Kurbelgehäuses, die fluidisch sowohl mit der ersten Ansaugvorrichtung, der zweiten Ansaugvorrichtung als auch dem Einlasskrümmer gekoppelt ist; ein Kurbelgehäuseentlüftungsventil (CV-Ventil), das den Strom zwischen der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses und sowohl der zweiten Ansaugvorrichtung als auch dem Einlasskrümmer regelt, wobei das CV-Ventil nicht den Strom von Dämpfen zwischen der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses und der ersten Ansaugvorrichtung regelt.
System nach Anspruch 17, ferner umfassend eine Steuerung, ausgelegt mit auf nicht flüchtigem Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen zum: während einer ersten Bedingung, Strömen von komprimierter Luft von stromabwärts des Kompressors zu stromaufwärts des Kompressors durch die Kompressorumgehungsleitung; Erzeugen eines Unterdrucks an der ersten Ansaugvorrichtung; und Verwenden des Unterdrucks zum Abziehen von Kraftstoffdämpfen aus der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses in die erste Ansaugvorrichtung; und während einer zweiten Bedingung, Strömen von Luft von stromaufwärts der Drosselklappe zu stromabwärts der Drosselklappe über die Drosselklappenumgehungsleitung; Erzeugen eines Unterdrucks an der zweiten Ansaugvorrichtung; und Verwenden des Unterdrucks zum Abziehen zusätzlicher Kraftstoffdämpfe aus der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses in die zweite Ansaugvorrichtung und dann in den Einlasskrümmer, bei fortgesetztem Abziehen von Kraftstoffdämpfen aus der Auslassöffnung des Kurbelgehäuses in die erste Ansaugvorrichtung.
System nach Anspruch 18, wobei die erste Bedingung Bedingungen mit Aufladung umfasst, bei denen Einlasskrümmerdruck höher als Atmosphärendruck ist, und wobei die zweite Bedingung Bedingungen mit Aufladung umfasst, bei denen Einlasskrümmerdruck niedriger als Atmosphärendruck ist.