DE102017100325A1 - Verdampfungsemissionssteuersystem - Google Patents

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Paolo Guidi
Steven MUIR
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Abstract

Es wird ein Verdampfungsemissionssteuersystem für eine Verbrennungsmaschine (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern (12A, 12B, 12C, 12D), die einen zugewiesenen Abgasrezirkulations-(DEGR)-Zylinder (12A) umfasst, beschrieben. Das Verdampfungsemissionssteuersystem umfasst eine Kraftstofftankentlüftungsleitung (120), die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe, die aus einem Kraftstoff in einem Kraftstofftank (80) ausgedampft sind, nur zu dem DEGR-Zylinder (12A) aus der Mehrzahl von Zylindern (12A, 12B, 12C, 12D) zu leiten. Ein Spülventil (122) ist entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung (120) vorgesehen und es ist dazu ausgestaltet, einen Durchlauf von Kraftstoffdämpfen zu dem DEGR-Zylinder (12A) zu steuern.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verdampfungsemissionssteuersystem, wie ein solches für eine Maschine mit einem zugewiesenen Abgasrezirkulationszylinder.
  • Hintergrund
  • Dieser Abschnitt stellt eine Hintergrundinformation in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht notwendigerweise einen Stand der Technik darstellt.
  • Typischerweise sind Fahrzeuge mit einem Verdampfungsemissionssteuerungs(EVAP)-System ausgestattet, um zu verhindern, dass Benzindämpfe aus dem Tank und dem Kraftstoffsystem in die Atmosphäre entfliehen. EVAP-Systeme verhindern die Freisetzung von Kraftstoffdämpfen durch Abdichtung des Kraftstoffsystems zu der Atmosphäre. Beispielsweise leiten Belüftungsleitungen Dämpfe von dem Kraftstofftank zu einem EVAP-Speicherbehälter, wo diese eingefangen und gespeichert werden bis die Maschine gestartet wird. Wenn die Maschine warm ist und das Fahrzeug in Bewegung ist, öffnet das Fahrzeugsteuermodul ein Spülungsventil, das Dämpfen ermöglicht, mittels eines Siphons aus dem Speicherbehälter in den Maschineneinlasskrümmer zu gelangen. Die Kraftstoffdämpfe werden dann in der Maschine verbrannt. Während derzeitige EVAP-Systeme für die angedachte Nutzung geeignet sind, besteht Anlass zur Verbesserung. Beispielsweise wäre ein verbessertes EVAP-System zur Verwendung mit einer Verbrennungsmaschine, die einen zugewiesenen Abgasrezirkulationszylinder aufweist, wünschenswert.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Dieser Abschnitt stellt eine generelle Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung des ganzen Umfangs oder aller Merkmale.
  • Die vorliegende Lehre schlägt ein Verdampfungsemissionssteuersystem für eine Verbrennungsmaschine mit einer Mehrzahl von Zylindern vor, die einen zugewiesenen Abgasrezirkulations-(DEGR)-Zylinder umfasst. Das Verdampfungsemissionssteuersystem umfasst eine Kraftstofftankentlüftungsleitung, die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe, die aus einem Kraftstoff in einem Kraftstofftank ausgedampft sind, nur zu dem DEGR-Zylinder aus der Mehrzahl von Zylindern zu leiten. Entlang der Kraftstoffentlüftungsleitung ist ein Spülventil vorgesehen und es ist dazu ausgestaltet, einen Durchlauf von Kraftstoffdämpfen zu dem DEGR-Zylinder zu steuern.
  • Weitere Gebiete der Anwendung werden aus der nachstehenden Beschreibung besser verständlich. Die Beschreibung und bestimmten Ausführungsformen sind in ihrer Summe lediglich zur Darstellung gedacht und nicht dazu, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
  • Zeichnungen
  • Die Zeichnungen, die hiernach beschrieben sind, dienen lediglich zur Darstellung von ausgewählten Ausführungsformen und nicht aller möglichen Umsetzungen, und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
  • 1 stellt eine Maschine mit einem zugewiesenen Abgasrezirkulationszylinder und ein Verdampfungsemissionssteuersystem übereinstimmend mit der vorliegenden Lehre dar.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genauer beschrieben.
  • Mit einleitendem Bezug auf 1 wird eine Verbrennungsmaschine im Allgemeinen mit einem Bezugszeichen 10 dargestellt. Die Verbrennungsmaschine 10 kann eine beliebige geeignete Verbrennungsmaschine sein, die dazu ausgestaltet ist, ein beliebiges geeignetes Fahrzeug anzutreiben, wie einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, ein Militärfahrzeug, ein Wasserfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein beliebiges anderes geeignetes Fahrzeug. Die Maschine 10 ist so dargestellt, dass sie vier Zylinder 12A, 12B, 12C und 12D aufweist, allerdings kann sie jede beliebige geeignete Anzahl von Zylindern aufweisen. Wie weiter beschrieben wird, ist der Zylinder 12A ein zugewiesener Abgasrezirkulations-(DEGR)-Zylinder.
  • Die Maschine 10 ist funkengezündet, wobei jeder Zylinder 12A12D eine zugeordnete Zündkerze (nicht dargestellt) aufweist, allerdings kann die Maschine 10 ebenso in der Verwendung als eine druckgezündete Maschine geeignet sein. Die Maschine 10 umfasst ferner ein beliebiges geeignetes Kraftstoffzufuhrsystem zum Einleiten von Kraftstoff in die Zylinder. Das Kraftstoffzufuhrsystem kann ein beliebiges geeignetes System sein, wie ein vergasendes, ein eingangseinspritzendes oder ein direkteinspritzendes.
  • Die Maschine 10 umfasst ferner einen Einlasskrümmer 14 der dazu ausgestaltet ist, ein Luft-Kraftstoffgemisch den Zylindern 12A12D zuzuführen. Ein Abgaskrümmer 16 leitet Abgas aus der Maschine 10 zu einer Hauptabgasleitung 18. Gemeinsam mit der Hauptabgasleitung 18 ist ein katalytischer Konverter bzw. Katalysator 20 vorgesehen. Die Maschine 10 kann ebenso einen Turbolader aufweisen, der einen Kompressor 22 stromaufwärts von dem Einlasskrümmer 14 und eine Turbine 24, die Abgas aufnimmt, das den Abgaskrümmer 16 durchläuft.
  • Die Maschine 10 umfasst ferner eine Abgasrezirkulations-(EGR)-Leitung 30, die Abgas, das aus dem DEGR-Zylinder 12A austritt, zu dem Einlasskrümmer 14 zurückführt um es auf die Zylinder 12A12D zu verteilen. Die Strömung des Abgases zurück zu den Zylindern 12A12D kann in einer beliebigen geeigneten Weise geregelt werden. Beispielsweise kann die Strömung des Abgases zurück in den DEGR-Zylinder 12A mit einem EGR-Ventil 32 geregelt werden, das einfach strömungsaufwärts von dem DEGR-Zylinder 12A angeordnet ist, wie in 1 dargestellt ist. Das EGR-Ventil 32 kann durch eine ECU 50 gesteuert werden, um den DEGR-Zylinder 12A ein gewünschtes Luft/Kraftstoff- und ein Abgasgemisch zuzuführen, um dem DEGR-Zylinder 12A auf eifern im Allgemeinen fetten Luft/Kraftstoff/Abgas-Verhältnis laufen zu lassen. Eine beliebige andere Vorrichtung oder Steuerungsmittel können verwendet werden, um die Strömung des Abgases zurück zu dem DEGR-Zylinder 12A und den anderen Zylindern 12B12D zu steuern, wie zum Beispiel, jedoch nicht beschränkend, ein variables Ventiltiming. Obwohl lediglich ein DEGR-Zylinder 12A dargestellt ist, kann die Maschine 10 mehr als einen DEGR-Zylinder umfassen und ein beliebiger der Zylinder 12B12D kann in einen DEGR-Zylinder umgewandelt werden.
  • Nach einem Eintreten in die Zylinder 12A12D wird das Gemisch aus Frischluft und rezirkuliertem Abgas und Kraftstoff gezündet und verbrannt. Nach einer Verbrennung strömt Abgas aus den Zylindern 12B, 12C und 12D durch die jeweiligen Abgasauslässe und in den Abgaskrümmer 16. Aus dem Abgaskrümmer 16 strömt danach das Abgas durch die Turbine 24, die den Kompressor 22 des Turboladers antreibt. Aus der Turbine 24 strömt das Abgas zu dem katalytischen Konverter bzw. Katalysator 20 wo das Abgas behandelt wird, bevor es in die Atmosphäre austritt.
  • Um eine Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu der Maschine 10 zu vereinfachen, kann die Maschine 10 einen oder mehrere Sensoren umfassen, die dazu ausgestaltet sind, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu speichern und die an beliebigen geeigneten Orten um die Maschine 10 angeordnet sind. Beispielsweise kann die Maschine 10 einen ersten Sensor 40 umfassen, der in dem Abgaskrümmer 16 angeordnet ist, und einen zweiten Sensor 42, der in der EGR-Leitung 30 angeordnet ist. Eingaben aus den Sensoren 40 und 42 können an eine beliebige geeignete Maschinensteuereinheit 50 geleitet werden.
  • Die Maschinesteuereinheit 50 kann ein beliebiger geeigneter Controller sein, wie eine beliebige geeignete Prozessorhardware, die einen Code ausführt, sowie Speicherhardware, die einen Code speichert, der durch die Prozessorhardware ausgeführt wird, und die dazu ausgestaltet ist, die Maschine 10 zu betreiben, um eine optimale Maschinenleistung der Maschine 10 sicherzustellen. Beispielsweise ist die Maschinensteuereinheit 50 dazu ausgestaltet, die Menge des Kraftstoffs, der in die Maschine 10 eingespritzt wird, basierend auf verschiedenen Sensorauslesungen zu bestimmen, wie beispielsweise Auslesungen des ersten und zweiten Sensors 40 und 42. Der erste und zweite Sensor 40 und 42 können Sauerstoffsensoren sein und Eingaben an die Maschinensteuereinheit 50 aus dem ersten und zweiten Sensor 40 und 42, können der Maschinensteuereinheit 50 helfen zu bestimmen, ob die Maschine fett läuft (zu viel Kraftstoff oder zu wenig Sauerstoff) oder ob sie mager läuft (zu viel Sauerstoff oder zu wenig Kraftstoff) im Vergleich zu idealen oder stöchiometrischen Bedingungen.
  • Die Maschinensteuereinheit 50 ist daher dazu ausgestaltet, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des DEGR-Zylinder 12A einzustellen. Es ist oftmals vorteilhaft den DEGR-Zylinder 12A mit einem fetten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen, um die Maschine 10 mit einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu versorgen, was die Maschinenverbrennung verbessert. Die Maschinensteuereinheit 50 kann daher dazu ausgestaltet sein, das EGR-Ventil 32 und die Menge des Kraftstoffs, der in den Zylinder 12A eingespritzt wird, zu steuern, um den Zylinder 12A mit einem fettem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen.
  • Die Maschine 10 umfasst ferner eine Bypassleitung 60, die einem Abgas, das in der EGR-Leitung 30 vorhanden ist, eine direkte Leitung zur Flüssigkeitsverbindung zu einem Bereich der Hauptabgasleitung 18 zwischen der Turbine 24 und dem katalytischen Konverter bzw. Katalysator 20 bereitzustellen. Um eine Wärme des Abgases in der Bypassleitung 60 zu maximieren, verbindet die Bypassleitung 60 die EGR-Leitung 30 mit einem Punkt in einer Nähe zu dem DEGR-Zylinder 12A, und verbindet die Hauptabgasleitung 18 mit einem Punkt stromabwärts von dem katalytischen Konverter bzw. Katalysator 20. Ein Bypassventil 62 kann dort angeordnet sein, wo die Bypassleitung 60 eine Verbindung zu der EGR-Leitung 30 herstellt. Das Bypassventil 62 kann beispielsweise durch die Maschinensteuereinheit 50 betrieben werden, um einem Teil oder dem gesamten Abgas in der EGR-Leitung 30 zu ermöglichen, in die Bypassleitung 60 geleitet zu werden, anstatt durch die EGR-Leitung 30 in den Einlasskrümmer 14 geleitet zu werden. Das heiße Abgas aus der Bypassleitung 60 wird dazu verwendet, den Katalysator 20 während Kaltstartbedingungen zu erwärmen. Eine Sekundärluftleitung 70 erstreckt sich von einem Abschnitt des Einlasskrümmers 14 stromaufwärts von dem Kompressor 22 zu der Bypassleitung 60, um für die Bypassleitung 60 Luft bereitzustellen (und insbesondere dem O2 aus derselben). Ein Sekundärluftventil 72 kann dort umfasst sein, wo die Sekundärluftleitung 70 eine Verbindung zu der Bypassleitung 60 herstellt, um die Steuerung der Menge der Luft, welche in die Bypassleitung 60 eintritt, zu steuern. Das Sekundärluftventil 72 kann beispielsweise durch die Maschinensteuereinheit 50 gesteuert werden.
  • Die vorliegende Lehre schlägt ferner ein Verdampfungsemissionssteuer-(EFAP)-System 110 vor. Das EVAP-System 110 ist dazu ausgestaltet, zu verhindern, dass Kraftstoffdämpfe, die aus einem Kraftstoff in einem Kraftstofftank 80 ausdampfen, in die Atmosphäre entfliehen. Das EVAP-System 110 umfasst eine Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112, die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe, die aus dem Kraftstofftank 80 austreten, zu absorbieren. Die Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112 kann einen Behälter mit Aktivkohle bzw. Charcoal oder einem beliebigen anderen Material, das zum Absorbieren von Kraftstoffdämpfen geeignet ist, umfassen. Zwischen dem Kraftstofftank 80 und der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112 ist ein Dampf-Management-Ventil 114 vorgesehen, das dazu ausgestaltet ist, flüssigen Kraftstoff daran zu hindern, hindurch zu strömen. Ein Lufteinlass 116 ist dazu bereitgestellt, um eine Luftströmung in die Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112 zuzulassen, um zu ermöglichen, dass sich Luft mit dem Kraftstoffdampf darin vermischt. Von der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112, wie zum Beispiel direkt von der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112, erstreckt sich eine Kraftstofftankentlüftungsleitung 120. Die Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 erstreckt sich zu dem Abschnitt des Einlasskrümmers 14, der dazu ausgestaltet ist, dem DEGR-Zylinder 12A Luft und Abgas zu zuführen. Beispielsweise kann sich die Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 zu dem EGR-Ventil 32, oder zu einer Position zwischen dem EGR-Ventil 32 und dem DEGR-Zylinder 12A oder direkt zu dem DEGR-Zylinder 12A erstrecken.
  • Gemeinsam mit der Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 ist stromabwärts von der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112 ein Spülventil 122 vorgesehen. Das Spülventil 122 ist dazu ausgestaltet, eine Strömung von Kraftstoffdämpfen zu dem Abschnitt des Einlasskrümmers 14, der lediglich zu dem DEGR-Zylinder 12A führt, zuzulassen und zu regeln. Das Spülventil 122 kann ein beliebiges geeignetes Ventil sein, wie ein Solenoidventil, und es kann durch die Maschinensteuereinheit 50 elektronisch betrieben werden, um die Menge des Kraftstoffs, der in den DEGR-Zylinder 12A geleitet wird, zu regeln. Entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 kann eine Spülpumpe 124 entweder stromaufwärts oder stromabwärts von dem Spülventil 122 bereitgestellt sein. Die Spülpumpe 124 kann eine beliebige geeignete Pumpe sein, die eine Spülströmung in den DEGR-Zylinder 12A während Hochdruckbedingungen unterstützen kann, wie beispielsweise wenn ein Turbolader aktiv ist.
  • An jeder beliebigen geeigneten Position entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 kann ein Kohlenwasserstoff-(HC)-Sensor 130 bereit gestellt sein. In dem Beispiel, das dargestellt ist, ist der HC-Sensor 130 stromaufwärts von dem Spülventil 122 positioniert. Der HC-Sensor 130 kann ein beliebiger geeigneter Sensor sein, der dazu ausgestaltet ist, Ausgaben, welche die Menge des Kraftstoffdampfes in der Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 darstellen, für die Maschinensteuereinheit 50 zu erzeugen. Entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 kann an einer beliebigen geeigneten Position, wie zum Beispiel stromabwärts von dem Spülventil 122, ein Rückschlagventil 132 umfasst sein, wie es dargestellt ist. Das Rückschlagventil 132 ist dazu ausgestaltet, eine Strömung des Kraftstoff/Luft-Gemischs von der Maschine zu dem Kraftstofftank 80 durch die Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 zu begrenzen, wie beispielsweise während eines Betriebs des Turboladers.
  • Somit leitet die Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 auf vorteilhafte Weise den Kraftstoffdampf, der aus dem Kraftstofftank 80 ausgedampft ist, lediglich zu dem DEGR-Zylinder 12A und nicht zu den anderen Zylindern 12B12D. Da der DEGR-Zylinder 12A typischer Weise durch die Maschinensteuereinheit 50 fett laufen gelassen wird, um chemische Reaktionen in den anderen Zylinder 12B12D zu vereinfachen, um eine optimale Leistung und optimalen Kraftstoffverbrauch bereitzustellen, erleichtert ein ausschließliches Leiten des verdampften Kraftstoffdampfes zu dem DEGR-Zylinder 12A, das der DEGR-Zylinder 12A auf einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis läuft, um die grundlegende Strategie eines DEGR-Verbrennungssystems zu unterstützen. Ein Konzentrieren des verdampften Kraftstoffdampfes an dem DEGR-Zylinder 12A vereinfacht ebenso ein Laufen der anderen Zylinder 12B12C auf einem präzisen stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Die Maschinensteuereinheit 50 ist dazu ausgestaltet, die Menge des Kraftstoffdampfes, der dem DEGR-Zylinder 12A zugeführt wird, mittels der Kraftstofftankentlüftungsleitung 120 zu steuern, indem das Spülventil 122 betätigt wird. Die Maschinensteuereinheit 50 kann ebenso dazu ausgestaltet sein, das Spülventil 122 zu öffnen, wenn eine Temperatur der Maschine 10 größer als ein vorbestimmte Schwellwert ist, um Kraftstoffdampf, der in der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung 112 gesammelt wurde, zu ermöglichen, die Vorrichtung 112 zu verlassen und dem DEGR-Zylinder 12A zugeführt zu werden, um in der Maschine 10 verbrannt zu werden.
  • Die Beschreibung der Ausführungsformen wurde zum Zweck der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Diese hat nicht den Anspruch auf Vollständigkeit oder eine Begrenzung der Offenbarung. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern können da wo sie anwendbar sind, ausgetauscht werden und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn dies nicht im Einzelnen beschrieben ist. Dieselben können ebenso auf verschiedene Weisen variiert werden. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu sehen, und alle solche Modifikationen sind dazu gedacht, im Umfang der Offenbarung umfasst zu sein.
  • Beispielausführungsformen sind zur Sorgfältigkeit dieser Offenbarung vorgesehen, und vermitteln dem Fachmann den vollen Umfang. Es sind zahlreiche spezifische Details angegeben, wie zum Beispiel zu bestimmten Teilen, Vorrichtungen und Verfahren, um ein sorgfältiges Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Es ergibt sich für den Fachmann, dass bestimmte Details eingesetzt werden müssen, dass Beispielausführungsformen in vielen anderen Formen ausgeführt sein können, und dass diese nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Offenbarung zu begrenzen. In einigen Beispielausführungsformen sind allgemein bekannte Prozesse, allgemein bekannte Vorrichtungsaufbauten und allgemein bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
  • Die Begrifflichkeit, die zu dem Zweck des Beschreiben bestimmte Beispielsausführungsformen verwendet wurde, ist nicht dazu gedacht begrenzend zu sein. Die Singularform ”ein, eine” und ”der, die, das” sind dazu gedacht, die Pluralformen zu umfassen, außer wenn der Kontext dieses klar anders anzeigt. Die Begriffe ”aufweisen”, ”umfassen” und ”mit” sind umfassend und spezifizieren daher das Vorhandensein von genannten Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, und/oder Bauteilen, sie stehen jedoch nicht dem Vorhandensein oder dem Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben entgegen. Die Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge, die beschrieben wurden, sind nicht dazu gedacht, notwendigerweise ihre Durchführung in der bestimmten diskutierten oder dargestellten Reihenfolge zu erfordern, außer sie sind spezifisch als eine Reihenfolge der Durchführung angegeben. Es ist ebenso verständlich, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
  • Wenn ein Element oder eine Schicht ”auf”, ”in Eingriff stehen”, ”verbunden mit” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder Schicht bezeichnet wird, kann diese direkt „auf”, „in Eingriff stehen”, „verbunden mit”, oder „gekoppelt mit” dem anderen Element oder Schicht, oder es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Im Gegensatz hierzu sind keine zwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden, wenn eine Element als ”direkt auf', ”direkt in Eingriff mit”, ”direkt verbunden mit” oder ”direkt gekoppelt mit” einem anderen Element oder Schicht bezeichnet ist. Andere Worte, die zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen verwendet werden, sollten in ähnlicher Weise interpretiert werden (zum Beispiel ”zwischen”, ”gegenüber”, ”direkt zwischen”, ”benachbart”, ”gegenüber”, ”direkt benachbart” usw.). Der Ausdruck ”und/oder” umfasst eine beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der hierzu aufgelisteten Gegenstände.
  • Obwohl die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. dazu verwendet werden, verschiedene Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollten diese Elemente, Bauteile, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht auf diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe können lediglich dazu verwendet werden, ein Element, ein Bauteil, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von anderen Bereichen, Schichten oder Abschnitten zu unterscheiden. Begriffe wie ”erster”, ”zweiter” oder andere numerische Begriffe die hierin verwendet werden, implizieren keine Sequenz oder Reihenfolge, außer wenn dies durch den Kontext klar angezeigt ist. Somit kann ein erstes Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt, die nachstehend diskutiert sind, ebenso als ein zweites Element, Bauteil, Bereich, Schicht oder Abschnitt bezeichnet werden, ohne von der Lehre der Beispielausführungsform abzuweichen.
  • Räumlich bezugnehmende Begriffe, wie ”innen”, ”außen”, ”unter”, ”über”, ”darunter”, ”darüber”, ”ober”, und dergleichen können zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um ein Element oder Merkmalsverhältnis zu anderen Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, die in den Figuren dargestellt sind. Räumlich bezugnehmende Begriffe können dazu gedacht sein, unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung in einer Verwendung oder einem Betrieb zusätzlich zu der abgebildeten Orientierung in den Figuren zu umfassen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung in den Figuren umgedreht ist, können Elemente, die als ”unter” oder ”darunter” beschrieben sind, andere Elemente oder Merkmale sein, die ”über” den anderen Elementen oder Merkmalen orientiert sind. Somit kann der Beispielbegriff ”unter” sowohl eine Orientierung über und unter umfassen. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (um 90° oder einer andere Orientierung gedreht sein) und die räumlich bezugnehmende Beschreibung, die hier verwendet wird, ist entsprechend zu interpretieren.

Claims (20)

  1. Verdampfungsemissionssteuersystem für eine Verbrennungsmaschine (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern (12A, 12B, 12C, 12D), die einen zugewiesenen Abgasrezirkulations-(DEGR)-Zylinder (12A) umfasst, wobei das Verdampfungsemissionssteuersystem aufweist: eine Kraftstofftankentlüftungsleitung (120), die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe, die aus einem Kraftstoff in einem Kraftstofftank (80) ausgedampft sind, nur zu dem DEGR-Zylinder aus der Mehrzahl von Zylindern zu leiten; ein Spülventil (122), das entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung vorgesehen ist und dazu ausgestaltet ist, einen Durchlauf von Kraftstoffdämpfen zu dem DEGR-Zylinder zu steuern.
  2. Verdampfungsemissionssteuersystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung (112), die ein Material umfasst, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe zu adsorbieren.
  3. Verdampfungsemissionssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei sich die Kraftstofftankentlüftungsleitung direkt von der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung aus erstreckt.
  4. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend ein Rückschlagventil (132) zwischen dem Spülventil und dem zugewiesenen Abgasrezirkulationszylinder.
  5. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Spülventil ein elektronisch betriebenes Solenoidventil ist, das durch eine Maschinensteuereinheit gesteuert wird.
  6. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend eine Abgasrezirkulationsleitung (30), die dazu ausgestaltet ist, Abgas, das durch den EGR-Zylinder erzeugt wird, zu der Mehrzahl der Zylinder zurück zu führen.
  7. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend einen Kohlenwasserstoffsensor (130), der entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung zwischen der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung und dem Spülventil vorgesehen ist.
  8. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend einen Controller (50), der dazu ausgestaltet ist: das Spülventil zu öffnen, wenn eine Maschinentemperatur größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, um Kraftstoffdämpfe zu dem zugewiesenen Abgasrezirkulationszylinder zu führen, sodass sie durch die Verbrennungsmaschine verbrannt werden.
  9. Verdampfungsemissionssteuersystem nach Anspruch 8, wobei: der Controller dazu ausgestaltet ist, das Spülventil derart zu betätigen, dass die Kraftstoffdämpfe nur zu dem DEGR-Zylinder geführt werden, um den DEGR-Zylinder mit einem fetten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen; und der Controller dazu ausgestaltet ist, die Mehrzahl von Zylindern, die sich von dem DEGR-Zylinder unterscheidet, mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen.
  10. Verdampfungsemissionssteuersystem für eine Verbrennungsmaschine (10), aufweisend: eine Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung (112), die ein Material umfasst, das dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe, die aus einem Kraftstoff ausgedampft sind, der in einem Kraftstofftank (80) gespeichert ist, zu adsorbieren; eine Mehrzahl von Maschinenzylindern (12A, 12B, 12C, 12D), von denen einer ein zugewiesener Abgasrezirkulations-(DEGR)-Zylinder (12A) ist; eine Kraftstofftankentlüftungsleitung (120), die dazu ausgestaltet ist, Kraftstoffdämpfe nur zu dem DEGR-Zylinder und nicht zu der anderen Mehrzahl von Zylindern zu führen; ein Spülventil (122), das entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung vorgesehen ist; einen Controller (50), der dazu ausgestaltet ist, um: das Spülventil zu öffnen, wenn eine Maschinentemperatur größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, um Kraftstoffdämpfe nur zu dem DEGR-Zylinder zu leiten, sodass sie durch die Verbrennungsmaschine verbrannt werden, um den DEGR-Zylinder mit einem fetten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen; und die Mehrzahl von Zylindern, die sich von den DEGR-Zylindern unterscheidet, mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen.
  11. Verdampfungsemissionssteuersystem nach Anspruch 10, ferner aufweisend einen Kohlenwasserstoffsensor (130), der entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung vorgesehen ist; wobei der Controller Eingaben aus dem Kohlenstoffwasserstoffsensor empfängt, welche die Menge des Kraftstoffdampfs identifizieren, der aus der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung austritt, und der Controller dazu ausgestaltet ist, das Spülventil basierend auf den Eingaben zu betätigen, um den DEGR-Zylinder mit einem fetten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen.
  12. Verdampfungsemissionssteuersystem nach Anspruch 10 oder 11, ferner aufweisend ein Rücklageventil (132), das zwischen dem Spülventil und dem DEGR-Zylinder vorgesehen ist.
  13. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, ferner aufweisend ein Dampf-Management-Ventil (114), das zwischen dem Kraftstofftank und der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, einen Durchlauf von flüssigem Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung zu begrenzen, vorgesehen ist.
  14. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 11, ferner aufweisend einen Lufteinlass (116) an der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung, der dazu ausgestaltet ist, einen Durchlass von Luft durch diesen zuzulassen, sodass sie sich mit den Kraftstoffdämpfen mischt.
  15. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei sich die Krafstofftankentlüftungsleitung direkt von der Kraftstoffdampfabsorptionsvorrichtung aus erstreckt.
  16. Verdampfungsemissionssteuersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, ferner aufweisend einen Kompressor (22) und eine Turbine (24) eines Turboladers.
  17. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungsmaschine (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern (12A, 12B, 12C, 12D), von denen einer ein zugewiesener Abgasrezirkulations-(DEGR)-Zylinder (12A) ist, wobei das Verfahren aufweist: ein Öffnen eines Spülventils (122), das entlang einer Kraftstofftankentlüftungsleitung (120) vorgesehen ist, um zuzulassen, dass Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstofftank (80) ausgedampft ist, durch die Kraftstofftankentlüftungsleitung nur zu dem DEGR-Zylinder aus der Mehrzahl von Zylindern strömt, um den DEGR-Zylinder mit einem fetten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen und die Mehrzahl von Zylindern, die sich von dem DEGR-Zylinder unterscheidet, mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, ferner aufweisend ein Öffnen des Spülventils, wenn eine Temperatur der Verbrennungsmaschine über einem vorbestimmten Schwellwert liegt.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, ferner aufweisend ein Betätigen des Spülventils basierend auf Eingaben von einem Kohlenwasserstoffsensor (130), der entlang der Kraftstofftankentlüftungsleitung vorgesehen ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Spülventil durch einen Controller (50) betätigt wird, der dazu ausgestaltet ist, den DEGR-Zylinder mit einem fetten stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen und die Mehrzahl von Zylindern, die sich von dem DEGR-Zylinder unterscheidet, mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis laufen zu lassen; und wobei eine Spülpumpe (124) stromaufwärts oder stromabwärts von dem Spülventil angeordnet ist.
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