DE102019112110A1

DE102019112110A1 - Kraftstoffdampfgasspülsystem

Info

Publication number: DE102019112110A1
Application number: DE102019112110.8A
Authority: DE
Inventors: Tae Kwang EOM; Soo Hong Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2018-11-05
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-05-07
Also published as: KR20200051144A; US10975808B2; KR102633947B1; US20200141362A1

Abstract

Kraftstoffdampfgasspülsystem, aufweisend einen Ejektor (110), der ein Ansaugrohr (111) zum Ansaugen von Ansauggas, ein Ausstoßrohr (113) zum Ausstoßen des Ansauggases und von Dampfgas, und ein Saugrohr (112) zum Ansaugen des Dampfgases aufweist, eine erste Spülleitung (101), die zwischen dem Saugrohr (112) des Ejektors (110) und einer Dampfgasauslassöffnung (21-1) eines Kanisters (21) angeschlossen ist, eine zweite Spülleitung (102), die zwischen dem Ausstoßrohr (113) des Ejektors (110) und einem Gasansaugrohr (11) eines Drosselsteuerventils (15) angeschlossen ist, eine Ansauggaszweigleitung (103), die zwischen dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) und einer vorbestimmten Position einer Ansauggasleitung (12) angeschlossen ist, und einen ersten Verstärker (120), der in der Ansauggaszweigleitung (103) installiert ist, um das Ansauggas zu dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) aufzuladen.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 05. November 2018 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0134098 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffdampfgasspülsystem, und insbesondere ein Kraftstoffdampfgasspülsystem zum Spülen (bzw. Abführen) von Dampfgas (bzw. Kraftstoffdampfgas), das in einem Kraftstoffbehälter verdampft und in einem Kanister gesammelt (bzw. aufgefangen) wird, zu einem Verbrennungsmotor über eine einzige Spülleitung selbst bei sowohl Verbrennungsmotor-Überdruck als auch Verbrennungsmotor-Unterdruck.
Dampfgas wird aus Kraftstoff, der in einem Kraftstoffbehälter eines Fahrzeuges eingefüllt ist, basierend auf einem Umweltfaktor, wie einer Umgebungstemperatur, erzeugt, und in diesem Falle enthält das Dampfgas schädliche Bestandteile (z.B. HC usw.), so dass, wenn ein Fahrzeug Dampfgas abführt, das Dampfgas sowohl einen unnötigen Kraftstoffverbrauch als auch eine Luftverschmutzung verursacht. Um dies zu vermeiden, ist ein Kanister in einer vorbestimmten Position in dem Kraftstoffbehälter installiert, um Dampfgas zu sammeln, das in einem Kraftstoffbehälter verdampft, und dann das gesammelte Dampfgas zu einem Verbrennungsmotor derart zu spülen, dass es durch Verbrennungsmotor-Unterdruck verbrennbar ist.
Dementsprechend wird Dampfgas, das von Aktivkohle in dem Kanister adsorbiert wird, über eine Ansauggasleitung mit einem Drosselsteuerventil zu einem Verbrennungsmotor derart gespült, dass es verbrennbar ist, wenn ein Verbrennungsmotor-Unterdruck ausgeübt wird. Dementsprechend wird verhindert, dass das Dampfgas zu der Außenseite abgeführt wird, und gleichzeitig wird ein unnötiger Kraftstoffverbrauch verhindert. Die Konfiguration und der Betriebsablauf des herkömmlichen Dampfgaseinzelspülsystems wird nachfolgend beschrieben.
1 ist ein Systemdiagramm, welches das herkömmliche Dampfgaseinzelspülsystem nach der bezogenen Technik zeigt, und das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Ausgleichsbehälter eines Verbrennungsmotors. Ein Gasansaugrohr 11 ist mit dem Ausgleichsbehälter 10 des Verbrennungsmotors verbunden, und eine Ansauggasleitung (bzw. Ansaugleitung) 12 zum Zuführen von Gas in Richtung zu dem Ausgleichsbehälter 10 ist mit dem Gasansaugrohr 11 verbunden.
Außerdem sind ein Luftfilter 13 zum Filtern von äußeren Verunreinigungen basierend auf einer Richtung, in welcher Ansauggas zu dem Ausgleichsbehälter 10 strömt, ein Kompressor 14 eines Turboladers zum Aufladen von Ansauggas unter Verwendung von Abgas, und ein elektronisches Drosselsteuerventil (ETC) 15 aufeinanderfolgend in der Ansauggasleitung 12 installiert. Insbesondere ist ein Kanister 21 zum Sammeln von Dampfgas in einer vorbestimmten Position eines Kraftstoffbehälters 20 installiert, eine Spülleitung 22 zum Spülen von Dampfgas zu dem Verbrennungsmotor ist zwischen einem Auslass des Kanisters 21 und der Ansauggasleitung 12 an einer vorderen Endseite des ETC 15 angeschlossen, und ein Spülsteuersolenoidventil (PCSV) 24 zum Spülen oder Blockieren von Dampfgas ist in der Spülleitung 22 installiert.
Ein erstes Rückschlagventil CV1, durch welches Dampfgas hindurchtritt, während Verbrennungsmotor-Unterdruck ausgeübt wird, ist in der Spülleitung 22 installiert, die zwischen dem PCSV 24 und der Ansauggasleitung 12 an der vorderen Endseite des ETC 15 angeschlossen ist. Dementsprechend wird, wenn das PCSV 24 basierend auf einem Steuersignal von einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) derart betrieben wird, dass es offen ist, um Dampfgas, das in dem Kanister 21 gesammelt ist, zu spülen, das in dem Kanister 21 gesammelte Dampfgas durch den Verbrennungsmotor-Unterdruck angesaugt und gleichzeitig entlang der Spülleitung 22 zu dem Ausgleichsbehälter 10 gespült, und verbrennt dann in einem Brennraum des Verbrennungsmotors.
Jedoch ist, wenn eine Ausgleichsbehälterseite eines Verbrennungsmotors nicht in einem Unterdruckzustand ist, sondern infolge des Ladedrucks, der ein Zuführdruck ist, wenn durch einen Betrieb eines Kompressors eines Turboladers Ansauggas komprimiert wird und dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, in einen Überdruckzustand eintritt, das in dem Kanister gesammelte Dampfgas nicht in der Lage, in Richtung zu dem Ausgleichsbehälter gespült zu werden. Dementsprechend wurde ein Dampfgasdoppelspülsystem zum Ausstoßen von Dampfgas, das in dem Kanister gesammelt ist, mittels eines Ejektors, der eine Art einer Strahlpumpe ist, zu einer Ansauggasleitung, selbst wenn der Druck an einer Ausgleichsbehälterseite eines Verbrennungsmotors in einem Überdruckzustand ist, und Spülen des zu der Ansauggasleitung ausgestoßenen Dampfgases in Richtung zu dem Verbrennungsmotor zusammen mit dem Ansauggas verwendet.
Jedoch wird in Bezug auf das herkömmliche Dampfgasdoppelspülsystem nach der bezogenen Technik, wie mit Bezug auf 2 unten beschrieben ist, wenn der Druck an der Ausgleichsbehälterseite des Verbrennungsmotors in einem Überdruckzustand ist, die Ansauggasleitung als ein Spülpfad zum Spülen des Dampfgases des Kanisters mittels eines Ejektors verwendet. Dementsprechend wird die Spülung des Dampfgases infolge eines zu langen Dampfgasspülpfades verzögert, wodurch die Dampfgasspüleffizienz reduziert wird.
Mit der Erfindung wird ein Kraftstoffdampfgasspülsystem geschaffen, das Dampfgas, das in einem Kanister gesammelt ist, über eine einzige Spülleitung zu einem Verbrennungsmotor spült, wenn ein Verbrennungsmotor-Unterdruck ausgeübt wird, und auch das in dem Kanister gesammelte Dampfgas selbst in einem Verbrennungsmotor-Überdruckzustand über die einzige Spülleitung zu dem Verbrennungsmotor spült.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein Kraftstoffdampfgasspülsystem einen Ejektor (z.B. eine Strahlpumpe, einen Strahlverdichter oder eine Ausstoßvorrichtung), der ein Ansaugrohr (bzw. ein Einlassrohr) zum Ansaugen von Ansauggas, ein Ausstoßrohr (bzw. ein Auslassrohr) zum Ausstoßen des Ansauggases und von Dampfgas (z.B. Kraftstoffdampfgas oder Verdampfungsgas), und ein Saugrohr zum Ansaugen des Dampfgases aufweist, eine erste Spülleitung (bzw. Abführleitung), die zwischen dem Saugrohr des Ejektors und einer Dampfgasauslassöffnung eines Kanisters (z.B. eines Behälters) angeschlossen ist, eine zweite Spülleitung (bzw. Abführleitung), die zwischen dem Ausstoßrohr des Ejektors und einem Gasansaugrohr an einem vorderen Ende eines Drosselsteuerventils (bzw. eines Drosselventils) angeschlossen ist, eine Ansauggaszweigleitung, die zwischen dem Ansaugrohr des Ejektors und einer vorbestimmten Position einer Ansauggasleitung angeschlossen ist, und einen ersten Verstärker (z.B. einen Lader oder Vorverdichter) aufweisen, der in der Ansauggaszweigleitung installiert ist, um das Ansauggas zu dem Ansaugrohr des Ejektors aufzuladen (bzw. vorzuverdichten).
Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann die Ansauggaszweigleitung zwischen dem Ansaugrohr des Ejektors und der Ansauggasleitung in einer Position einer Ausstoßseite eines Kompressors angeschlossen sein. Der erste Verstärker kann als ein elektrisches Gebläse (z.B. ein Lader oder Vorverdichter) verwendet werden. Außerdem kann das Kraftstoffdampfgasspülsystem ferner einen zweiten Verstärker (z.B. einen Lader oder Vorverdichter) aufweisen, der in einer Luftseitenöffnung (z.B. einer luftseitigen Öffnung) des Kanisters installiert ist, um ein Druckniveau an einer Seite des Kanisters und eines Spülsteuersolenoidventils (PCSC) auf ein normales Atmosphärendruckniveau einzustellen. Der zweite Verstärker kann als ein elektrisches Gebläse verwendet werden, das betrieben wird, wenn ein Atmosphärendrucksensor ein Signal erfasst, das kleiner als der normale Atmosphärendruck ist.
Wenn ein Verbrennungsmotor-Unterdruck über das Gasansaugrohr in Richtung zu der zweiten Spülleitung ausgeübt (bzw. aufgebracht oder zugeführt) wird, kann Dampfgas, das in dem Kanister gesammelt ist, durch den Verbrennungsmotor-Unterdruck von der ersten Spülleitung in das Saugrohr des Ejektors eingeführt werden, und kann gleichzeitig über das Ausstoßrohr zu der zweiten Spülleitung gespült werden und dann dem Verbrennungsmotor zugeführt werden. Außerdem kann, wenn ein Verbrennungsmotor-Überdruck über das Gasansaugrohr in Richtung zu der zweiten Spülleitung ausgeübt wird, der erste Verstärker, der in der Ansauggaszweigleitung installiert ist, betrieben werden, um Ansauggas zu dem Ansaugrohr des Ejektors aufzuladen.
Nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann Dampfgas, das in dem Kanister gesammelt ist, zu dem Saugrohr gesaugt werden, und kann gleichzeitig über das Ausstoßrohr zu der zweiten Spülleitung gespült werden und dann infolge einer Verringerung des Druckes, mit welchem das Ansauggas, das zu dem Ansaugrohr des Ejektors aufgeladen wird, durch eine Venturi-Passage des Ejektors hindurchtritt und über das Ausstoßrohr abgeführt wird, dem Verbrennungsmotor zugeführt werden. Wenn ein Atmosphärendrucksensor ein Signal erfasst, das kleiner als der normale Atmosphärendruck ist, kann der zweite Verstärker, der in der Luftseitenöffnung des Kanisters installiert ist, betrieben werden, um Außenluft in Richtung zu dem Kanister und dem Spülsteuersolenoidventil (PCSV) zu saugen und zu führen, um das normale Atmosphärendruckniveau aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 ein Systemdiagramm, das ein herkömmliches Dampfgaseinzelspülsystem nach der bezogenen Technik darstellt;
2 ein Systemdiagramm, das ein herkömmliches Dampfgasdoppelspülsystem nach der bezogenen Technik darstellt;
3 ein Systemdiagramm, das die Konfiguration eines Kraftstoffdampfgasspülsystems und einen Betriebsablauf, wenn ein Verbrennungsmotor-Unterdruck ausgeübt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt; und
4 ein Systemdiagramm, das die Konfiguration eines Kraftstoffdampfgasspülsystems und einen Betriebsablauf, wenn ein Verbrennungsmotor-Überdruck ausgeübt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
Obwohl beispielhafte Ausführungsformen als eine Mehrzahl von Einheiten nutzend beschrieben werden, um die beispielhaften Vorgänge durchzuführen, ist es zu verstehen, dass die beispielhaften Vorgänge auch durch ein einziges Modul oder eine Mehrzahl von Modulen durchgeführt werden können. Es ist zusätzlich zu verstehen, dass sich der Begriff Steuereinrichtung/Steuereinheit auf eine Hardware-Vorrichtung bezieht, welche einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist dazu eingerichtet, die Module zu speichern, und der Prozessor ist speziell dazu eingerichtet, die Module auszuführen, um einen oder mehr Vorgänge, welche weiter unten beschrieben werden, durchzuführen.
Die hierin verwendete Terminologie ist lediglich für den Zweck der Beschreibung besonderer Ausführungsformen, und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung zu beschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ dazu bestimmt, auch die Pluralformen zu umfassen, wenn nicht der Zusammenhang deutlich etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweist“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Begriff „und/oder“ irgendeine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente.
Nachfolgend wird auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind.
Zuerst werden, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, die Konfiguration und der Betriebsablauf eines herkömmlichen Dampfgasdoppelspülsystems nachfolgend beschrieben. Das herkömmliche Dampfgasdoppelspülsystem ist in einer Zweiwege-Spülweise derart konfiguriert, dass es separat einen Dampfgasspülpfad im Falle von Verbrennungsmotor-Unterdruck und einen Dampfgasspülpfad im Falle von Verbrennungsmotor-Überdruck aufweist.
2 ist ein Systemdiagramm, welches das herkömmliche Dampfgasdoppelspülsystem nach der bezogenen Technik darstellt zeigt, und das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Ausgleichsbehälter eines Verbrennungsmotors. Wie oben beschrieben, ist ein Gasansaugrohr 11 mit dem Ausgleichsbehälter 10 des Verbrennungsmotors verbunden, eine Ansauggasleitung (bzw. Ansaugleitung) 12 zum Zuführen von Gas in Richtung zu dem Ausgleichsbehälter 10 ist mit dem Gasansaugrohr 11 verbunden, und ein Luftfilter 13 zum Filtern von äußeren Verunreinigungen basierend auf einer Richtung, in welcher Ansauggas zu dem Ausgleichsbehälter 10 strömt, ein Kompressor 14 eines Turboladers oder eines Aufladers zum Aufladen von Ansauggas unter Verwendung von Abgas, und ein elektronisches Drosselsteuerventil (ETC) 15 sind aufeinanderfolgend in der Ansauggasleitung 12 installiert.
Ein Kanister 21 zum Sammeln von Dampfgas ist in einer vorbestimmten Position eines Kraftstoffbehälters 20 installiert, eine Spülleitung 22 zum Spülen von Dampfgas zu dem Verbrennungsmotor ist zwischen einem Auslass des Kanisters 21 und dem Gasansaugrohr 11 an einer vorderen Endseite des ETC 15 angeschlossen, und ein Spülsteuersolenoidventil (PCSV) 24 zum Spülen oder Blockieren von Dampfgas ist in der Spülleitung 22 installiert. Ein erstes Rückschlagventil CV1, durch welches Dampfgas hindurchtritt, während Verbrennungsmotor-Unterdruck ausgeübt wird, ist in der Spülleitung 22 installiert, die zwischen dem PCSV 24 und dem Gasansaugrohr 11 an der vorderen Endseite des ETC 15 angeschlossen ist. Insbesondere ist ein Ejektor 30, der eine Art einer Strahlpumpe ist, in einer Position der Ansauggasleitung 12 installiert, welche einem Abschnitt zwischen dem Luftfilter 13 und dem Kompressor 14 entspricht.
Insbesondere kann der Ejektor 30 ein Ansaugrohr 31 zum Ansaugen von Ansauggas, ein Ausstoßrohr 33, das in der Weise eines expandierenden Rohres das Ansauggas in die Ansauggasleitung 12 ausstößt, und ein Saugrohr 32 zum Ansaugen von Dampfgas aufweisen, und kann eine Venturi-Passage (nicht gezeigt) aufweisen, die in dem Ejektor 30 ausgebildet ist. Eine Ansauggasrückführleitung 26 kann zwischen dem Ansaugrohr 31 des Ejektors 30 und der Ansauggasleitung 12 an einer hinteren Endseite des ETC 15 angeschlossen sein. Eine Spülzweigleitung 28 kann zwischen der Spülleitung 22 und dem Saugrohr 32 des Ejektors 30 angeschlossen sein, und ein zweites Rückschlagventil CV2 kann in der Spülzweigleitung 28 installiert sein. Dementsprechend kann, wenn ein Verbrennungsmotor-Unterdruck von dem Ausgleichsbehälter 10 eines Verbrennungsmotors erzeugt wird, das PCSV 24 basierend auf einem Steuersignal von einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) geöffnet werden, und Dampfgas, das in dem Kanister 21 gesammelt ist, kann durch den Verbrennungsmotor-Unterdruck angesaugt werden und gleichzeitig entlang der Spülleitung 22 zu dem Ausgleichsbehälter 10 gespült werden, und kann dann in einem Brennraum des Verbrennungsmotors verbrennen.
Wenn eine Ausgleichsbehälterseite eines Verbrennungsmotors nicht in einem Unterdruckzustand ist, sondern infolge des Ladedrucks, mit welchem durch einen Betrieb des Kompressors 14 des Turboladers Ansauggas komprimiert wird und dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, in einen Überdruckzustand eintritt, kann das in dem Kanister 21 gesammelte Dampfgas nicht in der Lage sein, in Richtung zu dem Ausgleichsbehälter 10 gespült zu werden, sondern kann über den Ejektor 30 zu der Ansauggasleitung 12 ausgestoßen oder gedrückt werden und dem Verbrennungsmotor zusammen mit Ansauggas zugeführt werden. Dementsprechend kann, wenn die Ausgleichsbehälterseite des Verbrennungsmotors nicht in einen Unterdruckzustand, sondern in einen Überdruckzustand eintritt, das in dem Kanister 21 gesammelte Dampfgas durch das PCSV 24 hindurchtreten und dann entlang der Spülzweigleitung 28 in Richtung zu dem Saugrohr 32 des Ejektors 30 strömen.
Ein Teil des Ansauggases, welches momentan entlang der Ansauggasleitung 12 durch das ETC 15 hindurchtritt, strömt entlang der Ansauggasrückführleitung 26 und wird dann in das Ansaugrohr 31 des Ejektors 30 eingeführt, und tritt durch die Venturi-Passage darin hindurch. In diesem Moment kann die Strömungsgeschwindigkeit des Ansauggases erhöht werden, und gleichzeitig kann der Druck davon reduziert werden, und das Ansauggas, das durch die Venturi-Passage hindurchtritt, kann kontinuierlich in die Ansauggasleitung 12 an einem vorderen Ende des Kompressors 14 ausgestoßen oder gedrückt werden, während es durch das Ausstoßrohr 33 hindurch diffundiert wird, das eine rohrexpandierende Art verwendet.
Insbesondere kann, da der Ansauggasdruck, mit welchem das Ansauggas über das Ansaugrohr 31 des Ejektors 30 durch die Venturi-Passage hindurchtritt, verringert wird, das Dampfgas, das von der Spülzweigleitung 28 in Richtung zu dem Saugrohr 32 des Ejektors 30 strömt, sofort in Richtung zu der Venturi-Passage angesaugt werden. Daher kann das Dampfgas zusammen mit dem Ansauggas über das Ausstoßrohr 33, das eine rohrexpandierende Art verwendet, in die Ansauggasleitung 12 an dem vorderen Ende des Kompressors 14 gespült werden. Dann kann das Dampfgas, das in die Ansauggasleitung 12 an dem vorderen Ende des Kompressors 14 gespült wird, zusammen mit dem Ansauggas durch den Kompressor 14 hindurchtreten und entlang der Ansauggasleitung 12 bewegt werden, und kann dann durch das ETC 15 derart hindurchtreten, dass es dem Ausgleichsbehälter 10 des Verbrennungsmotors zugeführt wird, um verbrennbar zu sein.
Jedoch wird in dem obigen herkömmlichen Dampfgasdoppelspülsystem die Ansauggasleitung 12 als ein Spülpfad zum Spülen des Dampfgases, welches in dem Kanister 21 gesammelt ist, mittels des Ejektors 30 zu dem Ausgleichsbehälter 10 verwendet, wenn der Druck der Ausgleichsbehälterseite des Verbrennungsmotors in einem Überdruckzustand ist, und die Dichte des Dampfgases (Spülgases) wird infolge der Diffusion des Dampfgases verringert, und eine Zeit, bis das Dampfgas eine Innenseite des Ausgleichsbehälters erreicht, wird verzögert. Dementsprechend wird die Spülung des Dampfgases infolge eines zu langen Dampfgasspülpfades verzögert, wodurch die Dampfgasspüleffizienz reduziert wird.
Dementsprechend stellt die Erfindung im Gegensatz zu dem herkömmlichen Dampfgasdoppelspülsystem ein Einweg-Spülverfahren zur Vereinheitlichung des Dampfgasspülpfades bereit, und selbst wenn das Einweg-Spülverfahren verwendet wird, kann Dampfgas bei sowohl Verbrennungsmotor-Unterdruck als auch Verbrennungsmotor-Überdruck über einen kurzen Spülpfad in Richtung zu dem Verbrennungsmotor gespült werden.
Die 3 und 4 sind Systemdiagramme, die ein Kraftstoffdampfgasspülsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigen. Insbesondere kann, wie gezeigt ist, eine erste Spülleitung 101 zum Abführen von Dampfgas mit einer Dampfgasauslassöffnung 21-1 des Kanisters 21 verbunden sein. Eine zweite Spülleitung 102 kann mit dem Gasansaugrohr 11 an einem vorderen Ende des ETC 15 verbunden sein. Die erste Spülleitung 101 und die zweite Spülleitung 102 können derart miteinander gekuppelt sein, dass sie über einen Ejektor 110 dazwischen verbindbar sind, und können eine einzige Spülleitung 100 bilden, die als ein Dampfgasspülpfad wirken.
Insbesondere kann der Ejektor 110 derart konfiguriert sein, dass er Dampfgas zu der zweiten Spülleitung 102 ausstößt. Dementsprechend kann ein Ansaugrohr 111 zum Ansaugen von Ansauggas an einem ersten Seitenabschnitt des Ejektors 110 ausgebildet sein, ein Ausstoßrohr 113 zum Ausstoßen von Ansauggas und Dampfgas kann an einem zweiten Seitenabschnitt des Ejektors 110 ausgebildet sein, und ein Saugrohr 112 zum Ansaugen von Dampfgas kann an einer oberen Seite des Ejektors 110 ausgebildet sein.
Außerdem kann eine Venturi-Passage 114 in einem geradlinigen Pfad ausgebildet sein, der von dem Ansaugrohr 111 zu dem Ausstoßrohr 113 innerhalb des Ejektors 110 ausgerichtet ist, und das Saugrohr 112 kann derart angeordnet sein, dass es in einer senkrechten Richtung in eine Einlassseite der Venturi-Passage 114 eindringt. Dementsprechend kann die erste Spülleitung 101 zwischen der Dampfgasauslassöffnung 21-1 des Kanisters 21 und dem Saugrohr 112 des Ejektors 110 angeschlossen sein, und die zweite Spülleitung 102 kann zwischen dem Gasansaugrohr 11 an dem vorderen Ende des ETC 15 und dem Ausstoßrohr 113 des Ejektors 110 angeschlossen sein.
Ferner kann eine Ansauggaszweigleitung 103 zwischen dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 und einer vorbestimmten Position der Ansauggasleitung 12 angeschlossen sein, um zu ermöglichen, dass Ansauggas in das Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 eingeführt werden kann. Insbesondere ist, da Ansauggas durch einen Betrieb des Kompressors 14 des Turboladers aufgeladen wird, der Druck des Ansauggases an einer Auslassseite des Kompressors 14 von einem gesamten Bereich der Ansauggasleitung 12 am höchsten. Dementsprechend kann die Ansauggaszweigleitung 103 zwischen dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 und der Ansauggasleitung 12 an der Auslassseite des Kompressors 14 des Turboladers angeschlossen sein, um das Ansauggas zu dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 zu führen.
Ein erster Verstärker 120 zum Aufladen von Ansauggas zu dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 kann in der Ansauggaszweigleitung 103 installiert sein, und der erste Verstärker 120 kann ein Auflader sein, welcher derart konfiguriert ist, dass er Ansauggas auflädt, und kann als ein elektrisches Gebläse oder als irgendeine Vorrichtung zum Aufladen von Ansauggas verwendet werden. Der erste Verstärker 120 kann in der Ansauggaszweigleitung 103 angeordnet sein, da es schwierig sein kann, Dampfgas zu dem Saugrohr 112 des Ejektors 110 lediglich mittels Ansauggas anzusaugen, das von der Ansauggasleitung 12 an der Auslassseite des Kompressors 14 in einem Verbrennungsmotor-Überdruckzustand oder einem Verbrennungsmotor-Unterdruckzustand zugeführt wird.
Mit anderen Worten kann der erste Verstärker 120 in der Ansauggaszweigleitung 103 installiert sein, um Dampfgas, das von dem Kanister 21 abgeführt wird, durch Komprimieren von Ansauggas, das von der Ansauggasleitung 12 an der Auslassseite des Kompressors 14 in Richtung zu dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 in einem Verbrennungsmotor-Überdruckzustand oder einem Verbrennungsmotor-Unterdruckzustand zugeführt wird, leichter zu dem Saugrohr 112 des Ejektors 110 anzusaugen, um über das Ausstoßrohr 113 des Ejektors 110 in Richtung zu dem Ausgleichsbehälter 10 gespült zu werden. Wenn der Kanister 21 Dampfgas sammelt, das aus Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter 20 verdampft, kann das Dampfgas mittels Aktivkohle gesammelt werden, und gleichzeitig kann das übrige Gas, das in dem Dampfgas enthalten ist, über eine Luftseitenöffnung 21-2 zu der Außenseite abgeführt werden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann ferner ein zweiter Verstärker 122 zum Korrigieren oder Einstellen eines Druckniveaus in dem Kanister 21 und dem PCSV 24 auf ein normales Atmosphärendruckniveau in der Luftseitenöffnung 21-2 des Kanisters 21 installiert sein, und der zweite Verstärker 122 kann auch eine Art eines Aufladers sein und als ein elektrisches Gebläse verwendet werden. Insbesondere wird, da eine Pulsweitenmodulation(PWM)-Steuerung zum Öffnen und Schließen des PCSV 24 basierend auf einem normalen Atmosphärendruckzustand aufgezeichnet wird, der Atmosphärendruck geändert, wie die Höhe während der Fahrt eines Fahrzeuges ansteigt, und die Steuerung zum Öffnen und Schließen des PCSV 24 kann nicht problemlos durchgeführt werden. Daher kann zusätzlich der zweite Verstärker 122 zum Korrigieren eines Druckniveaus in dem Kanister 21 und dem PCSV 24 auf den normalen Atmosphärendruck in der Luftseitenöffnung 21-2 des Kanisters 21 installiert sein.
Dementsprechend kann, wenn ein Atmosphärendrucksensor ein Signal erfasst, das kleiner als der normale Atmosphärendruck ist, der zweite Verstärker 122 betrieben werden, um Außenluft zum Aufrechterhalten des normalen Atmosphärendruckniveaus in Richtung zu dem Kanister 21 und dem PCSV 24 zu saugen und zu führen, und dementsprechend kann eine Seite des PCSV 24 in dem normalen Atmosphärendruckzustand korrigiert und gehalten werden. Der Betriebsablauf des Kraftstoffdampfgasspülsystems gemäß der Erfindung mit der obigen Konfiguration wird nachfolgend beschrieben.
Spülstrom von Dampfgas im Verbrennungsmotor-Unterdruckzustand:

3 zeigt den Betriebsablauf im Falle von Verbrennungsmotor-Unterdruck des Kraftstoffdampfgasspülsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Der Verbrennungsmotor-Unterdruck kann über das Gasansaugrohr 11 in Richtung zu der zweiten Spülleitung 102 ausgeübt werden, und kann auch über den Ejektor 110 zu der ersten Spülleitung 101 ausgeübt werden.

Dementsprechend kann Dampfgas, das in dem Kanister 21 gesammelt ist, durch Verbrennungsmotor-Unterdruck über die erste Spülleitung 101 zu dem Saugrohr 112 des Ejektors 110 angesaugt werden, und kann dann über das Ausstoßrohr 113 des Ejektors 110 zu der zweiten Spülleitung 102 gespült werden. Das Dampfgas kann kontinuierlich zu der zweiten Spülleitung 102 gespült werden und durch das Gasansaugrohr 11 und den Ausgleichsbehälter 10 hindurchtreten, und kann dann in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors verbrennen.
Insbesondere kann, wenn der zweite Verstärker 122, der in der Luftseitenöffnung 21-2 des Kanisters 21 installiert ist, betrieben wird, das Dampfgas, das in dem Kanister 21 gesammelt ist, in Richtung zu dem Saugrohr 112 des Ejektors 110 komprimiert werden. Daher kann das Dampfgas schneller über die Ausstoßleitung 113 des Ejektors 110 zu der zweiten Spülleitung 102 gespült werden und dann über die Gasansaugleitung 11 und den Ausgleichsbehälter 10 dem Brennraum des Verbrennungsmotors zugeführt werden.
Spülstrom von Dampfgas im Verbrennungsmotor-Überdruckzustand:

4 zeigt den Betriebsablauf im Falle von Verbrennungsmotor-Überdruck des Kraftstoffdampfgasspülsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Infolge von Ladedruck, mit welchem Ansauggas durch einen Betrieb des Kompressors 14 des Turboladers komprimiert und zugeführt wird, kann eine Ausgleichsbehälterseite des Verbrennungsmotors nicht in einen Unterdruckzustand, sondern in einen Überdruckzustand eintreten.

Dementsprechend kann, wenn Verbrennungsmotor-Überdruck über das Gasansaugrohr 11 in Richtung zu der zweiten Spülleitung 102 ausgeübt wird, der erste Verstärker 120, der in der Ansauggaszweigleitung 103 installiert ist, betrieben werden, um Ansauggas zu dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 aufzuladen. Mit anderen Worten kann Ansauggas, das von der Ansauggasleitung 12 an einer Auslassseite des Kompressors 14 zugeführt wird, durch den Betrieb des ersten Verstärkers 120 in Richtung zu dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 komprimiert werden und zugeführt werden.
Wenn das Ansauggas, das zu dem Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 aufgeladen wird, durch die Venturi-Passage 114 des Ejektors 110 hindurchtritt, kann die Strömungsgeschwindigkeit des Ansauggases erhöht werden. Gleichzeitig kann der Druck davon reduziert werden, und das Ansauggas, das durch die Venturi-Passage 114 hindurchtritt, kann kontinuierlich zu der zweiten Spülleitung 102 ausgestoßen (z.B. ausgegeben, gedrückt oder dergleichen) werden, während es durch das Ausstoßrohr 113 hindurch diffundiert wird, das eine rohrexpandierende Art verwendet.
Insbesondere kann, da der Ansauggasdruck, mit welchem Ansauggas über das Ansaugrohr 111 des Ejektors 110 durch die Venturi-Passage 114 hindurchtritt, verringert wird, das Dampfgas sofort über das Saugrohr 112 des Ejektors 110 in Richtung zu der Venturi-Passage 114 gesaugt werden. Daher kann das Dampfgas zusammen mit dem Ansauggas leichter über das Ausstoßrohr 113, das eine rohrexpandierende Art verwendet, zu der zweiten Spülleitung 102 gespült werden, und kann dann über das Gasansaugrohr 11 und den Ausgleichsbehälter 10 zu einem Brennraum eines Verbrennungsmotors geführt werden.
Dementsprechend kann Dampfgas selbst in einem Verbrennungsmotor-Überdruckzustand durch den Betrieb des ersten Verstärkers 120 leichter in Richtung zu dem Verbrennungsmotor gespült werden. Wenn ein Atmosphärendrucksensor ein Signal erfasst, das kleiner als der normale Atmosphärendruck ist, kann der zweite Verstärker 122 betrieben werden, um Außenluft zum Aufrechterhalten des normalen Atmosphärendruckniveaus in Richtung zu dem Kanister 21 und dem PCSV 24 zu saugen und zu führen. Daher kann eine Seite des PCSV 24 in dem normalen Atmosphärendruckzustand korrigiert und gehalten werden, und dementsprechend kann das PCSV 24 betrieben werden, um Dampfgas problemloser in Richtung zu dem Saugrohr 112 des Ejektors 110 zu führen.
Durch die obige Konfiguration kann die Erfindung die folgenden Effekte haben.
Erstens kann Dampfgas, das in einem Kanister gesammelt ist, über eine einzige Spülleitung zu einem Verbrennungsmotor gespült werden, wenn ein Verbrennungsmotor-Unterdruck ausgeübt wird, und kann auch selbst in einem Verbrennungsmotor-Überdruckzustand über dieselbe einzige Spülleitung leichter gespült werden.
Zweitens kann Dampfgas im Falle von Verbrennungsmotor-Unterdruck oder Verbrennungsmotor-Überdruck über dieselbe Spülleitung zu dem Verbrennungsmotor gespült werden, und daher kann ein Dampfgasspülpfad im Falle des Verbrennungsmotor-Überdrucks im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall reduziert werden, wodurch die Dampfgasspüleffizienz erhöht wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020180134098 [0001]

Claims

Kraftstoffdampfgasspülsystem, aufweisend: einen Ejektor (110), der ein Ansaugrohr (111) zum Ansaugen von Ansauggas, ein Ausstoßrohr (113) zum Ausstoßen des Ansauggases und von Dampfgas, und ein Saugrohr (112) zum Ansaugen des Dampfgases aufweist; eine erste Spülleitung (101), die zwischen dem Saugrohr (112) des Ejektors (110) und einer Dampfgasauslassöffnung (21-1) eines Kanisters (21) angeschlossen ist; eine zweite Spülleitung (102), die zwischen dem Ausstoßrohr (113) des Ejektors (110) und einem Gasansaugrohr (11) eines Drosselsteuerventils (15) angeschlossen ist; eine Ansauggaszweigleitung (103), die zwischen dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) und einer vorbestimmten Position einer Ansauggasleitung (12) angeschlossen ist; und einen ersten Verstärker (120), der in der Ansauggaszweigleitung (103) installiert ist, um das Ansauggas zu dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) aufzuladen.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach Anspruch 1, wobei die Ansauggaszweigleitung (103) zwischen dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) und der Ansauggasleitung (12) in einer Position einer Ausstoßseite eines Kompressors (14) angeschlossen ist.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Verstärker (120) als ein elektrisches Gebläse verwendet wird.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: einen zweiten Verstärker (122), der in einer Luftseitenöffnung (21-2) des Kanisters (21) installiert ist, um ein Druckniveau an einer Seite des Kanisters (21) und eines Spülsteuersolenoidventils PCSC (24) auf ein normales Atmosphärendruckniveau einzustellen.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach Anspruch 4, wobei der zweite Verstärker (122) als ein elektrisches Gebläse verwendet wird, das betrieben wird, wenn ein Atmosphärendrucksensor ein Signal erfasst, das kleiner als der normale Atmosphärendruck ist.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn Verbrennungsmotor-Unterdruck über das Gasansaugrohr (11) in Richtung zu der zweiten Spülleitung (102) ausgeübt wird, Dampfgas, das in dem Kanister (21) gesammelt ist, durch den Verbrennungsmotor-Unterdruck von der ersten Spülleitung (101) in das Saugrohr (112) des Ejektors (110) eingeführt wird und gleichzeitig über das Ausstoßrohr (113) zu der zweiten Spülleitung (102) gespült wird und dann dem Verbrennungsmotor zugeführt wird.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn Verbrennungsmotor-Überdruck über das Gasansaugrohr (11) in Richtung zu der zweiten Spülleitung (102) ausgeübt wird, der erste Verstärker (120), der in der Ansauggaszweigleitung (103) installiert ist, betrieben wird, um Ansauggas zu dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) aufzuladen.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach Anspruch 7, wobei Dampfgas, das in dem Kanister (21) gesammelt ist, zu dem Saugrohr (112) gesaugt wird und gleichzeitig über das Ausstoßrohr (113) zu der zweiten Spülleitung (102) gespült wird und dann infolge einer Verringerung des Druckes, mit welchem das Ansauggas, das zu dem Ansaugrohr (111) des Ejektors (110) aufgeladen wird, durch eine Venturi-Passage (114) des Ejektors (110) hindurchtritt und über das Ausstoßrohr (113) abgeführt wird, dem Verbrennungsmotor zugeführt wird.
Kraftstoffdampfgasspülsystem nach Anspruch 4, wobei, wenn ein Atmosphärendrucksensor ein Signal erfasst, das kleiner als der normale Atmosphärendruck ist, der zweite Verstärker (122), der in der Luftseitenöffnung (21 - 2) des Kanisters (21) installiert ist, betrieben wird, um Außenluft zum Aufrechterhalten des normalen Atmosphärendruckniveaus in Richtung zu dem Kanister (21) und dem Spülsteuersolenoidventil PCSV (24) zu saugen und zu führen.
Fahrzeug, welches das Kraftstoffdampfgasspülsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.