DE112012005308T5

DE112012005308T5 - Turbo-Spülmodul für turboaufgeladene Fahrzeuge

Info

Publication number: DE112012005308T5
Application number: DE112012005308.7T
Authority: DE
Inventors: Brian Gordon Woods; David William Balsdon
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-10-02
Also published as: CN104011364A; US20130152904A1; WO2013095894A1

Abstract

En Turbo-Spülmodul (26) umfasst ein Spülventil (18'), welches zwischen einem Dampfauffangbehälter (16) und einem Einlasskrümmer (22) angeordnet ist. Eine Venturi-Düse (14') nimmt bei Betrieb des Turboladers unter Druck stehende Luft von diesem Turbolader (12) auf, um ein Vakuum zu erzeugen, um Dämpfe von dem Behälter (60) durch das Spülventil (18') zu einem Einlass des Turboladers und des Einlasskrümmers zum Spülen im Motor einzusaugen. Ein erstes Absperrventil (22') vermeidet, dass Druck von dem Einlasskrümmer bei Betrieb des Turboladers den Behälter erreicht. Ein zweites Absperrventil (24') vermeidet, dass ein Vakuumdruck von dem Einlasskrümmer bei einem Turboladerleerlauf in Kommunikation mit der Venturi-Düse steht, wobei Dampf vom Behälter durch das Spülventil (18') und den Einlasskrümmer zum Spülen im Motor eingesogen wird. Das Spülventil (18'), die Venturi-Düse (14'), das erste Absperrventil (22') und das zweite Absperrventil (24') sind in eine einzelne Komponente integriert.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der U. S. Provisional Application Nr. 61/577,445 mit Anmeldedatum vom 19. Dezember 2011.
GEBIET
Diese Erfindung betrifft Dampf-Managementsysteme von Fahrzeugen, und insbesondere ein Dual-Betrieb-Turbo-Spülmodul, welches bei Verwendung eines Turboladers ein Vakuum erzeugt und bei Nichtverwendung des Turboladers ein Krümmervakuum verwendet.
HINTERGRUND
Mit Bezug auf 1 wird ein herkömmliches Verdampfungs-Managementsystem für ein turboaufgeladenes Fahrzeug gezeigt, welches allgemein mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Bei Betrieb des Turboladers 12 wird unter hohem Druck stehende Luft (Pfeil A) vom Turbolader 12 durch eine Venturi-Düse 14 gelenkt, um ein Vakuum (Pfeile B) zu erzeugen, welches Kohlenwasserstoffe vom Behälter 16 durch das elektronisch betriebene Spülventil 18 für ein Spülen am bzw. im Motor (nicht dargestellt) durch die Drosselklappe 20 und den Einlasskrümmer 22 hindurch zum Einlass des Turboladers 12 saugt. Der Behälter 16 und ein damit verbundener Kraftstofftank (nicht dargestellt) werden durch Verwendung eines Absperrventiles 22 vor einem Krümmerdruck geschützt.
Mit Bezug auf 2, wenn sich der Turbolader 12 im Leerlauf befindet, stellt ein Krümmervakuum (Pfeile C) ein herkömmliches Spülen durch den Motor, d. h. mit Hilfe des Motors, bereit. Ein Absperrventil 24 vermeidet, dass das Vakuum die Venturi-Düse 14 erreicht.
Das System 10 umfasst viele separate Komponenten, welche über verschiedene flexible (Schlauch-)Leitungen mit geringer Durchlässigkeit verbunden sind, wobei die Leitungen Befestigungsklammern bzw. -Clipse erfordern. Die individuellen Komponentenverbindungen mit Leitungen können Druck- oder Vakuum-Austrittspunkte (Leckstellen) sein. Außerdem ist der Fluss bzw. die Strömung im System 10 in Abhängigkeit von der Anwendung nicht gleichbleibend bzw. konsistent.
Somit besteht, zur Reduzierung der Einbaugröße, der Anzahl an Leitungsverbindungen, Herstellungskosten und Strömungsvariabilität, ein Bedarf, Komponenten des Systems 10 zu integrieren.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den oben beschriebenen Bedarf zu erfüllen. In Übereinstimmung mit den Prinzipien einer Ausführungsform wird diese Aufgabe bzw. dieser Gegenstand durch ein Verdampfungsabgas-Managementsystem für ein Fahrzeug gelöst. Das System umfasst einen Dampfauffangbehälter, welcher für eine Verbindung mit einem Kraftstofftank zur Aufnahme von Kohlenwasserstoffdämpfen vom Kraftstofftank ausgebildet und angeordnet ist; einen Einlasskrümmer zum Einsaugen von Luft in einen internen Verbrennungskraftmotor des Fahrzeuges; einen mit dem Einlasskrümmer verbundenen Turbolader zur Bereitstellung von unter Druck stehender Luft für den Motor; und ein einzelnes, integrales Turbo-Spülmodul. Das Modul umfasst ein Spülventil mit einem mit dem Behälter verbundenen Einlass und einem mit dem Einlasskrümmer verbundenen Auslass; eine Venturi-Düse zur Aufnahme von unter Druck stehender Luft vom Turbolader bei Betrieb desselben ist dazu ausgebildet und angeordnet, um ein Vakuum zu erzeugen, um Dämpfe von dem Behälter durch das Spülventil zu einem Einlass des Turboladers und des Einlasskrümmers für ein Spülen im Motor einzusaugen; ein erstes Absperrventil, um zu vermeiden, dass bei Betrieb des Turboladers Druck vom Einlasskrümmer den Behälter erreicht; und ein zweites Absperrventil, um zu vermeiden, dass bei einem Turboladerleerlauf ein Vakuumdruck vom Einlasskrümmer in Kommunikation mit der Venturi-Düse steht, wobei Dampf vom Behälter für ein Spülen im Motor durch das Spülventil und den Einlasskrümmer gesogen wird.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt einer Ausführungsform wird ein Turbo-Spülmodul für ein Abgas-Managementsystem eines turboaufgeladenen Fahrzeuges bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst einen Dampfauffangbehälter, welcher für eine Verbindung mit einem Kraftstofftank zur Aufnahme von Kohlenwasserstoffdämpfen vom Kraftstofftank ausgebildet und angeordnet ist; einem Einlasskrümmer zum Einsaugen von Luft in einen internen Verbrennungskraftmotor des Fahrzeugs; und einen mit dem Einlasskrümmer verbundenen Turbolader zur Bereitstellung von unter Druck stehender Luft für den Motor. Das Modul umfasst ein Spülventil mit einem Einlass, welcher für eine Verbindung mit dem Dampfauffangbehälter ausgebildet und angeordnet ist, und deinem Auslass, welcher für eine Verbindung mit dem Einlasskrümmer ausgebildet und angeordnet ist; eine Venturi-Düse, welche zur Aufnahme von unter Druck stehender Luft vom Turbolader bei Betrieb desselben ausgebildet und angeordnet ist, um ein Vakuum zu erzeugen, um Dampfe vom Behälter durch das Spülventil zu einem Einlass des Turboladers und des Einlasskrümmers für ein Spülen im Motor einzusaugen; ein erstes Absperrventil, um zu vermeiden, dass bei Betrieb des Turboladers ein Druck vom Einlasskrümmer den Behälter erreicht; und ein zweites Absperrventil, um zu vermeiden, dass bei einem Turboladerleerlauf ein Vakuumdruck vom Einlasskrümmer in Kommunikation mit der Venturi-Düse steht, wobei Dampf vom Behälter durch das Spülventil und dem Einlasskrümmer für ein Spülen im Motor eingesogen wird. Das Spülventil, die Venturi-Düse, das erste Absperrventil und das zweite Absperrventil sind in eine einzelne Komponente integriert.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung als auch der Verfahren des Betriebs und die Funktionen der entsprechenden Elemente der Struktur, die Kombination von Teilen und Wirtschaftlichkeit in der Herstellung werden bei Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung und den angefügten Ansprüchen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen verständlicher, welche alle einen Teil dieser Beschreibung bilden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in denen:
1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Verdampfungs-Managementsystems für ein turboaufgeladenes Fahrzeug ist, wobei bei Betrieb des Turboladers ein Spülen (bzw. Freispülen oder Reinigen) von Kohlenwasserstoffen gezeigt wird;
2 eine schematische Darstellung des herkömmlichen Verdampfungs-Managementsystems aus 1 ist, wobei ein Spülen von Kohlenwasserstoffen bei einem Leerlauf des Turboladers gezeigt wird;
3 eine schematische Darstellung eines Verdampfungs-Managementsystems ist, welches in schematischer Darstellung ein in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform bereitgestelltes Turbo-Spülmodul zeigt.
4 eine Seitliche Darstellung eines Turbo-Spülmodules einer Ausführungsform ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Mit Bezug auf 1 wird eine schematische Darstellung eines im Allgemeinen mit Bezugszeichen 10' gekennzeichneten Verdampfungs-Managementsystems mit einem im Allgemeine mit Bezugszeichen 26 gekennzeichneten Turbo-Spülmodul gezeigt, und zwar in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform. Das wie in 4 gezeigte Turbo-Spülmodul 26 integriert die Venturi-Düse 14', die Absperrventile 22' und 24' und das Spülventil 18' in eine einzelne Komponente. Somit ist das Spülventil 18' auf direkte Art und Weise (ohne irgendwelcher flexibler Leitungen) mit den Absperrventilen 22' und 24' gekoppelt, wobei die Venturi-Düse auf direkte Art und Weise (ohne irgendeiner flexibler Leitung) mit dem Absperrventil 24' gekoppelt ist. Der Behälter 16 ist für eine Verbindung mit einem Kraftstofftank zur Aufnahme von Kohlenwasserstoffdämpfen davon in der herkömmlichen Art und Weise ausgebildet und angeordnet.
Bei Betrieb des herkömmlichen Turboladers 12 wird unter hohem Druck stehende Luft vom Auslass 13 des Turboladers 12 durch eine Leitung 15 zum Einlass 27 der Venturi-Düse 14' geleitet, um ein Vakuum zu erzeugen, um Kohlenwasserstoffdämpfe vom Behälter 18' durch die Leitung 17, durch das elektronisch betriebene Spülventil 18, durch den Auslass 29 der Venturi-Düse 14', durch eine Leitung 19 zum Einlass 21 des Turboladers 12, durch die Drosselklappe 20 und den Einlasskrümmer 22 für ein Spülen des internen Verbrennungskraftmotors 25 einzusaugen. Der Behälter 16 und somit der Kraftstofftank sind durch Verbindung des Absperrventiles 22' vor einem Krümmerdruck geschützt.
Bei Leerlauf des Turboladers 12 saugt ein Krümmervakuum Kohlenwasserstoffdämpfe vom Behälter 16 durch das Spülventil 18', durch Leitung 23 zum Einlasskrümmer 22, und zwar für ein Spülen im Motor 25. Das Absperrventil 24' vermeidet, dass der Krümmervakuumdruck in Kommunikation mit der Venturi-Düse 14 steht.
Zur Reduzierung von Einbauplatz unter der Motorhaube ist eine Achse D des Einlasses 28 des Spülventiles 18' im Wesentlichen parallel zur Achse E des Auslasses 30 des Spülventiles 18' und zur Achse F der Venturi-Düse 14'. Die Verwendung des Turbo-Spülmodules 26 verringert Kosten hinsichtlich Leitungen und Befestigungsklammern, da weniger dieser Komponenten erforderlich sind, reduziert die Anzahl an Verbindungen im System 10, was das Auftreten möglicher Austrittspunkte (Leckage-Punkte) reduziert, und reduziert eine Strömungsvariabilität, da das Modul 26 von Anwendung zu Anwendung gleichbleibend ist.
Die vorangegangenen bevorzugten Ausführungsformen wurden für die Zwecke der Darstellung der strukturellen und funktionalen Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgezeigt und beschrieben, als auch zur Darstellung der Verfahren für eine Anwendung der bevorzugten Ausführungsformen, wobei sie geändert werden können, ohne von solchen Prinzipien abzuweichen. Daher umfasst diese Erfindung alle innerhalb des Grundgedankens der folgenden Ansprüche mit umfassten Änderungen.

Claims

Verdampfungsabgas-Managementsystem für ein Fahrzeug, umfassend: einen Dampfauffangbehälter, welcher für eine Verbindung mit einem Kraftstofftank zur Aufnahme von Kohlenwasserstoffdämpfen aus dem Kraftstofftank ausgebildet und angeordnet ist, einen Einlasskrümmer zum Einsaugen von Luft in einen internen Verbrennungskraftmotor des Fahrzeugs, einen Turbolader, welcher mit dem Einlasskrümmer zur Bereitstellung von unter Druck stehender Luft für den Motor verbunden ist, und ein einzelnes, integral ausgebildetes Turbo-Spülmodul, umfassend: ein Spülventil mit einem mit dem Behälter verbundenen Einlass und einem mit dem Einlasskrümmer verbundenen Auslass, eine Venturi-Düse, welche zur Aufnahme von unter Druck stehender Luft vom Turbolader ausgebildet und angeordnet ist, und zwar wenn sich der Turbolader in Betrieb befindet, um ein Vakuum zu erzeugen, um Dämpfe von dem Behälter durch das Spülventil zu einem Einlass des Turboladers und des Einlasskrümmers zum Spülen im Motor zu saugen, ein erstes Absperrventil, um zu vermeiden, dass Druck vom Einlasskrümmer den Behälter bei einem Betrieb des Turboladers erreicht, und ein zweites Absperrventil, um zu vermeiden, dass ein Vakuumdruck vom Einlasskrümmer bei einem Leerlauf des Turboladers in Kommunikation mit der Venturi-Düse ist, wobei Dampf von dem Behälter durch das Spülventil und den Einlasskrümmer für ein Spülen im Motor gesaugt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Spülventil direkt jeweils mit dem ersten und dem zweiten Absperrventil gekoppelt ist und die Venturi-Düse direkt, ohne die Verwendung von flexiblen Leitungen, mit dem zweiten Absperrventil gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei eine Achse des Einlasses des Spülventiles, eine Achse des Auslasses des Spülventiles und eine Achse der Venturi-Düse jeweils im Wesentlichen in einer parallelen Beziehung zueinander sind.
System nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: eine erste Leitung, welche den Einlass des Spülventiles mit dem Behälter verbindet, eine zweite Leitung, welche den Auslass des Spülventiles mit dem Einlasskrümmer verbindet, eine dritte Leitung, welche einen Auslass des Turboladers mit einem Einlass der Venturi-Düse verbindet, und eine vierte Leitung, welche einen Auslass der Venturi-Düse mit dem Einlass des Turboladers verbindet.
Turbospülmodul für ein Abgas-Managementsystem eines turboaufgeladenen Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug einen Dampfauffangbehälter aufweist, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, um mit einem Kraftstofftank verbunden zu sein, um Kohlenwasserstoffdämpfe vom Kraftstofftank aufzunehmen, einem Einlasskrümmer zum Einsaugen von Luft in einen internen Verbrennungskraftmotor des Fahrzeugs und einem mit dem Einlasskrümmer verbundenen Turbolader zur Bereitstellung von unter Druck stehender Luft für den Motor, wobei das Modul umfasst: ein Spülventil mit einem Einlass, welches für eine Verbindung mit dem Dampfauffangbehälter ausgebildet und angeordnet ist, und mit einem Auslass, welcher für eine Verbindung mit dem Einlasskrümmer ausgebildet und angeordnet ist, eine Venturi-Düse, welche zur Aufnahme von unter Druck stehender Luft vom Turbolader bei einem Betrieb desselben ausgebildet und angeordnet ist, um ein Vakuum zu erzeugen, um Dämpfe von dem Behälter für ein Spülen im Motor durch das Spülventil zu einem Einlass des Turboladers und des Einlasskrümmers einzusaugen, ein erstes Absperrventil, um zu vermeiden, dass ein Druck bei Betrieb des Turboladers vom Einlasskrümmer den Behälter erreicht und ein zweites Absperrventil, um zu vermeiden, dass ein Vakuumdruck bei einem Turboladerleerlauf vom Einlasskrümmer in Kommunikation mit der Venturi-Düse steht, wobei Dampf vom Behälter für ein Spülen im Motor durch das Spülventil und den Einlasskrümmer eingesogen wird, wobei das Spülventil, die Venturi-Düse, das erste Absperrventil und das zweite Absperrventil in eine einzelne Komponente integriert sind.
Modul nach Anspruch 5, wobei das Spülventil direkt jeweils mit dem ersten und zweiten Absperrventil gekoppelt ist und die Venturi-Düse direkt, ohne die Verwendung flexibler Leitungen, mit dem zweiten Absperrventil gekoppelt ist.
Modul nach Anspruch 5, wobei eine Achse des Einlasses des Spülventiles, eine Achse des Auslasses des Spülventiles und eine Achse der Venturi-Düse jeweils im Wesentlichen in einer parallelen Beziehung zueinander stehen.
Verfahren zur Bereitstellung eines Verdampfungsabgas-Managementsystems für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen Dampfauffangbehälter aufweist, welcher für eine Verbindung mit einem Kraftstofftank zur Aufnahme von Kohlenwasserstoffdämpfen vom Kraftstofftank ausgebildet und angeordnet ist, einem Einlasskrümmer zum Einsaugen von Luft in einen internen Verbrennungskraftmotor des Fahrzeuges und einem in Verbindung mit dem Einlasskrümmer stehenden Turbolader zur Bereitstellung von unter Druck stehender Luft für den Motor, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Spülventiles mit einem Einlass, welcher für eine Verbindung mit dem Dampfauffangbehälter ausgebildet und angeordnet ist, und einem Auslass, welcher für eine Verbindung mit dem Einlasskrümmer ausgebildet und angeordnet ist; einer Venturi-Düse, welche für eine Aufnahme von unter Druck stehender Luft vom Turbolader bei einem Betrieb desselben ausgebildet und angeordnet ist, um ein Vakuum zu erzeugen, um Dämpfe von dem Behälter durch das Spülventil zu einem Einlass des Turboladers und des Einlasskrümmers für ein Spülen im Motor einzusaugen; ein erstes Absperrventil, um zu vermeiden, dass ein Druck vom Einlasskrümmer den Behälter bei Betrieb des Turboladers erreicht; und ein zweites Absperrventil, um zu vermeiden, dass ein Vakuumdruck vom Einlasskrümmer bei einem Turboladerleerlauf in Kommunikation mit der Venturi-Düse steht, wobei der Dampf von dem Behälter für ein Spülen im Motor durch das Spülventil und den Einlasskrümmer eingesogen wird, und Integrieren des Spülventiles, der Venturi-Düse, des ersten Absperrventiles und des zweiten Absperrventiles in eine einzelne Komponente.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Integrierens ein Koppeln des Spülventiles auf direkte Art und Weise jeweils mit dem ersten und dem zweiten Absperrventil und ein Koppeln der Venturi-Düse auf direkte Art und Weise, ohne die Verwendung flexibler Leitungen, mit dem zweiten Absperrventil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Integrierens ein Sicherstellen umfasst, dass eine Achse des Einlasses des Spülventiles, eine Achse des Auslasses des Spülventiles und eine Achse der Venturi-Düse jeweils im Wesentlichen in einer parallelen Beziehung zueinander stehen.