DE2612300A1

DE2612300A1 - Vorrichtung zur brennstofftank-belueftung und steuerung des luft-brennstoff- verhaeltnisses einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2612300A1
Application number: DE19762612300
Authority: DE
Inventors: Kazuo Abe; Hidehiro Minami
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1975-03-25
Filing date: 1976-03-23
Publication date: 1976-10-07
Also published as: JPS51110130A; CA1049348A; GB1530511A

Description

PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-SOOO München 22 D-4S00 E5e2efeld

Triftstraße 4 Siekerwall 7 2612300

PG23-75229 2 3. Ma₁T !976

St/ro

Nissan Motor Company, Limited No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku Yokohama City, Japan

Vorrichtung zur Brennstofftank-Belüftung und Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine.

Bir Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brennstofftank-Belüftung und Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberberiff. des Hauptanspruchs.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Kombination aus einem Steuersystem für das Luft- Brennstoff-Verhältnis eines Luft-Brennstoff-Gemisches, das in einer Brennkraftmaschine verbrannt wird, oder des Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnisses sämtlicher Luft und sämtlichen Brennstoffes, der der Maschine zugeführt wird, auf einen gewünschten Wert, und einem Tankbelüf· .-

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tungssystem, und insbesondere eine Kombination aus einem Steuersystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis und einem System zum Zuführen von Brennstoffdampf aus einem Brennstofftank in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine, wobei durch die erfindungsgemäße Kombination erreicht werden soll, daß das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches oder das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis, das durch den in die Brennkraftmaschine gelangenden Brennstoffdampf verändert wird, auf einen gewünschten Wert korrigiert wifcd.

Bekanntlich ist es eine wesentliche Forderung bei der Reduzierung der luftverschmutzenden Bestandteile in Auspuffgasen einer Brennkraftmaschine, das Luft-Brennstoff -Verhältnis des Luft-Brennstoff-Gemisches, das in der Brennkammer der Maschine verbrannt wird, genau auf einen gewünschten Wert einzustellen. Insbesondere, wenn die Maschine mit einem katalytischen Konverter mit einem ternären Katalysator ver-• sehen ist, der ständig die Oxydation der giftigen Bestandteile wie Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxyd (CO) in den Auspuffgasen und die Reduktion der anderen giftigen Bestandteile wie Stickoxyde (NO ) fördert und zu unschädlichen Stoffen umwandelt, ist es notwendig, das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis bis zu einem Punkt vor dem katalytischen Konverter, d.h. das Luft-Brennstoff-Verhältnis, bezogen auf das Gewicht der Mengen aller Luft und allen Brennstoffes zur Bildung des Auspuffgases, das zu dem katalytischen Konverter .gelangt, auf einen stöchicmetris'chen Luft-Brennstoff-Verhältnis zu halten. Dies beruht dadauf, daß ein ternärer Katalysator die oben erwähnte Funktion am besten ausübt, wenn das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis auf dem stö chiometrischen Wert gehalten wird. Wennn die Brennkraftmaschine mit einem anderen Auspuffgas-Reinigungssystem, wie etwa einem Thermoreaktor oder

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einem katalytischen Konverter mit einem Reduktionsoder Oxydationskatalysator versehen ist, ist es ebenfalls notwendig, das Gesamtverhältnis von Luft und Brennstoff auf einem bestimmten Wert zu halten, bei dem die Auspuffgas- Reinigungseinrichtung ihre Funktion am besten ausübt.

Als zweckmäßig zur Steuerung des Gesamtverhältnisses von Luft und Brennstoff auf einen gewünscheten Wert ist ein System vorgeschlagen worden, das einen Sensor umfaßt, der die Konzentration eines in dem Auspuffgas enthaltenen Bestandteils kontrolliert und entsprechend dem festgestellten Wert ein Ventil der Einrichtung zur Herstellung des Luft-Brennstoff-Gemisches steuert und den von dieser zugeführten Brennstoff entsprechend einstellt und das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis auf einen gewünschten Wert steuert.

Andererseits werden Brennkraftmaschinen mit einem Belüftungssytem für einen Brennstofftank versehen, das Brennstoffdampf von dem Brennstofftank in die Brennkammer der Maschine durch das Ansaugrohr überführt und die Emission von Brennstoffdampf aus dem Brennstofftank in die Atmosphäre und damit eine Verschmutzung der Atmosphärenluft verhindert. Brennstoffdampf, der in die Brennkammer gelangt, verursacht eine Veränderung des Luft-Brennstoff- Verhältnisses des Gemisches oder des Gesamtverhältnisses des Gemisches. Dies führt dazu, daß der Lauf der Brennkraftmaschine gestört wird und die Auspuffgas-Behandlungseinrichtung ihre Funktion nicht in möglichst günstiger Weise durchführen kann. Daher weist gelegentlich das Brennstofftank-Belüftungssystem ein Strömungssteuerventil auf, das entsprechend dem

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Unterdruck in dem Saugrohr den Strom des Brennstoffdampfes steuert, der in die Brennkammer gelangt, und den Strom auf einen gewünschten Wert bringt, bei dem Veränderungen des Gesamtverhältnisses von Luft zu Brennstoff verhindert werden. Es war jedoch bisher nicht möglich, den Strom des Brennstoffdampfes genau zu steuern und folglich war es nicht möglich, Brennstoffdampf von dem Brennstofftank in die Brennkammer einzuleiten, ohne den Lauf der Brennkraftmaschine zu beeinträchtigen und die Arbeitsweise der Reinigungseinrichtung für die Abgase zu beeinträchtigen.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, eine kombinierte Vorrichtung aus einem Steuerventil für das Luft-Brennstoff-Gemisch und einem Brennstofftank-Belüftungssytem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die verhindert, daß das Gesamt-Verhältnis des Gemisches durch den Brennstoffdampf verändert wird, der in die Brennkammer gelangt, so daß ein Austritt des Brennstoffdampfes aus dem Brennstofftank in die Atmosphärenluft ausgeschlossen wird, ohne daß der Lauf der Maschine gestört und die Funktion der Reinigungseinrichtung für die Auspuffgase beeinträchtigt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im wesentlichen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. '

Erfindungsgemäß ist eine Kombination aus einem Brennstofftank-Belüftungssystem und einem Steuersystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis einer Brennkraftmaschine vorgesehen.. Das Brennstofftank^Belüftungssystem umfaßt einen Brennstofftank zur Aufnahme eines flüssigen Brennstoffs ■·■ zur Zuführung des Brennstoffs zu der Maschine,, und L<·.- .· mgen, die eine Fluidverbindung zwischen dem Brennstoi·■ank und dem Saugrohr der Brennkraftmaschine zur Einleitung von ausgetretenem Brennstoffdampf aus dem Brennstofftank in die Brennkammer

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der Brennkraftmaschine durch das Saugrohr herstellen. Das Steuersystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis umfaßt eine Einrichtung zur Herstellung eines Gemisches, die ein Luft-Brennstoff-Gemisch liefert, das in der Brennkammer verbrannt wird. Weiterhin ist eine Abtasteinrichtung zum Abtasten des Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnisses aller Luft und allen Brennstoffs, die in die Brennkraftmaschine gelangen, vorgesehen, und eine Steuereinrichtung zum Vergleichen des abgetasteten Gesamtverhältnisses mit einem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis. Durch diese Einrichtungen wird die Einrichtung zur Herstellung des Gemisches auf ein Luft-Brennstoff-Gemisch eingestellt,dessen Gemischverhältnis dazu führt, daß das Gesamtverhältnis von Luft und Brennstoff auf den gewünschten Wert gebracht wird, wenn es von diesem abweicht.

Die einzige Figur der Zeichnung veranschaulicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt eine Brennkraftmaschine 1o, ein Tankbelüftungssystem 12 und ein Steuersystem 14 für das Luft-Brennstoff-Verhältnis, die miteinander kombiniert sind. Die Brennkraftmaschine 1o umfaßt ein Saugrohr 16, das mit der Umgeb· ungsatmosphäre über einen Luftfilter 18 in Verbindung steht und in eine nicht gezeigte Brennkammer der Brennkraftmaschine 1o Luft oder ein Luft-Brennstoff-Gemisch einleitet, und ein Auspuffrohr 2o, das von einem nicht gezeigten Auspuff-Auslaß der Brennkammer ausgeht und in die Umgebungsatmosphäre mündet.

Eine Einrichtung 22 dient dazu, ein Luft-Brennstoff-Gemisch herzustellen und Brennstoff oder ein Gemisch aus Brennstoff und Luft in die Luft einzubringen, die durch das Saugrohr 16 angesaugt wird, so daß ein

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Luft-Brennstoff-Gemisch entsteht, das die Brennkammer füllt und dort verbrennt. In der dargestellten Ausführungsform dient ein Vergaser als Einrichtung 22 zur Herstellung des Luft-Brennstoff-Gemisches. Der Vergaser umfaßt eine Drosselklappe 24, die drehbar in dem Saugrohr 16 angeordnet ist. An Stelle des Vergasers kann eine Einspritzanlage verwendet werden. Die Einrichtung 22 umfaßt nicht gezeigte Ventileinrichtungen, beispielsweise ein Ventil in einer Brennstoff- oder Zusatzluftleitung im Falle eines Vergasers mit konstantem Choke oder in einer Brennstoff- oder Luft-Umgehungsleitung um die Drosselklappe herum im Falle eines Vergasers mit variablem Choke oder eines Brennstoffeinspritzventils im Falle einer Einspritzanlage. Durch die Ventileinrichtung wird die Brennstoffmenge eingestellt, die durch die Einrichtung 22 abgegeben wird, oder die Luftmenge, die in die Einrichtung 22 eingeleitet wird, wenn das Luft-Brennstoff-Gemisch hergestellt wird. Ein Betätigungsorgan 26 dient zur Steuerung der Ventileinrichtung. Es kann sich um ein Solenoid, einen Servomotor oder eine Membransteuerung handeln.

Eine Auspuffgas-Reinigungs- oder Behandlungseinrichtüng 28 befindet sich in dem Auspuffrohr 2o. Im dargestellten Beispielsfalle handelt es sich um einen katalytischen Konverter, der im Inneren einen nicht gezeigten, ternären oder Dreiwege-Katalysator enthält. Der ternäre Katalysator dient dazu, die Oxydation der giftigen Bestandteile wie Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxyd (CO), die sich in dem Auspuffgas der Brennkraftmaschine befinden, und die Reduktion der anderen giftigen Ber·tandteile wie Stickoxyde (NO ) zu unschädlichen Bestandteilen ständig katalytisch zu fördern. Der ternäre Katalysator übt die erwähnte Funktion am besten aus, wenn das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis ein stö .chiometrisches Verhältnis ist.

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Die Reinigungseinrichtung 28 kann eine nicht gezeigte sekundäre Luftzufuhreinrichtung zum Zuführen von Sekundärluft in das Auspuffrohr 2o in einer Position stromaufwärts der Reinigungseinrichtung 28 umfassen, durch die die Reaktion oder Verbrennung der giftigen Bestandteile der Auspuffgase gefördert wird. In diesem
Falle ist das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis das Verhältnis von Luft in dem Luft-Brennstoff-Gemisch der
Brennkraftmaschine zuzüglich der Sekundärluft zu dem ■: Brennstoff in dem Gemisch.

Das Tanklüftungssystem 12 dient dazu, ausgetretene
Brennstoffdämpfe aus dem Brennstofftank in die Brennkammer zu führen, in der sie verbrannt werden, so
daß die Menge des Brennstoffdampfes, der aus dem Tank an die Atmosphäre austritt, verringert wird. Das
Tankbelüftμngssystem 12 umfaßt einen Brennstofftank zur Aufnahme eines flüssigen Brennstoffs, der der
Brennkraftmaschine 1o zugeführt wird, und eine Brennstoffdampf leitung 32, die vom oberen Bereich des Brennstoff tanks 3o ausgeht und in das Saugrohr 16 in einer Position stromabwärts der Drosselklappe 24 oder einen Ansaugkrümmer 34 der Maschine, der ein Teil des Saugrohres 16 darstellt, mündet, so daß der verdampfte
Brennstoff aus dem Brennstofftank 3o dort eingeleitet wird. Ein Kondensationstank oder eine Dampf-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 36 befindet sich in der Brennstoffdampfleitung 32 und steht an ihrem unteren Ende mit
dem oberen Bereich des Brennstofftanks 3o über eine
Leitung 38 in Verbindung. Die Trennvorrichtung 36
dient dazu, Flüssigkeit anzutrennen und zu sammeln,
die in dem ausgetretenen Brennstoffdampf aus dem
Brennstofftank 3o enthalten ist, und die Flüssigkeit
in den Brennstofftank 3o durch die Leitung 38 zurückzuführen.

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Ein Behälter 4o ist in·der Brennstoffdampfleitung stromabwärts der Trennvorrichtung 36 angeordnet und umfaßt ein Gehäuse 42, das zwei entgegengesetzte Filter 44 und 46 enthält, die einen Abstand voneinander aufweisen und zwischeneinander eine Kammer 48 bilden. Das Gehäuse 42 ist mit einem Lufteinlaß 5o versehen, der gegenüber der äußeren Atmosphäre belüftet ist und mit der Kammer 48 über den Filter 44 in Verbindung steht. Weiterhin ist eine Einlaßkammer 52 vorgesehen, die mit der Trenvorrichtung 36 über die Leitung 32a und mit der Kammer 48 über einen Filter 54 in Verbindung steht. Eine Auslaßkammer 56 ist mit der Kammer 48 über den Filter 46 verbunden. Die Kammer .48 enthält ein dampfabsorbierendes Material wie aktivierten Kohlenstoff oder Holzkohle 58, die in bekammter Weise dazu dient, die Dämpfe aus dem Brennstofftank 3o zuabsorbieren und ihre Abgabe in die Atmosphäre durch den Lufteinlaß 5o auszuschließen.

Ein Steuerventil 6o ist in der Brennstoffdampfleitung in einer Position stromabwärts des Behälters 4o angeordnet und dient dazu, den Durchsatz„des Brennstoffdampf es, der in das Saugrohr 16 abgegeben wird, auf . i ein gewünschtes oder vorgegebenes Verhältnis zu dem in die Brennkammer durch das Saugrohr 16 angesaugten Luftstrom zu bemessen. Das Steuerventil 6o umfaßt ein Gehäuse 62 und eine druckempfindliche, verformbare Trennwand, wie etwa eine flexible Membran 64, die das Innere des Gehäuses in eine Unterdruckkammer 66 und eine Brennstoffdampfkammer 68 unterteilt..Die Unterdruckkammer 66 steht über eine Leitung 7o mit dem Ansaugrohr 16 in einer Position unmittelbar stromaufwärts der Drosselklappe 24 in deren vollständig geöffneter Stellung in Verbindung. Die Brennstoffdampfkammer ist Qber die Leitung 32d mit dem Saugrohr 16 stromabwärts der Drosselklappe 24 verbunden. Eine Auslaß-

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leitung 72 geht von der Auslaßkammer 56 aus und tritt in die Brennstoffdampfkammer 68 ein, in der sie eine öffnung 74 aufweist. Die Membran 64 dient als Ventil oder umfaßt ein nicht gezeigtes Ventil, das an dieser fest angebracht ist und mit dem freien Ende der Auslaßleitung 72 in Eingriff treten vhkH die Brennstoff dampf leitung 32 schließen kann. Das Ventil bewirkt, daß der Öffnungsgrad des Steuerventils 6o gegenüber der Leitung 32 entsprechend einem Anwachsen und Abnehmen des Unterdrucks in dem Saugrohr 16 in einer Position stromabwärts der Drosselklappe 24 in deren geöffneter Stellung verstärkt oder verringert wird. Eine Feder 76 dient dazu, die Membran 64 in eine Position zu drücken, in der das Ventil die Brennstoffleitung 32 schließt.

Das Steuersystem 14 für das Luft-Brennstoff-Verhältnis dient dazu, das Luft-Brennstoff-Gemisch, das in der Brennkammer verbrannt wird, genau auf einen gewünschten oder vorherbestimmten Verhältniswert einzu-ί·. stellen,oder das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis der gesamtem Luft und des Brennstoffs^ die in die Brennkammer und die Auspuffgase bis zum Erreichen der Reinigungseinrichtung 28 gelangen. Dieses Verhältnis ändert sich durch die austretenden Brennstoffdämpfe aus dem Brennstofftank 3o, die in die Brennkammer gelangen. Das Steuersystem 14 für das Luft-Brennstoff-Verhältnis umfaßt einen Fühler 78 in dem Auspuffrohr 2o in einer Position stromaufwärts der Reinigungseinrichtung 28, der die Konzentration eines Bestandteiles wie etwa Sauerstoff (0,)/ Kohlenmonoxyd (CO), Kohlendioxyd (CO,), Kohlenwasserstoffe (HC) oder Stickoxyde (NO ) in den Auspuffgasen abtastet. Diese Konzentration steht in engem Zusammenhang mit oder ist repräsentativ für das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Gemisches oder das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis. Ein Sauerstoff-

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-Ιο-Sensor wird als Fühler 78 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet. Der Sensor erzeugt ein elktrisches Ausgangssignal, desses Höhe die abgetastete Sauerstoffkonzentration repräsentiert. Der Fühler oder Sauerstoffsensor 78 ist elektrisch mit einer Steuerbder Komparatorschaltung 8o verbunden, an die er sein Ausgangssignal abgibt. Die Komparatorschaltung 8o vergleicht den Wert des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors 78 mit einem gewünschten Vergleichswert, der das gew ünschte Luft-Brennstoff-Verhältnis repräsentiert, welches das stöichiometrische Luft-Brennstoff-Verhältnis ist, wenn es sich bei der Reinigungseinrichtung 28 um einen katalytischen Reaktor mit einem ternären Katalysator handelt, wie es bei der beschriebenen Ausführungsform der Fall ist. Die Koparätorschaltung 8o erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal oder Fehlersignalf dessen Wert oder Größe einen Unterschied zwischen dem Wert des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors 78 und dem Vergleichswert oder die Größe oder Kleinheit des Wertes des Ausgangssignals in bezug auf den Vergleichswert repräsentiert. Die Komparatorschaltung 8o ist elektrisch mit dem Betätigungsorgan 26 der Einrichtung 22 zur Gemischherstellung verbunden, an die das Ausgangssignal abgegeben wird. Das Betätigungsorgan 26 wird entsprechend dem Wert des Ausgangssignals der Komparatorschaltung 8o betätigt und beispielsweise zum Einstellen des Verhältnisses der offenen und geschlossenen Zeit der Ventile der Einrichtung 22 zum Einstellen der Brennstoff- oder Luftmenge, die zur Bildung eines Luft-Brennstoff-Gemisches zu- oder abgeführt wird, verwendet, so daß das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis auf das gewünschte Verhältnis korrigiert wird.

Die zuvor beschriebene Kombinationaus Tahkbelüftungssystem und Steuersystem für das Luft-Brennstoff- Verhältnis arbeitet folgendermaßen.

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Der ausgetretene Brennstoffdampf, im wesentlichen unverbrannte Kohlenwasserstoffe, aus dem Brennstofftank 30 wird durch den geringeren Druck in dem Behälter 40 durch die Brennstoffdampfleitung 32 in den Behälter 40 gezogen; Ein Teil des Dampfes und/oder die Flüssigkeit in dem Dampf wird verflüssigt und/oder in der Trennvorrichtung 36 abgetrennt und in den Brennstofftank 30 zurückgeführt. Der verbleibende Brennstoffdampf wird durch die Leitung 32a und die Einlaßkammer 52 in die Kammer 48 des Behälters 40 gezogen und dort durch den Absorber, d.h. die Holzkohle 58 absorbiert. Atmosphärenluft wird ständig in die Kammer 48 durch den Lufteinlaß 50 eingezogen. Die Saugwirkung des Saugrohres wirkt über die Leitung 70 auf den Behälter 40 ein, so daß der Brennstoffdampf von der Holzkohle 58 abgegeben und ein Gemisch aus Brennstoffdampf und Atmaiphärenluft in einer Menge, die durch das Steuerventil 60 bestimmt wird, durch die Leitung 32b in das Saugrohr 16 gesaugt wird. Das. Gemisch aus Brennstoffdampf und Luft wird sodann in die Brennkammer durch das Saugrohr 16 überführt wobei eine Änderung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses des der Maschine^ zugeführten Luft-Brennstoff-Gemisches eintritt. In der Brennkammer wird es zusammen mit dem Maschinengemisch verbrannt, so daß ein Auspuffgas entsteht, das in das Auspuffrohr 20 abgegeben wird.

Der Sauerstoffsensor 78 tastet die Konzentration des in dem Auspuffgas vorhandenen Sauerstoff ab. Die Konzentration des Sauerstoffs ist repräsentativ für das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis, das durch den Brennstoffdampf und die in die Brennkammer eingeleitete Luft verändert wird. Der Sauerstoffsensor erzeugt ein Ausgangssignal, das die abgetastete Sauerstoffkonzentration repräsentiert. Die Komparatorschaltung 80 vergleicht den Wert des Ausgangssignals des Sauerstoffsensors 78 mit dem Vergleichswert und erzeugt ein Aus"gangssignal, das repräsentativ ist

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für den Überschuß oder Mangel an Brennstoff oder den Mangel oder Überschuß an Luft des Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnisses in bezug auf des gewünschte Verhältnis. Das Betätigungsorgan 26 wird durch das Ausgangssignal der Komparatorschaltung gesteuert und öffnet die Ventileinrichtung der Einrichtung 22, so daß die Brennstoffmenge, die von dieser zugeführt wird, verringert oder vergrößert wird oder die Luftmenge vergrößert oder verringert, wird, und die dem Gemisch zugeführt wird, so daß ein abgemagertes oder angereichertes Gemisch entsteht, das soweit geändert ist, daß das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis auf das gewünschte Verhältnis vergrößert oder verringert ist. Auf diese Weise wird das Gesamtverhältnis auf dem gewünschten Wert unabhängig von der Menge des verdampften Brennstoffs, der von dem Brennstofftank 30 in die Brennstoffjtammer gelangt, festgehalten. Folglich wird der Lauf der Brennkraftmaschine 10 stabilisiert, und die Reinigungseinrichtung 28 arbeitet mit maximalem Erfolg, so daß die Anteile der luftverschmutzenden Bestandteile in den Auspuffgasen aus diesen entfernt werden.

Obwohl es bei einem Tankbelüftungssystem, das nicht mit einem Steuersystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis kombiniert ist, bisher notwendig war, große Anstrengungen zu unternehmen, um beispielsweise ein Strömungssteuerventil einzustellen und den Strom des Brennstoffdampfes, der in das.Ansaugrohr gelangt, so nah wie möglich an den gewünschten Wert zu steuern, ist es bei einem Tankbelüftungssystem, das erfindungsgemäß mit einem Steuersystem für das Luft-Brennstoff-Verhältnis kombiniert ist, nicht erforderlich, derartige Anstrengungen zu unternehmen, und ein Vorteil liegt darin, daß die Einrichtung zur Steuerung des Brennstoffdampfstromes auf beispielsweise eine Düse vereinfacht werden kann.

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Die Erf indung liegt in einer Kombination eines Brennstofftank-Belüftungssystems und eines Steuersystems für das Luft-Brennstoff -Verhältnis, durch die das Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnis gesteuert oder korrigiert wird, das durch austretenden Brennstoffdampf verändert wird, der aus dem Brennstofftank in die Brennkammer der Brennkraftmaschine übertritt, und zwar auf ein gewünschtes Luft-Brennstoff-Verhältnis, so daß der austretende Brennstoffdampf von dem Brennstofftank in die Brennkammer eingeleitete werden kann, ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine zu stören und die Arbeitsweise einer Behandlungseinrichtung für Auspuffgase zu beeinträchtigen.

Obwohl die Erfindung inCAnwendung auf eine Maschine mit einem katalytischen Konverter mit einem ternären Katalysator beschrieben worden ist, kann sie auch auf eine Maschine mit anderen Reinigungseinrichtungen für das Auspuffgas, wie etwa einem thermischen Reaktor oder einem katalytischen Konverter mit einem Reduktionsoder Oxydationskatalysator angewendet werden. In diesem Falle ist der gewünschte Wert des Gesamt-Luft-Brennstoff-Verhältnisses ein Wert, bei dem die Behandlungseinrichtung für das Auspuffgas ihre Funktion am besten erfüllt.

-Patentansprüche-

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Claims

-u-

Patentansprüche

Vorrichtung zur Brennstofftank-Belüftung und Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Tankbelüftungssystem (12) mit einem Brennstofftank (3o) zur Aufnahme eines flüssigen Brennstoffs für die Brennkraftmaschine und Leituncren (32, 38) zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Brennstofftank und dem Saugrohr (16) der Brennkraftmaschine zur überführung von Brennstoffdampf von dem Brennstofftank in die Brennkammer der Brennkraftmaschine durch das Saugrohr mit Hilfe des dortiger. Unterdrucks, und durch ein Steuersystem (14) für das Luft-Brennstoff-Verhältnnis mit einer ein Gemisch Eür die Brennkammer der Brennkraftmaschine herstellendem Einrichtung (22), einer Abtasteinrichtung (78) zum Abtasten des Gesamtverhaltnisses sämtlicher Luft und sämtlichen Brennstoffs, die in die Brennkraftmaschine gelangen, und einer Steuereinrichtung (8o) zum Vergleichen des abgetasteten Gesamtverhaltnisses mit einem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis und zum Steuern der Einrichtung (22) zur Herstellung des Gemisches auf ein Gesamtverhältnis des Gemisches entsprechend dem gewünschten Wert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (78) einen Sensor zum Abtasten der Konzentration eines Bestandteiles des Auspuffgases aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung (22) zur Herstellung des Gemisches ein Ventil zur Steuerung des in die Luft in dem Saugrohr (16) eingespeisten Brennstoffs und ein Betätigungsorgan (26) für dieses Ventil aufweist, und daß die Steuereinrichtung ^eine Komperatorschaltung (8o) zur Erzeugung eines Fehlersignals entsprechend der Differenz zwischen dem abgetasteten Gesamt

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Luft-Brennstoff-Verhältnis und dem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis umfaßt, welches Fehlersignal an das Betätigungsorgan (26) zur öffnung des Ventils zur Einstellung der in das Gemisch eingespeisten Brennstoffmenge entsprechend dem gewünschten Luft-Brennstoff-Verhältnis geleitet wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tankbelüftungssystem (12) ein Steuerventil (6o) in den Leitungen (32, 38) umfaßt, das durch Unterdruck in dem Saugrohr (16) steuerbar ist und den Brennstoffdampfstrom in Richtung des Saugrohres auf einen vorbestimmten Wert einstellt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß das Tankbelüftungssystem (12) einen Behälter (4o) in den Leitungen (32, 38) aufweist, der ein Absorbtionsmittel (78) zum Absorbieren der Brennstoffdämpfe aus den Brennstofftank (3o) enthält.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Auspuffrohr (2o) der Brennkraftmaschine (1o) ein katalytischer Konverter stromabwärts der Abtasteinrichtung (78) vorgesehen ist, der einen ternären Katalysator enthält, der ständig katalytisch die Oxydation von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxyd in dem Auspuffgas und die Reduktion von Stickoxyden in dem Auspuffgas fördert, und das gewünschte Luft^Brennstoff-Verhältnis das stöchiometrische Verhältnis ist.

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