DE4430971A1

DE4430971A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zufuhr von Kraftstoffdampf in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4430971A1
Application number: DE4430971A
Authority: DE
Inventors: Martin Koelter
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-07
Also published as: EP0699832B1; EP0699832A3; EP0699832A2; ES2141283T3; DE59507512D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zufuhr von Kraftstoffdampf in ein Saugrohr einer Brennkraftma schine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Eine Vorrichtung zur Zufuhr von Kraftstoffdampf in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen ist beispielsweise aus der DE-OS 26 12 300 bekannt. Bei die ser bekannten Vorrichtung ist ein eine Drosselklappe ent haltendes Saugrohr zur Zufuhr eines Luftstromes mit der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges verbunden. Die bekannte Vorrichtung weist ein steuerbares Ventil mit ei nem Eingang auf, der mit einem Kraftstoffdampf aufneh menden Zwischenspeicher, z. B. einem Aktivkohlefilter, verbunden ist. Weiterhin weist das steuerbare Ventil einen Ausgang zu einem Saugrohrabschnitt in Luftstrom richtung hinter der Drosselklappe auf. Über den Eingang und den Ausgang des Ventils wird Kraftstoffdampf aus dem Zwischenspeicher zum Saugrohr geführt, wobei die Menge des über das Ventil geführten Kraftstoffdampfes durch eine am Ventil angebrachte und mit dem Saugrohr in Luft stromrichtung vor der Drosselklappe verbundenen Unter druckkammer gesteuert wird. Mit dieser bekannten Vorrich tung kann lediglich Kraftstoffdampf in einen Saugrohrab schnitt in Luftstromrichtung hinter der Drosselklappe zu geführt werden. Die Zufuhr des Kraftstoffdampfes an die ser Stelle wirkt sich jedoch bei manchen Betriebszustän den der Brennkraftmaschine, die insbesondere in Luft stromrichtung hinter der Drosselklappe starken Unterdruck erzeugen, z. B. im Leerlauf, auf die Regelung des Kraft stoff-Luft-Verhältnisses aufgrund schwerer Dosierbarkeit der Menge des Kraftstoffdampfes besonders negativ aus. Die Folge sind eine Erhöhung der Abgasemissionen und Fahrfehler, wie z. B. Abschnappen und Ruckeln.

Aus der DE 35 02 573 C2 ist ein Verfahren zur Zufuhr von Kraftstoffdampf zu einer Brennkraftmaschine mittels eines steuerbaren Ventils bekannt, bei dem der Durchlaßöff nungsquerschnitt des Ventils zur Verbesserung der Dosier barkeit der Kraftstoffdampfmenge durch elektrische Tak tung in Abhängigkeit vom momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine kontinuierlich veränderbar ist. Mit diesem bekannten Verfahren ist ein hoher Rechenaufwand in dem das Verfahren durchführenden Steuergerät und ein großer Arbeitsaufwand im Vorfeld zur Erstellung von Kenn feldern verbunden. Die Vorrichtung zur Durchführung die ses bekannten Verfahrens sieht die Zufuhr von Kraftstoff dampf im Saugrohr der Brennkraftmaschine in Luftstrom richtung vor der Drosselklappe vor. Diese Vorrichtung löst zwar das Problem der schlechten Dosierbarkeit der Kraftstoffdampfmenge bei Betriebszuständen, die einen starken Unterdruck hinter der Drosselklappe erzeugen, weist jedoch wiederum bei anderen Betriebszuständen wei tere Probleme auf. Beispielsweise werden im Vollastbe trieb der Brennkraftmaschine große Luftmengen angefor dert, die bei geringem Unterdruck, insbesondere in Luft stromrichtung vor der Drosselklappe nur durch große Schlauch- und Ventildurchmesser für die Zufuhr des Kraft stoffdampfes erbracht werden können.

Beispielsweise ist es auch bekannt, daß der Ausgang eines steuerbaren Ventils an einen Bypass angeschlossen ist, der die Saugrohrabschnitte in Luftstromrichtung hinter und vor der Drosselklappe verbindet. Der Kraftstoffdampf wird bei dieser Vorrichtung durch den entstehenden Misch unterdruck zugeführt. Dies hat wiederum eine große Leck luftmenge zur Folge, die bei reibleistungsreduzierten Brennkraftmaschinen unerwünscht ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, der Brennkraftmaschine ei nes Kraftfahrzeuges Kraftstoffdampf derart zuzuführen, daß sowohl die Abgasemissionen als auch die Leckluft re duziert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 wird ein Verfah ren zur Zufuhr von Kraftstoffdampf in ein eine Drossel klappe enthaltendes und einen Luftstrom führendes Saug rohr einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen mittels eines steuerbaren Ventils derart verbessert, daß der Kraftstoffdampf in Abhängigkeit vom momentanen Be triebszustand der Brennkraftmaschine wahlweise in Luft stromrichtung vor oder hinter der Drosselklappe zugeführt wird.

Vorzugsweise wird erfindungsgemäß bei Betriebszuständen, die insbesondere in Luftstromrichtung hinter der Drossel klappe Unterdruck erzeugen, wie z. B. im Leerlaufbetrieb, der Kraftstoffdampf in Luftstromrichtung vor der Drossel klappe zugeführt. Dagegen wird bei Betriebszuständen, durch die zumindest nur geringer Unterdruck erzeugt wird, wie z. B. im oberen Teillastbetrieb oder im Vollastbe trieb, der Kraftstoffdampf in Luftstromrichtung hinter der Drosselklappe zugeführt. Der momentane Betriebszu stand der Brennkraftmaschine kann beispielsweise durch die Messung des Unterdrucks selbst oder durch Signale, die zumindest indirekt auf das Vorherrschen von Unter druck schließen lassen, ermittelt werden. Beispielsweise kann durch das Signal, das die Stellung des Fahrpedals oder der Drosselklappe wiedergibt, zwischen Leerlaufbe trieb und Vollastbetrieb unterschieden werden.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird eine gute Dosierbarkeit der Kraftstoffdampfmenge und somit eine gute Abgasemissionsregelung unabhängig vom Betriebszu stand der Brennkraftmaschine gewährleistet. Darüber hin aus wird das Auftreten von Problemen an anderer Stelle, wie z. B. die Erhöhung der Leckluftmenge, verhindert. Weiterhin wird die Sättigung des als Kraftstoffdampf-Zwi schenspeicher üblicherweise verwendeten Aktivkohlefilters vermieden.

Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 2 weist bei einer besonders vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem eine Drosselklappe enthaltenden Saugrohr einer Brennkraftmaschine und einem steuerbaren Ventil mit mindestens einem Eingang zur Zu fuhr von Kraftstoffdampf das steuerbare Ventil einen er sten Ausgang zu einem ersten Saugrohrabschnitt in Luft stromrichtung vor der Drosselklappe und einen zweiten Ausgang zu einem zweiten Saugrohrabschnitt in Luftstrom richtung hinter der Drosselklappe auf.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auf beson ders einfache Weise die wahlweise Zufuhr des Kraftstoff dampfes vor oder hinter der Drosselklappe.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die den Nachteil einer großen Leckluftmenge, aufweist und

Fig. 2 die erfindungsgemäße verbesserte Vorrichtung gegenüber einem Stand der Technik nach Fig. 1.

In Fig. 1 und Fig. 2 sind gleich,e Komponenten mit glei chen Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 ist ein einen Luftstrom (Pfeil) führendes Saugrohr dargestellt, das eine die Luftstrommenge im Saugrohr wesentlich beeinflus sende Drosselklappe 3 enthält. Das Saugrohr besteht aus einem ersten Saugrohr-Abschnitt 1 in Luftstromrichtung vor der Drosselklappe 3 und aus einem zweiten Saugrohr- Abschnitt 2 in Luftstromrichtung hinter der Drosselklappe 3. Das Saugrohr ist am Ende des zweiten Saugrohr-Ab schnitts 2 mit einer Brennkraftmaschine 4 verbunden.

Ein Bypass 9 zwischen dem ersten Saugrohr-Abschnitt 1 und dem zweiten Saugrohr-Abschnitt 2 geht in den Ausgang ei nes steuerbaren Ventils 7 über. Das steuerbare Ventil 7 ist über eine Eingangsleitung 8 mit einem Aktivkohlefil ter 5 verbunden. Der Aktivkohlefilter 5 weist einen Frischlufteingang 6 auf.

Der in dem Aktivkohlefilter 5 gespeicherte Kraftstoff dampf wird in Verbindung mit der durch den Frischluftein gang 6 zugeführten Frischluft wieder flüchtig und kann über die Eingangsleitung 8 bei geöffnetem Ventil 7 über die Ausgangsleitung und den Bypass 9 den Saugrohr-Ab schnitten 1 und 2 zugeführt werden. Über den Saugrohr-Ab schnitt 2 wird anschließend der Kraftstoffdampf an die Brennkraftmaschine 4 weitergegeben.

Bei dieser Vorrichtung entsteht im Bypass ein Mischunter druck, der eine Erhöhung der Leckluftmenge zur Folge hat und somit die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine 4 erhöht.

In Fig. 2 ist anstelle des Bypasses 9 ein erster Ausgang 10 des steuerbaren Ventils 7 mit dem Saugrohr-Abschnitt 1 und ein zweiter Ausgang 11 des Ventils 7 mit dem Saug rohr-Abschnitt 2 verbunden. Durch das steuerbare Ventil 7 wird die Eingangsleitung 8 wahlweise mit dem ersten Aus gang 10 oder dem zweiten Ausgang 11 verbunden.

Das steuerbare Ventil 7 kann beispielsweise elektromagne tisch oder durch im Saugrohr entstehenden Unterdruck be tätigt werden. Herrscht beispielsweise im Saugrohr-Ab schnitt 2 Unterdruck vor oder wird durch ein elektrisches Signal, z. B. vom Drosselklappenstellungsgeber, Leerlauf betrieb angezeigt, sorgt das Ventil 7 für eine Verbindung der Eingangsleitung 8 mit dem ersten Ausgang 10. Ist das Saugrohr jedoch nahezu unterdruckfrei oder wird durch ein elektrisches Signal Vollastbetrieb erkannt, verbindet das Ventil 7 die Eingangsleitung 8 mit dem zweiten Ausgang 11.

Mit diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist eine einfache und kostengünstige Realisierung des erfindungs gemäßen Verfahrens geschaffen, mit dem sowohl eine opti male Abgasemissionsregelung als auch eine Leckluftmini mierung erreicht wird.

Claims

1. Verfahren zur Zufuhr von Kraftstoffdampf in ein eine Drosselklappe enthaltendes und einen Luft strom führendes Saugrohr einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen mittels eines steuerbaren Ven tils dadurch gekennzeichnet, daß der Kraft stoffdampf in Abhängigkeit vom momentanen Be triebszustand der Brennkraftmaschine (4) wahlweise in Luftstromrichtung vor oder hinter der Drossel klappe (3) zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit einem eine Drosselklappe ent haltenden Saugrohr einer Brennkraftmaschine und einem steuerbaren Ventil mit einem Eingang zur Zu fuhr von Kraftstoffdampf, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Ventil (7) einen ersten Ausgang (10) zu einem ersten Saugrohr-Abschnitt (1) in Luftstromrichtung vor der Drosselklappe (3) und einen zweiten Ausgang (11) zu einem zweiten Saug rohr-Abschnitt (2) in Luftstromrichtung hinter der Drosselklappe (3) aufweist.