WO2017102153A1 - Tankentlüftungssystem, antrieb und fahrzeug - Google Patents
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- B60K2015/03514—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems with vapor recovery means
Definitions
- the present invention relates to a tank ventilation system for a
- the tank ventilation system comprises a vent line from the tank of the fuel tank, which ends in a filter, in particular in an activated carbon filter.
- the filter absorbs hydrocarbons from the fuel vapors escaping from the tank, allowing exhaust air cleaned by hydrocarbons to escape into the atmosphere.
- the underlying filter system must be generated.
- the filter system is usually connected by means of a purge line to the intake manifold of the underlying internal combustion engine. The fluid mechanical connection is controlled via a regeneration valve in the purge line.
- Claim 1 has the advantage that a particular uniform distribution of the introduced from the tank ventilation system fuel to the internal combustion engine and the cylinder with a particularly reliable level of controllability is achieved.
- a tank ventilation system for an internal combustion engine of a vehicle is provided with (i) a filter unit for receiving and storing fuel vapors from a fuel tank of the vehicle, (ii) a
- the regeneration valve unit has a plurality of regeneration valves connected to one another in a fluid-mechanically parallel manner. Characterized in that a plurality of regeneration valves is formed in the Regenerierventilhim, which are connected in fluid-mechanical parallel to each other, a particularly high degree of controllability of the supply of fuel from the tank ventilation process and a high degree of uniformity of the distribution can be achieved with respect to the internal combustion engine.
- the dependent claims show preferred developments of the invention.
- Sub-lines fluid-mechanically connected or connectable to the suction line arrangement of the internal combustion engine.
- Suction line arrangement allows the entry of fuel from the
- Tank venting system can achieve an increased degree of uniformity of the fuel supplied from the tank venting process in the distribution by a plurality of groups of cylinders of the internal combustion engine each have a plurality of regeneration valves for each of the groups of cylinders are formed, in particular in an identical number.
- Regenerating valve is formed.
- Internal combustion engine each have a plurality of regeneration valves are formed, in particular with an identical number for each of the cylinders.
- the assignment between a regeneration valve to a respective cylinder of the underlying internal combustion engine can be implemented particularly reliably if a respective regeneration valve is formed upstream and in the immediate vicinity of an inlet valve of a respective cylinder. Particularly advantageous is the short path of the regeneration or the regeneration gases to the inlet valve of the cylinder, because thereby optimal synchronization of the flush timing of the regeneration valve and the intake frequency of the cylinder is made possible.
- a first regeneration valve upstream and in the immediate vicinity of an inlet valve of the respective cylinder is formed and another Regenerierventil upstream and spaced from the inlet valve of the cylinder and the first regeneration valve is formed.
- the supply of fuel from the tank venting process can be particularly well matched to the influx of air on the intake tract, especially at higher suction frequencies of the cylinder.
- Formed control unit which is adapted to control the Regenerierventiliser and the regeneration valves and thus the fluid mechanical connection of the filter unit with the Saug effetsanowski by the Spül effetsaniser, in particular depending on an operating status of a drive system of the vehicle, an operating status of the internal combustion engine of the vehicle, a status of the filter unit and / or from
- the present invention relates to a drive system for a vehicle with (i) an internal combustion engine for driving a vehicle, (ii) a fuel tank for receiving fuel and for controllably supplying the internal combustion engine with fuel and (iii) tank venting system for controllable fluid mechanical connection between the Fuel tank and a Saug effetsanssen of the internal combustion engine, in which a
- Tank venting system according to the present invention is formed.
- the present invention provides a vehicle which is formed with a drive system according to the invention.
- Figure 1 is a schematic view in the manner of a block diagram showing an embodiment of the invention Vehicle using an embodiment of the tank ventilation system according to the invention shows, and
- Figure 2 shows a schematic view in the manner of a block diagram of a conventional tank ventilation system.
- Suction line part 65 of a Saug effetsanix 60 of an internal combustion engine 10 is formed, which is also referred to below as an internal combustion engine.
- the fuel tank 30 itself consists of a tank housing 33 for receiving the fuel, a filler neck 31 for filling the fuel tank 30 and a tank ventilation line 32.
- the tank ventilation line 32 fluidly connects the fuel tank 30 with the filter unit 20.
- the Saug effetsteil 65 is formed as part of the Saug effetsanssen 60 upstream of the engine 10 with the cylinder bank 1 1 and the cylinders 12 and downstream to a charge air cooler 62 and a throttle 63. Downstream of the internal combustion engine 10 is the Exhaust gas aftertreatment 70 with an exhaust pipe 71 and a formed on or in this sensor device 72, for example, a lambda probe or the like.
- the tank ventilation line 32 is fluid-mechanically connected to the filter unit 20, which is formed by a filter housing 21, inside which a filter 22, for Example, an activated carbon filter, located over the
- Tank vent line 32 supplied gaseous air fuel mixture, for example, freed from hydrocarbon components.
- the purified gas mixture then leaves the filter unit 20 via the environmental line 23.
- a purge line unit 40 Surrounding line 23 opposite a purge line unit 40 is formed, which controlled by a regeneration valve 51 a controlled fluid-mechanical connection with the suction line 65 of the suction line 60 manufactures.
- the conventional purge line unit 40 ' is provided by an upstream purge line 44 with respect to the regeneration valve 51 and a downstream purge line 45 having an orifice 46 and in
- the orifice 46 of the conventional purge line unit 40 is formed together with the suction line part 65 clearly upstream of the internal combustion engine 10 in the suction line arrangement 60.
- the purge line unit 40 consists essentially of a purge line 41, which extends into the vicinity of the internal combustion engine 10 and there in the vicinity at a branch point 43 divides into a plurality of sub-lines 42.
- Each sub-line 42 has exactly one regeneration valve 51, so that
- Each sub-line 42 has its own mouth region 47.
- the respective mouth region 47 supplies the fluid-mechanical connection of the respective sub-line 42 with the respective regeneration valve 51 therein, in the immediate vicinity of the inlet and in particular of the
- Each mouth region 47 is in each case in a partial suction line 61 in FIG.
- Tank ventilation system 1 is thus possible for each of the four cylinders 12 an individual supply of fuel from the tank ventilation process in a controlled manner.
- control unit 80 is formed according to the invention.
- This has a plurality of measuring and control lines 81, 82, 83 and 84 in order to provide measured values and / or control signals with the filter unit 20, the
- Regenerierventilen 51 the internal combustion engine 10 and its units and / or the gear 92 to exchange.
- Vehicle 100 of FIG. 1. It further comprises a chassis 101 and wheels 102.
- the control unit 80 may also be connected via the measuring and control line 83 to an exhaust gas sensor 72, for example a lambda probe in the exhaust gas line 71 of the exhaust gas aftertreatment system 70.
- the hot film air mass meter 64 also referred to as HFM unit, serves to detect the fresh air flowing into the intake manifold of the internal combustion engine 10 for combustion.
- the throttle adjuster 63 also referred to as a DV-E unit, is e.g. electrically operated and serves to control the fresh air flowing into the intake manifold of the internal combustion engine 10 for combustion.
- Tank ventilation systems 1, 1 'used as shown in Figures 1 and 2. These consist among other things of the following main components:
- Activated carbon filter as a filter 22 for absorbing the fuel vapors escaping from the tank 30,
- vent line 32 from the fuel tank 32 terminates in the filter unit 20 and in the activated carbon container. There, the hydrocarbons from the tank 30 escaping fuel vapors are absorbed, so that only purified air exits through the environmental line 23 into the atmosphere.
- the regeneration valve (TEV) 51 in the purge line assembly 40, 40 'to the intake manifold 61, 65 meters the regeneration stream or purge stream to air. About the electrical duty cycle and the frequency of this can
- Regenerierstrom be adapted to the operating condition of the engine 10.
- the registered amount of hydrocarbon material is treated with e.g.
- the injected via an injector amount of fuel is adjusted accordingly.
- the intake manifold vacuum is not constant.
- the middle intake manifold vacuum depends on the operating point - e.g. the throttle position, the engine speed, etc. - from.
- Short term variations in intake manifold pressure are also caused by opening and closing the intake valves on the cylinders.
- Tank vent valves are referred to, and in particular via at least one regeneration valve 51 per cylinder 12 supplied to the engine 10 controlled. Furthermore, in conventional tank venting systems, the maximum
- Combustion is, for reasons of dynamics, limited to a certain value.
- tank ventilation can still be operated on the non-deactivated cylinders 12.
- pressure tank or purge pump can be dispensed with if necessary.
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tankentlüftungssystem (1) für einen Verbrennungsmotor (10) eines Fahrzeuges (100), mit einer Filtereinheit (20) zur Aufnahme und Speicherung von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstofftank (30) des Fahrzeuges (100), einer Spülleitungsanordnung (40) zur fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit (20) mit einer Saugleitungsanordnung (60) des Verbrennungsmotors (10) des Fahrzeuges (100) und einer Regenerierventileinheit (50) zur Steuerung der fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit (20) mit der Saugleitungsanordnung (60) durch die Spülleitungsanordnung (40), wobei die Regenerierventileinheit (50) eine Mehrzahl zueinander fluidmechanisch parallel geschalteter Regenerierventile (51) aufweist.
Description
Beschreibung
Titel
Tankentluftungssystem, Antrieb und Fahrzeug Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tankentlüftungssystem für einen
Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, ein Antriebssystem für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit dem Antriebssystem.
Um Emissionsgrenzwerten gerecht werden zu können, werden Fahrzeuge mit Brennkraftmaschine im Zusammenhang mit dem notwendigen Treibstofftank mit einem Tankentlüftungssystem ausgestattet. Das Tankentlüftungssystem umfasst eine Entlüftungsleitung aus dem Behälter des Kraftstofftanks, welche in einem Filter endet, insbesondere in einem Aktivkohlefilter. Im Filter werden sind Kohlenwasserstoffe der aus dem Tank entweichenden Kraftstoffdämpfe absorbiert, sodass von Kohlenwasserstoffen gereinigte Abluft in die Atmosphäre austreten kann. Das zugrunde liegende Filtersystem muss generiert werden. Dazu wird üblicherweise das Filtersystem mittels einer Spülleitung mit dem Saugrohr des zugrunde liegenden Verbrennungsmotors verbunden. Die fluidmechanische Verbindung wird über ein Regenerierventil in der Spülleitung gesteuert.
Nachteilig ist bei diesem Vorgehen, dass die Regenerier- und Spülströme zu einem erhöhten Kraftstoffeintrag aus dem Tankentlüftungssystem im
Kraftstoffpfad führen, wobei es insbesondere auch zu schwer kontrollierbaren Gemischabweichungen kommen kann.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Tankentlüftungssystem mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine besonders
gleichmäßige Verteilung des aus dem Tankentlüftungssystem eingebrachten Kraftstoffes auf die Brennkraftmaschine und deren Zylinder mit einem besonders zuverlässigem Maß an Steuerbarkeit erzielt wird. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 dadurch erreicht, dass ein Tankentlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges geschaffen wird mit (i) einer Filtereinheit zur Aufnahme und Speicherung von Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstofftank des Fahrzeuges, (ii) einer
Spülleitungsanordnung zur fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit mit einer Saugleitungsanordnung des Verbrennungsmotors des Fahrzeuges und (iii) einer Regenerierventileinheit zur Steuerung der fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit mit der Saugleitungsanordnung durch die
Spülleitungsanordnung. Dabei weist die Regenerierventileinheit eine Mehrzahl zueinander fluidmechanisch parallel geschalteter Regenerierventile auf. Dadurch, dass eine Mehrzahl von Regenerierventilen in der Regenerierventileinheit ausgebildet ist, welche zueinander fluidmechanisch parallel geschaltet sind, sind ein besonders hohes Maß an Steuerbarkeit der Zufuhr von Kraftstoff aus dem Tankentlüftungsprozess und ein hohes Maß an Gleichmäßigkeit der Verteilung in Bezug auf den Verbrennungsmotor erreichbar. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Tankentlüftungssystemes weist die Spülleitungsanordnung eine Spülleitung mit mehreren Teilleitungen auf. Ferner ist jeweils ein Regenerierventil in einer Teilleitung ausgebildet ist und jede Teilleitung ist unabhängig von anderen
Teilleitungen mit der Saugleitungsanordnung des Verbrennungsmotors fluidmechanisch verbunden oder verbindbar.
Durch eine entsprechende Anordnung der Teilleitungen in Bezug auf den
Verbrennungsmotor und die den Verbrennungsmotor mit Luft versorgende
Saugleitungsanordnung lässt sich der Eintrag an Kraftstoff aus dem
Tankentlüftungsprozess in den Kraftstoffpfad des Verbrennungsmotors besonders ausgewogen anpassen.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn gemäß einer bevorzugten
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Tankentlüftungssystemes bei mehreren Gruppen von Zylindern der Brennkraftmaschine jeweils mindestens ein
Regenerierventil für jede der Gruppen von Zylindern ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich der Kraftstoffeintrag aus dem Tankentlüftungsprozess gleichmäßig auf Zylindergruppen, insbesondere auch unterschiedliche
Zylinderbänke verteilen.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Tankentlüftungssystem lässt sich ein erhöhtes Maß an Gleichmäßigkeit des aus dem Tankentlüftungsprozess zugeführten Kraftstoffes bei der Verteilung erreichen, indem bei mehreren Gruppen von Zylindern der Brennkraftmaschine jeweils mehrere Regenerierventile für jede der Gruppen von Zylindern ausgebildet sind, insbesondere in jeweils identischer Anzahl.
Darüber hinaus lässt sich ein besonders hohes Maß an Abstimmung in Bezug auf den Betrieb der zugrunde liegenden Brennkraftmaschine erreichen, wenn gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Tankentlüftungssystems welchem für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine mindestens ein
Regenerierventil ausgebildet ist.
Dieser Effekt lässt sich weiter steigern, wenn für jeden Zylinder der
Brennkraftmaschine jeweils mehrere Regenerierventile ausgebildet sind, insbesondere mit identischer Anzahl für jeden der Zylinder.
Die Zuordnung zwischen einem Regenerierventil zu einem jeweiligen Zylinder der zu Grunde liegenden Brennkraftmaschine lässt sich besonders zuverlässig realisieren, wenn ein jeweiliges Regenerierventil stromaufwärts und in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Einlassventil eines jeweiligen Zylinders ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist dabei der kurze Laufweg des oder der Regeneriergase zum Einlassventil des Zylinders, weil dadurch eine optimale Synchronisation der Spültaktung des Regenerierventils und der Ansaugfrequenz des Zylinders ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren Fortbildung des erfindungsgemäßen
Tankentlüftungssystemes ist es vorgesehen, dass für einen Zylinder der
Brennkraftmaschine ein erstes Regenerierventil stromaufwärts und in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Einlassventil des jeweiligen Zylinders ausgebildet ist und ein weiteres Regenerierventil stromaufwärts und beabstandet zum Einlassventil des Zylinders und zum ersten Regenerierventil ausgebildet ist.
Auf diese Weise kann die Zufuhr an Kraftstoff aus dem Tankentlüftungsprozess besonders gut auf den Einstrom von Luft auf dem Ansaugtrakt abgestimmt werden, insbesondere bei höheren Saugfrequenzen des Zylinders.
Um den Anforderungen im Hinblick auf den Emissionsschutz besonders zuverlässig gerecht werden zu können, ist es von Vorteil, wenn die Zufuhr an Kraftstoff aus dem Tankentlüftungsprozess in Bezug auf den Betrieb der involvierten Einheiten abgestimmt wird.
Um dies zu realisieren, ist es bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Tankentlüftungssystems vorgesehen, dass eine
Steuereinheit ausgebildet, welche zur Steuerung der Regenerierventileinheit und der Regenerierventile und damit der fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit mit der Saugleitungsanordnung durch die Spülleitungsanordnung eingerichtet ist, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebsstatus eines Antriebssystems des Fahrzeuges, einem Betriebsstatus der Brennkraftmaschine des Fahrzeuges, einem Status der Filtereinheit und/oder von
Umgebungsbedingungen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Antriebssystem für ein Fahrzeug mit (i) einem Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Fahrzeuges, (ii) einem Kraftstofftank zur Aufnahme von Kraftstoff und zum steuerbaren Versorgen des Verbrennungsmotors mit Kraftstoff und einem (iii) Tankentlüftungssystem zur steuerbaren fluidmechanischen Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und einer Saugleitungsanordnung des Verbrennungsmotors, bei welcher ein
Tankentlüftungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, welches mit einem erfindungsgemäßen Antriebssystem ausgebildet ist.
Kurzbeschreibung der Figuren
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht nach Art eines Blockdiagramms, welche eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Fahrzeuges unter Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tankentlüftungssystemes zeigt, und
Figur 2 zeigt in schematischer Ansicht nach Art eines Blockdiagramms ein herkömmliches Tankentlüftungssystem.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figur 1 Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die
Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten
wiedergegeben.
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form von einander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
Bevor im Einzelnen auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingegangen wird, soll kurz ein herkömmliches Tankentlüftungssystem V beschrieben werden, welches in Figur 2 dargestellt ist.
Bei der Anordnung gemäß Figur 2 ist das herkömmlich aufgebaute
Tankentlüftungssystem V zwischen einem Kraftstofftank 30 und einem
Saugleitungsteil 65 einer Saugleitungsanordnung 60 einer Brennkraftmaschine 10 ausgebildet, die im Folgenden auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird.
Der Kraftstofftank 30 selbst besteht aus einem Tankgehäuse 33 zur Aufnahme des Kraftstoffes, einem Tankstutzen 31 zum Befüllen des Kraftstofftanks 30 und einer Tankentlüftungsleitung 32. Die Tankentlüftungsleitung 32 verbindet den Kraftstofftank 30 fluidmechanisch mit der Filtereinheit 20.
Dem gegenüber ist der Saugleitungsteil 65 als Teil der Saugleitungsanordnung 60 stromaufwärts vom Verbrennungsmotor 10 mit der Zylinderbank 1 1 und den Zylindern 12 und stromabwärts zu einem Ladeluftkühler 62 und einer Drossel 63 ausgebildet. Stromabwärts vom Verbrennungsmotor 10 befindet sich die
Abgasnachbehandlung 70 mit einer Abgasleitung 71 und einer an oder in dieser ausgebildeten Sensoreinrichtung 72, zum Beispiel einer Lambdasonde oder dergleichen.
Um aus dem Kraftstofftank 30 vor der Kommunikation mit der Atmosphäre schädliche Bestandteile, zum Beispiel Kohlenwasserstoffe, herausfiltern zu können, ist die Tankentlüftungsleitung 32 fluidmechanisch mit der Filtereinheit 20 verbunden, welche von einem Filtergehäuse 21 gebildet wird, in dessen Innerem sich ein Filter 22, zum Beispiel ein Aktivkohlefilter, befindet, der über die
Tankentlüftungsleitung 32 zugeführtes gasförmiges Luftkraftstoffgemisch zum Beispiel von Kohlenwasserstoffbestandteilen befreit. Das gereinigte Gasgemisch verlässt dann über die Umgebungsleitung 23 die Filtereinheit 20.
Um einen belegten Filter 22 zu regenerieren, also zu reinigen, ist der
Umgebungsleitung 23 gegenüberliegend eine Spülleitungseinheit 40 ausgebildet, die gesteuert über ein Regenerierventil 51 eine gesteuerte fluidmechanische Verbindung mit dem Saugleitungsteil 65 der Saugleitungsanordnung 60 herstellt. Die herkömmliche Spülleitungseinheit 40' wird von einer in Bezug auf das Regenerierventil 51 stromaufwärts gelegenen Spülleitung 44 und einer stromabwärts gelegenen Spülleitung 45 mit Mündung 46 an und in dem
Saugleitungsteil 65 gebildet.
Herkömmlicherweise ist die Mündung 46 der herkömmlichen Spülleitungseinheit 40 zusammen mit dem Saugleitungsteil 65 deutlich stromaufwärts von der Brennraftmaschine 10 in der Saugleitungsanordnung 60 ausgebildet.
Im Gegensatz dazu bestehen bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Tankentlüftungssystems 1 , welches in Figur 1 in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug 100 ausgebildet ist, folgende Unterschiede:
- Die erfindungsgemäße Spülleitungseinheit 40 besteht im Wesentlichen aus einer Spülleitung 41 , die bis in die Nähe der Brennkraftmaschine 10 reicht und sich dort in der Nähe an einer Verzweigungsstelle 43 in eine Mehrzahl von Teilleitungen 42 aufteilt.
- Jede Teilleitung 42 weist genau ein Regenerierventil 51 auf, so dass
insgesamt - im Gegensatz zum herkömmlichen Tankentlüftungssystem V
gemäß Figur 2 - eine Mehrzahl von Regenerierventilen 51 in fluidmechanischer Parallelanordnung, nämlich über die Teilleitungen 42 ausgebildet ist.
- Jede Teilleitung 42 besitzt ihren eignen Mündungsbereich 47.
- Der jeweilige Mündungsbereich 47 liefert die fluidmechanische Verbindung der jeweiligen Teilleitung 42 mit dem jeweiligen Regenerierventil 51 darin, und zwar in unmittelbarer Nähe des Einlasses und insbesondere des
Einlassventiles für einen jeweiligen Zylinder 12 der Zylindergruppe 1 1 des Verbrennungsmotors 10.
- Jeder Mündungsbereich 47 ist jeweils in einer Teilsaugleitung 61 in
unmittelbarer Nähe des Verbrennungsmotors 10 und dessen Einlass ausgebildet.
Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Tankentlüftungssystems 1 ist somit für jeden der vier Zylinder 12 eine individuelle Versorgung mit Kraftstoff aus dem Tankentlüftungsprozess in gesteuerter Art und Weise möglich.
Zur Steuerung dieses Vorgangs ist erfindungsgemäß eine Steuereinheit 80 ausgebildet.
Diese weist eine Mehrzahl von Mess- und Steuerleitungen 81 , 82, 83 und 84 auf, um Messwerte und/oder Steuersignale mit der Filtereinheit 20, den
Regenerierventilen 51 , dem Verbrennungsmotor 10 und dessen Einheiten und/oder dem Getriebe 92 austauschen zu können.
Das Getriebe 92, deren beiden Antriebsstränge 91 und 92 und die
Brennkraftmaschine 10 bilden den Antrieb 90 des erfindungsgemäßen
Fahrzeuges 100 aus Figur 1. Dieses besteht des Weiteren aus einem Chassis 101 und Rädern 102.
Auch kann die Steuereinheit 80 über die Mess- und Steuerleitung 83 auf einen Abgassensor 72, zum Beispiel eine Lambdasonde in der Abgasleitung 71 des Abgasnachbehandlungssystems 70 verbunden sein.
Der Heißfilmluftmassenmesser 64, auch als HFM-Einheit bezeichnet, dient der Erfassung der in den Ansaugstrang des Verbrennungsmotors 10 einströmenden Frischluft zur Verbrennung.
Die Drosselklappenverstelleinrichtung 63, auch als DV-E-Einheit bezeichnet, ist z.B. elektrisch betrieben und dient der Steuerung der in den Ansaugstrang des Verbrennungsmotors 10 einströmenden Frischluft zur Verbrennung.
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
Zur Einhaltung von Verdunstungsemissionsgrenzwerten werden
Tankentlüftungssysteme 1 , 1 ' eingesetzt, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind. Diese bestehen unter anderem aus folgenden Hauptkomponenten:
- Aktivkohlefilter (AKF) als Filter 22 zur Absorption der aus dem Tank 30 entweichenden Kraftstoffdämpfe,
- Tankentlüftungsventil TEV als Regenerierventil 51 und
- entsprechenden Leitungen 32, 40, 41 , 44, 45.
Die Entlüftungsleitung 32 aus dem Kraftstoffbehälter 32 endet in der Filtereinheit 20 und im Aktivkohlebehälter. Dort werden die Kohlenwasserstoffe aus den dem Tank 30 entweichenden Kraftstoffdämpfen absorbiert, so dass nur gereinigte Luft über die Umgebungsleitung 23 in die Atmosphäre austritt.
Um die Aktivkohle des Filters 22 zu regenerieren, führt eine weitere
Leitungsanordnung 40 von der Filtereinheit 20 und dem Aktivkohlebehälter zum Saugrohr 61 , 65 der Saugrohranordnung 60.
Bei Motorbetrieb entsteht im Saugrohr 61 , 65 ein Unterdruck, welcher bewirkt, dass Luft aus der Umgebung durch die Aktivkohle des Filters 22 hindurch ins Saugrohr 61 , 65 strömt. Die Luft desorbiert auf ihrem Weg durch das Material des Filters 22 die angelagerten Kohlenwasserstoffe, so dass diese der motorischen Verbrennung zugeführt werden können. Das Regenerierventil (TEV) 51 in der Spülleitungsanordnung 40, 40' zum Saugrohr 61 , 65 dosiert den Regenerierstrom oder Spülstrom an Luft.
Über das elektrische Tastverhältnis und die Frequenz kann dieser
Regenerierstrom dem Betriebszustand des Motors 10 angepasst werden.
Auf die eingetragene Menge an Kohlenwassertoffmaterial wird mit z.B.
Hilfe einer Lambdaregelung rückgeschlossen und über die Gemischadaption wird die über einen Injektor eingespritzte Menge an Kraftstoff entsprechend angepasst.
Der Saugrohrunterdruck ist nicht konstant. Der mittlere Saugrohrunterdruck hängt vom Betriebspunkt - z.B. der Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl usw. - ab. Kurzfristige Schwankungen des Saugrohrdrucks werden auch durch Öffnen und Schließen der Einlassventile an den Zylindern verursacht.
Die verschärften gesetzlichen Anforderungen an das Tankentlüftungssystem, führen zu einem steigenden Bedarf an Regenerierströmen bzw. Spülströmen an
Luft. Dies kann bei einem herkömmlichen Tankentlüftungssystem V gemäß Figur 2 oft nicht erreicht werden oder aber zu einem erhöhten Kraftstoffeintrag aus der Tankentlüftung in den Kraftstoffpfad führen. Vor allem im Leerlauf - also bei maximalem Saugrohrunterdruck - kann es mit heutigen Systemen zu schwer kontrollierbaren Gemischabweichungen kommen.
Um eine gleichmäßige Verteilung des eingebrachten Kraftstoffes auf die Zylinder 12 zu gewährleisten, werden der Luft- und Kraftstoffstrom aus der Tankentlüftung erfindungsgemäß über eine Mehrzahl Regenerierventile 51 , die auch als
Tankentlüftungsventile bezeichnet werden, und insbesondere über mindestens ein Regenerierventil 51 pro Zylinder 12 dem Verbrennungsmotor 10 gesteuert zugeführt. Des Weiteren ist in herkömmlichen Tankentlüftungssystemen der maximale
Anteil der Kraftstoff menge, der aus dem Tankentlüftungsstrom der
Verbrennung zugeführt wird, aus Gründen der Dynamik, auf einen bestimmten Wert begrenzt.
Es wird insbesondere pro Zylinder 12 oder pro Gruppe 1 1 oder Bank von Zylindern 12 soll Regenerierventile 51 mit möglichst naher Einleitstelle vor dem Einlassventil verbaut.
Erfindungsgemäß stellen sich unter anderem folgende Vorteile ein:
- Reduzierte Laufunruhe und also gesteigerte Laufruhe des Motors 10 im
Leerlauf,
- Erhöhung der möglichen Spülmengen, vor allem im Leerlauf, weil keine
Begrenzung auf Grund der Dynamik vorliegt,
- Reduktion der Emissionen,
- Reduktion des Kraftstoffverbrauches,
- Ausweitung von Start/Stopp-Phasen und
- Konzept zur Vermeidung von Drucktank oder Spülpumpe.
Bedingt durch den Einbau jeweils eines Regenerierventiles nahe dem
Einlassventil können folgende Anwendungsfälle realisiert bzw. verbessert werden:
- Besseres dynamisches Ansprechverhalten mit Reduktion der
Lambdaabweichung liefert eine Optimierung der Emission,
- Zylinderindividuelle Zumessung der Tankentlüftungsmenge,
- Schnelle Reaktionszeit, z.B. Schubabschalten,
- Verbesserung der Zumessgenauigkeit des Anteiles des Kraftstoffes aus der Tankentlüftung liefert eine Erhöhung des Kraftstoffanteils aus der
Tankentlüftung in Bezug zu der über den Injektor zugeführten Menge, besonders bei Systemen mit CVO, mit CVO ist so ein kleinerer Wert Qmin des Injektors realisierbar,
- in stationären Betriebspunkten, insbesondere im Leerlauf, ist eine
Abschaltung des Injektors denkbar,
- Erhöhung Drehzahlbereich saugsynchroner Tankentlüftung,
- Verringerung Druckverlust mit Erhöhung der Spülmenge, besonders hilfreich bei VVT-Systemen,
- Bei Systemen mit Zylinderabschaltung kann auf den nichtabgeschalteten Zylindern 12 weiterhin Tankentlüftung betrieben werden.
Durch die so erreichbaren höheren Spülmengen kann ggf. auf Drucktank bzw. Spülpumpe verzichtet werden.
Prinzipiell sind auch Anwendungen mit mehr TEVs als Zylinder vorstellbar.
Claims
Ansprüche
1 . Tankentlüftungssystem (1 ) für eine Brennkraftmaschine (10) eines
Fahrzeuges (100),
mit:
- einer Filtereinheit (20) zur Aufnahme und Speicherung von
Kraftstoffdämpfen aus einem Kraftstofftank (30) des Fahrzeuges (100),
- einer Spülleitungsanordnung (40) zur fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit (20) mit einer Saugleitungsanordnung (60) der
Brennkraftmaschine (10) des Fahrzeuges (100) und
- einer Regenerierventileinheit (50) zur Steuerung der fluidmechanischen
Verbindung der Filtereinheit (20) mit der Saugleitungsanordnung (60) durch die Spülleitungsanordnung (40),
wobei die Regenerierventileinheit (50) eine Mehrzahl zueinander fluidmechanisch parallel geschalteter Regenerierventile (51 ) aufweist.
2. Tankentlüftungssystem (1 ) nach Anspruch 1 ,
bei welchem
- die Spülleitungsanordnung (40) eine Spülleitung (41 ) mit mehreren
Teilleitungen (42) aufweist,
- jeweils ein Regenerierventil (51 ) in einer Teilleitung (42) ausgebildet ist und
- jede Teilleitung (42) unabhängig von anderen Teilleitungen (42) mit der Saugleitungsanordnung (60) der Brennkraftmaschine (10)
fluidmechanisch verbunden oder verbindbar ist.
3. Tankentlüftungssystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
bei welchem bei mehreren Gruppen (1 1 ) von Zylindern (12) der
Brennkraftmaschine (10) jeweils mindestens ein Regenerierventil (51 ) für jede der Gruppen (1 1 ) von Zylindern (12) ausgebildet ist.
4. Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei welchem bei mehreren Gruppen (1 1 ) von Zylindern (12) der
Brennkraftmaschine (10) jeweils mehrere Regenerierventile (51 ) für jede der Gruppen (1 1 ) von Zylindern (12) ausgebildet sind, insbesondere in jeweils identischer Anzahl.
Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem für jeden Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (10) mindestens ein Regenerierventil (51 ) ausgebildet ist.
Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem für jeden Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (10) jeweils mehrere Regenerierventile (51 ) ausgebildet sind, insbesondere mit identischer Anzahl für jeden der Zylinder (12).
Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher ein jeweiliges Regenerierventil (51 ) stromaufwärts und in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Einlassventil eines jeweiligen Zylinders (12) ausgebildet ist.
Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher für einen Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (10)
- ein erstes Regenerierventil (51 ) stromaufwärts und in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Einlassventil des jeweiligen Zylinders (12) ausgebildet ist und
- ein weiteres Regenerierventil (51 ) stromaufwärts und beabstandet zum Einlassventil des Zylinders und zum ersten Regenerierventil (51 ) ausgebildet ist.
Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Steuereinheit (80), welche zur Steuerung der
Regenerierventileinheit (50) und der Regenerierventile (51 ) und damit der fluidmechanischen Verbindung der Filtereinheit (20) mit der
Saugleitungsanordnung (60) durch die Spülleitungsanordnung (40) eingerichtet ist, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebsstatus eines Antriebssystems (90) des Fahrzeuges (100), einem Betriebsstatus der Brennkraftmaschine (10) des Fahrzeuges (100), einem Status der Filtereinheit (20) und/oder von Umgebungsbedingungen.
10. Antriebssystem (90) für ein Fahrzeug (100),
mit:
- einem Verbrennungsmotor (10) zum Antreiben eines Fahrzeuges (100),
- einem Kraftstofftank (30) zur Aufnahme von Kraftstoff und zum
steuerbaren Versorgen des Verbrennungsmotors (10) mit Kraftstoff und
- einem Tankentlüftungssystem (1 ) zur steuerbaren fluidmechanischen Verbindung zwischen dem Kraftstofftank (30) und einer
Saugleitungsanordnung (60) des Verbrennungsmotors (10),
bei welcher ein Tankentlüftungssystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
1 1 . Fahrzeug (100),
welches mit einem Antriebssystem (90) nach Anspruch 10 ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015225126.8A DE102015225126A1 (de) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | Tankentlüftungssystem, Antrieb und Fahrzeug |
| DE102015225126.8 | 2015-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017102153A1 true WO2017102153A1 (de) | 2017-06-22 |
Family
ID=57206268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2016/075635 WO2017102153A1 (de) | 2015-12-14 | 2016-10-25 | Tankentlüftungssystem, antrieb und fahrzeug |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102015225126A1 (de) |
| WO (1) | WO2017102153A1 (de) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5655505A (en) * | 1994-04-22 | 1997-08-12 | Electro-Mechanical R & D Corp. | Apparatus and method for improving fuel efficiency of gasoline engines |
| DE19611521A1 (de) * | 1996-03-23 | 1997-09-25 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung der Zufuhr von Kraftstoffdampf zu einem Verbrennungsmotor |
| DE19829423A1 (de) * | 1998-07-01 | 2000-01-05 | Knecht Filterwerke Gmbh | Einrichtung zur Entlüftung des Kraftstofftanks eines Verbrennungsmotors |
| EP1221547A2 (de) * | 2001-01-04 | 2002-07-10 | Delphi Technologies, Inc. | Tankentlüftungssystem |
-
2015
- 2015-12-14 DE DE102015225126.8A patent/DE102015225126A1/de not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-10-25 WO PCT/EP2016/075635 patent/WO2017102153A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1221547A2 (de) * | 2001-01-04 | 2002-07-10 | Delphi Technologies, Inc. | Tankentlüftungssystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102015225126A1 (de) | 2017-06-14 |
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