DE102008062339B4

DE102008062339B4 - System und Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf

Info

Publication number: DE102008062339B4
Application number: DE102008062339.3A
Authority: DE
Inventors: Yong Jung Park
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: CN101576030B; KR20090116535A; JP5352917B2; US7673619B2; KR100936983B1; US20090277426A1; DE102008062339A1; CN101576030A; JP2009270562A

Abstract

System zur Steuerung von Kraftstoffdampf, aufweisend: einen Behälter (140) zum Auffangen von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstoff erzeugt wird, eine Drosselklappe (75), die im Wesentlichen in der Mitte eines Einlasskanals (15) angeordnet ist, über welchen Luft in einen Zylinder eines Motors (10) strömt, einen Kraftstoffkanal (147), der den Behälter (140) mit der stromabwärtigen Seite der in dem Einlasskanal (15) angeordneten Drosselklappe (75) verbindet; ein Absaugsteuerventil (150), das in dem Kraftstoffkanal (147) angeordnet ist, und einen Steuerabschnitt (180), welcher derart konfiguriert ist, dass er den Motor (10) in einem Leerlauf-Zustand stoppt und eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge (Fr), die beim Neustarten des Motors (10) in den Motor (10) einzuspritzen ist, entsprechend einer ersten Kraftstoffmenge (Va) steuert, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, der aus dem Kraftstoffkanal (147) in den Einlasskanal (15) abgeführt wird, und dass er, wenn der Motor (10) vom Leerlauf-Zustand aus gestoppt wird, die Drosselklappe (75) schließt und das Absaugsteuerventil (150) öffnet, so dass der in dem Behälter (140) enthaltene Kraftstoffdampf dem Einlasskanal (15) zugeführt wird.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 7. Mai 2008 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2008-0042536 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf, und insbesondere ein System und ein Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf, bei denen der Kraftstoffverbrauch reduziert wird und die Reinigungseffizienz eines Katalysators verbessert wird.
Im Allgemeinen sind die im Abgas enthaltenen Hauptschadstoffe Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickoxid, und eine Katalysatorvorrichtung wird verwendet, um derartige Schadstoffe zu reduzieren.
Die Katalysatorvorrichtung oxidiert oder reduziert die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe und wandelt die Schadstoffe in unschädlichen Stickstoff, Kohlendioxid und Feuchtigkeit um. Jedoch hat die Katalysatorvorrichtung die Eigenschaft, während einer Oxidations/Reduktionsreaktion Oxide anzusammeln, wenn die Oxide größer als ein vorbestimmter Wert sind.
Wenn der Motor für eine lange Zeit zum Stoppen kommt, ist die Katalysatorvorrichtung Oxiden der Atmosphäre ausgesetzt, und deren Sauerstoffspeicherfähigkeit verringert sich. Ferner verringert sich, wenn sich die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatorvorrichtung erhöht, die Reinigungsfähigkeit gegenüber Stickoxid während der Oxidations/Reduktionsreaktion.
Während des Startens wird eine Kraftstoffmenge zugeführt, die größer als eine theoretische Kraftstoffeinspritzmenge ist, so dass das in der Katalysatorvorrichtung aufgefangene Oxid beseitigt wird. Jedoch führt ein derartiges System zu einer ausgewogenen Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs.
Ein mit einem Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-System ausgestattetes Fahrzeug stoppt den Motor in einem Leerlaufzustand, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Das Neustarten wird ohne Betätigung eines Zündschlüssels durchgeführt, wenn die Absicht des Fahrers zum Fahren erfasst wird.
Jedoch verringert sich, während der Motor das Stoppen und Neustarten in dem Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-System wiederholt, die Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) der Katalysatorvorrichtung, so dass das Problem auftritt, dass sich die Reinigungsleistung bezogen auf das Stickoxid und andere Schadstoffe verringert.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine ist z. B. aus der DE 10 2006 004 837 A1 bekannt. Das bekannte System umfasst einen Kraftstoffbehälter, einen Ansaugtrakt und einen Abgastrakt, die abhängig von einer Schaltstellung mindestens eines Gaseinlassventils bzw. eines Gasauslassventils mit einem Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine kommunizieren. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine eine Filtervorrichtung, die mit dem Kraftstoffbehälter und einer Umgebung der Brennkraftmaschine kommuniziert und die abhängig von einer Schaltstellung eines Tankentlüftungsventils mit dem Ansaugtrakt kommuniziert. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine einen Abgaskatalysator, der im Abgastrakt angeordnet ist. Zum Regenerieren eines Filters der Filtervorrichtung wird ein geeigneter Sauerstoff-Beladungsgrad des Abgaskatalysators eingestellt, so dass während des Regenerierens des Filters der Filtervorrichtung Schadstoffe aus dem Brennraum im Abgaskatalysator ausreichend reagieren.
Weiter ist ein Emissionssteuersystem z. B. aus der DE 102 52 303 A1 bekannt.
Mit der Erfindung werden ein System und ein Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf geschaffen, bei denen während des Neustartens der Kraftstoffverbrauch reduziert wird und die Sauerstoffspeicherfähigkeit einer Katalysatorvorrichtung erhöht wird, um die Reinigungseffizienz der Katalysatorvorrichtung zu verbessern.
Die Erfindung stellt ein System zum Steuern von Kraftstoffdampf gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Steuern von Kraftstoffdampf gemäß Anspruch 15 bereit. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen bereitgestellt.
Das System kann ferner einen Katalysator aufweisen, der im Wesentlichen in der Mitte eines Auslasskanals angeordnet ist, durch welchen Abgas aus dem Zylinder des Motors hindurchtritt. Der Steuerabschnitt kann derart konfiguriert sein, dass er eine zweite Kraftstoffmenge Fa bildet, die dem Einlasskanal hinzuzufügen ist, um den Katalysator auszusagen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die berechnete zweite Kraftstoffmenge Fa ist, kann die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge Fr eine normale Einspritzmenge Fn minus Fs (Fs = Va – Fa) sein. Wenn die erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die zusätzlich hinzuzufügende, berechnete zweite Kraftstoffmenge Fa ist, kann die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Fr eine normale Einspritzmenge Fn plus Fd (Fd = Fa – Va) sein. Die Sauerstoffspeicherfähigkeit kann durch Analysieren von Signalen berechnet werden, die von wenigstens einem Sauerstoffsensor übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator angeordnet ist.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Motor mit dem oben beschriebenen System zur Steuerung Von Kraftstoffdampf vorgesehen. Das System kann einen Behälter zum Auffangen von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstoff erzeugt wird, eine Drosselklappe, die im Wesentlichen in der Mitte eines Einlasskanals angeordnet ist, über welchen Luft in einen Zylinder eines Motors strömt, einen Kraftstoffkanal, der den Behälter mit der stromabwärtigen Seite der in dem Einlasskanal angeordneten Drosselklappe verbindet, ein Absaugsteuerventil, das in dem Kraftstoffkanal angeordnet ist, und/oder einen Steuerabschnitt aufweisen, der den Motor in einem Leerlauf-Zustand stoppt und eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Fr, die beim Neustarten des Motors in den Motor einzuspritzen ist, entsprechend einer ersten Kraftstoffmenge Va steuert, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, der aus dem Kraftstoffkanal in den Einlasskanal abgeführt wird. Das System kann ferner einen Katalysator aufweisen, der im Wesentlichen in der Mitte eines Auslasskanals angeordnet ist, durch welchen Abgas aus dem Zylinder des Motors hindurchtritt. Der Steuerabschnitt kann derart konfiguriert sein, dass er eine zweite Kraftstoffmenge Fa bildet, die dem Einlasskanal hinzuzufügen ist, um den Katalysator auszusagen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die berechnete zweite Kraftstoffmenge Fa ist, kann die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge Fr eine normale Einspritzmenge Fn minus Fs (Fs = Va – Fa) sein. Wenn die erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die zusätzlich hinzuzufügende, berechnete zweite Kraftstoffmenge Fa ist, kann die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Fr eine normale Einspritzmenge Fn plus Fd (Fd = Fa – Va) sein. Die Sauerstoffspeicherfähigkeit kann durch Analysieren von Signalen berechnet werden, die von wenigstens einem Sauerstoffsensor übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator angeordnet ist. Wenn der Motor im Leerlauf-Zustand ist, kann die Drosselklappe geschlossen sein, und das Absaugsteuerventil kann geöffnet sein, so dass der in dem Behälter enthaltene Kraftstoffdampf dem Einlasskanal zugeführt wird.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf vorgesehen, das einen Behälter zum Auffangen von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstoff erzeugt wird, eine Drosselklappe, die im Wesentlichen in der Mitte eines Einlasskanals angeordnet ist, über welchen Luft in einen Zylinder eines Motors strömt, einen Kraftstoffkanal, der den Behälter mit der stromabwärtigen Seite der in dem Einlasskanal positionierten Drosselklappe verbindet, und ein Absaugsteuerventil aufweist, das in dem Kraftstoffkanal angeordnet ist. Das Verfahren umfasst Stoppen des Motors in einem Leerlauf-Zustand, Schließen der Drosselklappe und Öffnen des Absaugsteuerventils, wenn der Stopp des Motors im Leerlauf-Zustand erfasst wird, Berechnen einer ersten Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, der sich in dem Einlasskanal vor der Drosselklappe befindet, und/oder Berechnen einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge Fr entsprechend der ersten Kraftstoffmenge Va beim Neustarten des Motors. Das Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf kann ferner Erfassen der Sauerstoffspeicherfähigkeit OSC eines Katalysators, und Berechnen einer zweiten Kraftstoffmenge Fa umfassen, die zusätzlich hinzuzufügen ist, um den Katalysator auszusaugen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn die erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die zweite Kraftstoffmenge Fa ist, die zusätzlich hinzuzufügen ist, kann die tatsächlich in einen Zylinder des Motors einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge Fr eine normale Einspritzmenge Fn minus Fs (Fs = Va – Fa) sein. Wenn die erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die zusätzlich hinzuzufügende zweite Kraftstoffmenge Fa ist, kann die tatsächlich in einen Zylinder des Motors einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge Fr eine normale Einspritzmenge Fn plus Fd (Fd = Fa – Va) sein. Die Sauerstoffspeicherfähigkeit kann durch Analysieren von Signalen berechnet werden, die von einem Sauerstoffsensor übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator angeordnet ist.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Systems zur Steuerung von Kraftstoffdampf gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
2 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf die Zeichnung wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht eines Systems zur Steuerung von Kraftstoffdampf gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf 1 weist ein Motor 10 einen Einlasskanal 15, eine Drosselklappe (ETC) 75, einen Drosselöffnungsratensensor 80, einen Krümmerdrucksensor 115, eine Einspritzdüse 110, einen Auslasskanal 20, eine Kurbelwelle 50, eine Zündkerze 105, eine Katalysatorvorrichtung 162, und Sauerstoffsensoren 155 und 160 auf.
Ebenso sind ein Kraftstoffbehälter 120, ein Kraftstoffdrucksensor 125, eine Kraftstoffpumpe 135, ein Behälter 140, ein Schließventil 145 und ein Absaugsteuerventil (PCV) 150 benachbart zu dem Motor 10 angeordnet. Ferner ist ein Steuerabschnitt 180 vorgesehen, der Programme zur Steuerung der Bauelemente aufweist.
Die Drosselklappe 75, der Öffnungsratensensor 80 zur Erfassung einer Position der Drosselklappe 75, und der Krümmerdrucksensor 115 zur Erfassung des Innendrucks stromabwärts der Drosselklappe 75 sind in dem Einlasskanal 15 angeordnet.
Die Einspritzdüse 110 zur Einspritzung von Kraftstoff ist in dem Einlasskanal 15 und stromaufwärts des Zylinders des Motors 10 angeordnet. Die Katalysatorvorrichtung 162 ist in dem Auslasskanal 20 stromabwärts des Zylinders des Motors 10 angeordnet. Die Katalysatorvorrichtung 162 wandelt schädlichen Kohlenwasserstoff, Kohlenmonoxid und Stickoxid, die in dem Abgas enthalten sind, in unschädliches Kohlendioxid und Feuchtigkeit um.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind die Sauerstoffsensoren 155 und 160 zur Erfassung von Sauerstoff des Abgases stromaufwärts bzw. stromabwärts der Katalysatorvorrichtung 162 angeordnet. Signale von den Sauerstoffsensoren 155 und 160 werden an den Steuerabschnitt 180 übertragen, und der Steuerabschnitt 180 analysiert die empfangenen Signale und berechnet die Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) der Katalysatorvorrichtung 162, wie später ausführlich erläutert ist.
Die Kraftstoffpumpe 135 zum Zuführen von Kraftstoff zu der Einspritzdüse 110 ist an dem Kraftstoffbehälter 120 angeordnet. Der Kraftstoffdrucksensor 125 zur Erfassung des Innendrucks des Kraftstoffbehälters 120 ist ferner in dem Kraftstoffbehälter 120 angeordnet.
Ein Kraftstoffkanal 147 ist vorgesehen, durch welchen der aus dem Kraftstoff des Kraftstoffbehälters 120 verdampfte Kraftstoffdampf strömt. Der Kraftstoffkanal 147 ist vor der Drosselklappe 75 mit dem Einlasskanal 15 verbunden. Ferner ist der Behälter 140 zum Auffangen des aus dem Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter 120 verdampften Kraftstoffdampfes im Wesentlichen in der Mitte des Kraftstoffkanals 147 angeordnet.
Das Absaugsteuerventil 150 ist stromabwärts des Behälters 140 angeordnet, um die Menge des Kraftstoffdampfes zu steuern, der dem Einlasskanal 15 zuzuführen ist.
Das Absaugsteuerventil 150 wird von dem Steuerabschnitt 180 gesteuert und führt den Kraftstoffdampf in dem Behälter 140 zu dem Einlasskanal 15. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Kraftstoffdampfvolumensensor 152 stromabwärts des Absaugsteuerventils 150 installiert werden, um die Menge des Kraftstoffdampfes zu messen, der von dem Behälter 140 zu dem Einlasskanal 110 geführt wird. Das Absaugsteuerventil 150 kann auch basierend auf der Kraftstoffdampfmenge in dem Behälter 140 gesteuert werden.
Das Schließventil 145 kann im Normalzustand geschlossen sein, so dass sich im Normalzustand der Kraftstoffdampf nicht in der Luft verbreiten kann, jedoch im abnormalen Zustand das Schließventil 145 geöffnet ist.
Das Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-System und dessen Betriebsverfahren werden optional durchgeführt, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Insbesondere wird der Motor 10 in einem Leerlaufzustand durch den Steuerabschnitt 180 gestoppt. Wenn die Absicht des Fahrers zum Fahren erfasst wird, wird der Motor ohne Betätigung eines Zündschlüssels neu gestartet.
Während der Motor 10 das Stoppen und Neustarten in dem Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-System wiederholt, kann die Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) der Katalysatorvorrichtung 162 verringert werden, so dass die Reinigungsfähigkeit gegenüber dem Stickoxid verringert werden kann.
Um das obige und andere Probleme zu lösen, wird eine Kraftstoffmenge, die größer als eine normale Einspritzmenge ist, mittels der Einspritzdüse 110 während des Neustartens des Motors 10 eingespritzt. Zum Beispiel können die Vorrichtung und das Verfahren, die oben beschrieben sind, die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatorvorrichtung 162 verbessern. Wie hierin beschrieben, bedeutet das Wort „Absaugen” eine Verbesserung der Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatorvorrichtung durch Zuführen von zusätzlichem Kraftstoff.
Insbesondere wird, wenn der Motor 10 in dem Falle, in dem er gestoppt ist, neu gestartet wird, die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Kraftstoffmenge variiert, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, der dem Einlasskanal 15 über das Absaugsteuerventil 150 zugeführt wird.
Wenn mehr Kraftstoff in dem Kraftstoffdampf über das Absaugsteuerventil 150 in den Einlasskanal 15 eingeführt wird, als es gewünscht ist, kann eine geringe Kraftstoffmenge beim Neustarten eingespritzt werden, wohingegen, wenn weniger Kraftstoff in dem Kraftstoffdampf in den Einlasskanal 15 eingeführt wird, eine größere Kraftstoffmenge beim Neustarten eingespritzt wird.
Wenn der Motor 10 im Leerlaufzustand stoppt, wird die Drosselklappe 75 geschlossen, und das Absaugsteuerventil 150 wird geöffnet, so dass der Kraftstoffdampf in dem Behälter 140 über das Absaugsteuerventil 150 in den Einlasskanal 15 eingeführt wird. Die Menge des dem Einlasskanal 15 aus dem Behälter 140 zugeführten Kraftstoffdampfes kann von dem Kraftstoffdampfvolumensensor 152 gemessen werden.
Ebenso wird die Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) der Katalysatorvorrichtung 162 basierend auf den von den Sauerstoffsensoren 155 und 160 übertragenen Signalen berechnet, und die hinzuzufügende Kraftstoffmenge wird basierend auf den berechneten Daten bestimmt.
Der Steuerabschnitt 180 schließt die Drosselklappe 75, öffnet das Absaugsteuerventil 150 im Leerlaufzustand, und berechnet eine theoretische Kraftstoffeinspritzmenge, die im Leerlauf-Stopp-Zustand entsprechend der Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) der Katalysatorvorrichtung 162 in den Einlasskanal 15 abzuführen ist.
Ferner stellt der Steuerabschnitt 180 die über die Einspritzdüse 110 beim Neustarten einzuspritzende Kraftstoffmenge entsprechend der gemessenen Kraftstoffmenge, die in dem Kraftstoffdampf des Einlasskanals 15 enthalten ist, und der berechneten theoretischen Kraftstoffeinspritzmenge ein, die in den Einlasskanal 15 abzuführen ist.
Im Allgemeinen wird die Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-Funktion normal betrieben, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als 3 km/h ist, wenn der Motor im Leerlaufzustand ist, wenn das Getriebe in der Neutralposition ist, und/oder wenn die Kupplung ausgerückt ist.
Ferner wird die Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-Funktion nicht betrieben, wenn ein Betätigungsschalter ausgeschaltet ist, wenn der SOC-Wert einer Batterie geringer als ein festgelegter Wert ist, wenn ein Sicherheitsgurt nicht angelegt ist, wenn eine Tür offen ist, wenn der Hydraulikdruck einer Bremse gering ist, und/oder wenn die jeweiligen Sensoren und Schalter defekt sind.
Normalerweise wird der Motor 10 im Leerlauf-Stopp-Zustand neu gestartet, wenn die Kupplung betätigt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als 10 km/h ist und das Getriebe in Neutralposition ist, und/oder wenn der Hydraulikdruck einer Bremse gering ist.
Bei dem Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-System kann ein Kurbelsensor angeordnet sein, um die Startzeit zu reduzieren, und ein Batteriesensor ist derart angeordnet und konfiguriert, dass er den Ladezustand (SOC) und die Leistung einer Batterie erfasst. Außerdem kann ein Betätigungsschalter angeordnet sein, der von dem Fahrer betätigt wird. In einer Gerätegruppe kann ein Displayabschnitt angeordnet sein, der ein Anzeigesignal bezogen auf den Betriebszustand des Leerlauf-Stopp-und-Anfahr-Systems bereitstellt.
Ebenso können ein Neutralschalter zur Erfassung einer Neutralposition eines Getriebes und ein Positionsschalter zur Erfassung der Position eines Kupplungspedals angeordnet sein. Eine AGM-Batterie kann vorgesehen sein, um deren Lebensdauer zu verbessern. Ferner kann es erwünscht sein, dass ein Starter und ein Generator haltbarer gemacht werden.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf gemäß der Erfindung beschrieben. 2 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung des Kraftstoffdampfes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf 2 bestimmt in einem ersten Schritt S101 der Steuerabschnitt 180, ob der Leerlauf-Stopp des Motors 10 aktiv ist oder nicht. Es versteht sich, dass ein herkömmliches Leerlauf-System in Verbindung mit dem System gemäß der Erfindung vorgesehen sein kann, so dass eine ausführliche Beschreibung des Leerlauf-Systems weggelassen wird.
In einem zweiten Schritt S102 stoppt der Motor 10, wenn der Leerlauf-Stopp des Motors 10 aktiv ist. In einem dritten Schritt S103 berechnet der Steuerabschnitt 180 die Sauerstoffspeicherfähigkeit eines Katalysators in der Katalysatorvorrichtung 162 basierend auf den Signalen, die von den Sauerstoffsensoren 155 und 160 in 1 übertragen werden.
Nach dem zweiten Schritt S102 werden ein dritter Schritt S103 und ein vierter Schritt S104 im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt. Daher wird im vierten Schritt S104 die Drosselklappe 75 geschlossen, und das Absaugsteuerventil 150 wird geöffnet, um den Kraftstoffdampf aus dem Behälter 140 zuzuführen.
In einem fünften Schritt S105 bestimmt der Steuerabschnitt 180 entsprechend der Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) der Katalysatorvorrichtung 162, ob der Katalysator auszusaugen ist oder nicht.
Wenn der Steuerabschnitt 180 entscheidet, dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird in einem sechsten Schritt S106 der Motor 10 normal betrieben.
Wenn der Steuerabschnitt 180 entscheidet, dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) geringer als ein vorbestimmter Wert ist, wird in einem siebten Schritt S107 eine erste Kraftstoffmenge Va, die in dem Kraftstoffdampf im Einlasskanal 15 enthalten ist, basierend auf den empfangenen Signalen des Kraftstoffdampfvolumensensors 152 berechnet.
In einem achten Schritt S108 wird eine zweite Kraftstoffmenge Fa, die theoretisch in den Einlasskanal 15 zusätzlich einzuspritzen ist, um die Katalysatorvorrichtung 162 auszusaugen, bezogen auf die gemessene Sauerstoffspeicherfähigkeit berechnet.
In einem neunten Schritt S109 werden die erste Kraftstoffmenge Va und die zweite Kraftstoffmenge Fa miteinander verglichen. Wenn die erste Speichermenge Va größer oder gleich der zweiten Kraftstoffmenge Fa ist, wird in einem zehnten Schritt S110 eine dritte Kraftstoffmenge Fs, d. h. ein Differenzwert der ersten Kraftstoffmenge Va und der zweiten Kraftstoffmenge Fa berechnet.
Ebenso wird in einem elften Schritt S111 eine vierte Kraftstoffmenge Fr berechnet, die über die Einspritzdüse 110 tatsächlich einzuspritzen ist, wobei die vierte Kraftstoffmenge Fr eine fünfte Kraftstoffmenge Fn, welche in einem normalen Neustartzustand eingespritzt wird, minus der dritten Kraftstoffmenge Fs ist. Wenn in einem fünfzehnten Schritt S115 der Neustartzustand erreicht ist, wird in einem zwölften Schritt S112 der Motor 10 neu gestartet, wobei die in dem elften Schritt S111 berechnete vierte Kraftstoffmenge Fr tatsächlich eingespritzt wird.
Wenn im neunten Schritt S109 die erste Kraftstoffmenge Va geringer als die zweite Kraftstoffmenge Fa ist, wird der dreizehnte Schritt S113 durchgeführt. Das heißt, in dem dreizehnten Schritt S113 ist die Differenz zwischen der zweiten Kraftstoffmenge Fa und der ersten Kraftstoffmenge Va eine sechste Kraftstoffmenge Fd, die unzureichend ist.
Die vierte Kraftstoffmenge Fr, die in einem vierzehnten Schritt S114 tatsächlich einzuspritzen ist, ist die fünfte Kraftstoffmenge Fn plus die sechste Kraftstoffmenge Fd. Ferner wird, wie oben beschrieben, wenn im fünfzehnten Schritt S115 der Neustartzustand erreicht ist, im zwölften Schritt S112 der Motor 10 neu gestartet.
Beim Neustarten des Motors 10 kann der über die Einspritzdüse 110 einzuspritzende Kraftstoff entsprechend der in dem Kraftstoffdampf des Einlasskanals 15 enthaltenen Kraftstoffmenge reduziert werden.
Ebenso wird das Absaugen entsprechend der Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatorvorrichtung 162 durchgeführt, so dass die Sauerstoffspeicherfähigkeit der Katalysatorvorrichtung wirksam verbessert wird und das Stickoxid wirksam abgesaugt werden kann. Für einen technisch versierten Fachmann versteht es sich, dass die oben beschriebenen Schritte modifiziert, weggelassen oder in anderer Reihenfolge gemäß der Erfindung vorgesehen werden können.
Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition in den Ansprüchen werden die Begriffe „unten”, „vorn” usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf ihre Positionen zu beschreiben, wie in den Figuren gezeigt ist.

Claims

System zur Steuerung von Kraftstoffdampf, aufweisend: einen Behälter (140) zum Auffangen von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstoff erzeugt wird, eine Drosselklappe (75), die im Wesentlichen in der Mitte eines Einlasskanals (15) angeordnet ist, über welchen Luft in einen Zylinder eines Motors (10) strömt, einen Kraftstoffkanal (147), der den Behälter (140) mit der stromabwärtigen Seite der in dem Einlasskanal (15) angeordneten Drosselklappe (75) verbindet; ein Absaugsteuerventil (150), das in dem Kraftstoffkanal (147) angeordnet ist, und einen Steuerabschnitt (180), welcher derart konfiguriert ist, dass er den Motor (10) in einem Leerlauf-Zustand stoppt und eine tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge (Fr), die beim Neustarten des Motors (10) in den Motor (10) einzuspritzen ist, entsprechend einer ersten Kraftstoffmenge (Va) steuert, die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, der aus dem Kraftstoffkanal (147) in den Einlasskanal (15) abgeführt wird, und dass er, wenn der Motor (10) vom Leerlauf-Zustand aus gestoppt wird, die Drosselklappe (75) schließt und das Absaugsteuerventil (150) öffnet, so dass der in dem Behälter (140) enthaltene Kraftstoffdampf dem Einlasskanal (15) zugeführt wird.
System nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Katalysator (162), der im Wesentlichen in der Mitte eines Auslasskanals (20) angeordnet ist, durch welchen Abgas aus dem Zylinder des Motors (10) hindurchtritt, wobei der Steuerabschnitt (180) derart konfiguriert ist, dass er eine zweite Kraftstoffmenge (Fa) bildet, die dem Einlasskanal (15) hinzuzufügen ist, um den Katalysator (162) auszusaugen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators (162) geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
System nach Anspruch 2, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die gebildete zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) minus Fs (Fs = Va – Fa) ist.
System nach Anspruch 2, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die hinzuzufügende, gebildete zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) plus Fd (Fd = Fa – Va) ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Sauerstoffspeicherfähigkeit basierend auf Signalen berechnet wird, die von wenigstens einem Sauerstoffsensor (155, 160) übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator (162) angeordnet ist.
Motor mit dem System zur Steuerung von Kraftstoffdampf nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Katalysator (162), der im Wesentlichen in der Mitte eines Auslasskanals (20) angeordnet ist, durch welchen Abgas aus dem Zylinder des Motors (10) hindurchtritt, wobei der Steuerabschnitt (180) derart konfiguriert ist, dass er eine zweite Kraftstoffmenge (Fa) bildet, die zusätzlich dem Einlasskanal (15) hinzuzufügen ist, um den Katalysator (162) auszusaugen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators (162) geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Motor nach Anspruch 6, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die berechnete zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) minus Fs (Fs = Va – Fa) ist.
Motor nach Anspruch 6, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die zusätzlich hinzuzufügende, berechnete zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) plus Fd (Fd = Fa – Va) ist.
Motor nach Anspruch 6, wobei die Sauerstoffspeicherfähigkeit basierend auf Signalen berechnet wird, die von wenigstens einem Sauerstoffsensor (155, 160) übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator (162) angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 6, wobei, wenn der Motor (10) im Leerlauf-Zustand ist, die Drosselklappe (75) geschlossen ist und das Absaugsteuerventil (150) geöffnet ist, so dass der in dem Behälter (140) enthaltene Kraftstoffdampf dem Einlasskanal (15) zugeführt wird.
Motor mit dem System zur Steuerung von Kraftstoffdampf nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Katalysator (162), der im Wesentlichen in der Mitte eines Auslasskanals (20) angeordnet ist, durch welchen Abgas aus dem Zylinder des Motors (10) hindurchtritt, wobei der Steuerabschnitt (180) derart konfiguriert ist, dass er eine zweite Kraftstoffmenge (Fa) bildet, die dem Einlasskanal (15) hinzuzufügen ist, um den Katalysator (162) auszusaugen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators (162) geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Motor nach Anspruch 11, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die gebildete zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächlich einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) minus Fs (Fs = Va – Fa) ist, und wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die zusätzlich hinzuzufügende, berechnete zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) plus Fd (Fd = Fa – Va) ist.
Motor nach Anspruch 11, wobei die Sauerstoffspeicherfähigkeit basierend auf Signalen berechnet wird, die von wenigstens einem Sauerstoffsensor (155, 160) übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator (162) angeordnet ist.
Motor nach Anspruch 11, wobei, wenn der Motor (10) im Leerlauf-Zustand ist, die Drosselklappe (75) geschlossen ist und das Absaugsteuerventil (150) geöffnet ist, so dass der in dem Behälter (140) enthaltene Kraftstoffdampf dem Einlasskanal (15) zugeführt wird.
Verfahren zur Steuerung von Kraftstoffdampf, aufweisend einen Behälter (140) zum Auffangen von Kraftstoffdampf, der aus einem Kraftstoff erzeugt wird, eine Drosselklappe (75), die im Wesentlichen in der Mitte eines Einlasskanals (15) angeordnet ist, über welchen Luft in einen Zylinder eines Motors (10) strömt, einen Kraftstoffkanal (147), der den Behälter (140) mit der stromabwärtigen Seite der in dem Einlasskanal (15) positionierten Drosselklappe (75) verbindet, und ein Absaugsteuerventil (150), das in dem Kraftstoffkanal (147) angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: Stoppen des Motors (10) in einem Leerlauf-Zustand, Schließen der Drosselklappe (75) und Öffnen des Absaugsteuerventils (150), wenn der Stopp des Motors (10) im Leerlauf-Zustand erfasst wird, Berechnen einer ersten Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, der sich in dem Einlasskanal (15) vor der Drosselklappe (75) befindet, und Berechnen einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) entsprechend der ersten Kraftstoffmenge (Va) beim Neustarten des Motors (10).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Erfassen der Sauerstoffspeicherfähigkeit (OSC) eines Katalysators (162), und Berechnen einer zweiten Kraftstoffmenge (Fa), die hinzuzufügen ist, um den Katalysator (162) auszusaugen, wenn die Sauerstoffspeicherfähigkeit geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, größer als die zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die zusätzlich hinzuzufügen ist, die tatsächlich in einen Zylinder des Motors (10) einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) minus Fs (Fs = Va – Fa) ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei, wenn die erste Kraftstoffmenge (Va), die in dem Kraftstoffdampf enthalten ist, geringer als die zusätzlich hinzuzufügende zweite Kraftstoffmenge (Fa) ist, die tatsächlich in einen Zylinder des Motors (10) einzuspritzende Kraftstoffeinspritzmenge (Fr) eine normale Einspritzmenge (Fn) plus Fd (Fd = Fa – Va) ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Sauerstoffspeicherfähigkeit basierend auf Signalen berechnet wird, die von einem Sauerstoffsensor (155, 160) übertragen werden, der benachbart zu dem Katalysator (162) angeordnet ist.