DE102008059218A1 - Kraftstoffdampfabscheidung an Bord für mit mehreren Kraftstoffen betriebenes Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Kraftstoffzufuhrsystem für einen Kraftstoff verbrennenden Motor eines Fahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben des Kraftstoffzufuhrsystems vorgesehen. Zum Beispiel umfasst das Verfahren das Abscheiden eines ersten Kraftstoffs und eines zweiten Kraftstoffs aus einem Kraftstoffdampf an Bord des Fahrzeugs, wobei der Kraftstoffdampf mindestens einen Alkoholbestandteil und einen Kohlenwasserstoffbestandteil umfasst und der erste Kraftstoff eine höhere Konzentration des Alkoholbestandteils als der Kraftstoffdampf und der zweite Kraftstoff umfasst; das Verflüssigen des abgeschiedenen ersten Kraftstoffs von einer Dampfphase zu einer flüssigen Phase; das Liefern der verflüssigten flüssigen Phase des ersten Kraftstoffs zu dem Motor; und das Verbrennen mindestens der verflüssigten flüssigen Phase des ersten Kraftstoffs an dem Motor.

Description

  • Hintergrund und Kurzdarlegung
  • Es wurden Verbrennungsmotoren vorgeschlagen, die zwei oder mehr unterschiedliche Kraftstoffe nutzen. Zum Beispiel beschreiben die Veröffentlichungen mit den Titeln "Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol Injection" und "Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine: Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence and CO2 Emissions" von Heywood et al. Motoren, die mehrere Kraftstoffe nutzen können. Im Einzelnen beschreiben die Veröffentlichungen von Heywood et al. das direkte Einspritzen von Ethanol in die Motorzylinder zur Verbesserung von Ladeluftkühlwirkungen, während kanaleingespritztes Benzin zum Vorsehen eines Großteils des verbrannten Kraftstoffs über einem Fahrzyklus hinweg genutzt wird. Das Ethanol kann in diesem Beispiel aufgrund seiner höheren Verdampfungswärme verglichen mit Benzin erhöhten Oktanwert und erhöhte Ladeluftkühlung vorsehen, wodurch Klopfgrenzwerte bei Laden und/oder Verdichtungsverhältnis gesenkt werden. Diese Vorgehensweise verbessert angeblich Kraftstoffwirtschaftlichkeit und erhöht die Nutzung erneuerbarer Kraftstoffe.
  • Die Erfinder der vorliegenden Offenbarung haben erkannt, dass die Notwendigkeit des Auftankens des Motorsystems durch einen Fahrer mit zwei oder mehr separaten Kraftstoffen (z. B. Benzin und Ethanol) zum Erreichen der von Heywood et al. beschriebenen Vorteile mühsam sein kann. Zum Lösen dieses Problems haben die vorliegenden Erfinder ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffzufuhrsystems für einen Kraftstoff verbrennenden Motor eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren kann umfassen: Abscheiden eines ersten Kraftstoffs und eines zweiten Kraftstoffs von einem Kraftstoffdampf an Bord des Fahrzeugs, wobei der Kraftstoffdampf mindestens einen Alkoholbestandteil und einen Kohlenwasserstoffbestandteil umfasst und der erste Kraftstoff eine höhere Konzentration des Alkoholbestandteils als der Kraftstoffdampf und der zweite Kraftstoff umfasst; das Verflüssigen des abgeschiedenen ersten Kraftstoffs aus einer Dampfphase zu einer flüssigen Phase, das Zuführen der verflüssigten flüssigen Phase des ersten Kraftstoffs zu dem Motor; und das Verbrennen mindestens der verflüssigten flüssigen Phase des ersten Kraftstoffs an dem Motor.
  • Durch Trennen eines Kraftstoffdampfs in alkoholreiche und kohlenwasserstoffreiche Bestandteile können die Vorteile verbesserter Motorleistung und/oder Kraftstoffwirtschaftlichkeit verwirklicht werden, ohne dass der Fahrzeugbetreiber das Fahrzeug mit zwei oder mehr separaten Kraftstoffen betanken muss. Zu beachten ist, dass diese Kraftstoffdämpfe aus einem anfänglichen Flüssigkraftstoffgemisch durch die Ausübung von Wärme und/oder Unterdruck an Bord des Fahrzeugs erzeugt werden können. Zudem können Kraftstoffdämpfe während eines Betankvorgangs oder während des täglichen Beheizens oder Kühlens des Kraftstoffsystems aus dem Kraftstoffgemisch erzeugt werden, selbst wenn das Fahrzeug nicht in Betrieb ist.
  • Die Erfinder haben weiterhin erkannt, dass bei einem Ansatz die Auftrennung eines Kraftstoffdampfs durch Leiten des Kraftstoffdampfs durch eine Adsorptionsvorrichtung erreicht werden kann, die einen Kohlenwasserstoffbestandteil des Kraftstoffdampfs bei einer höheren Rate als einen Alkoholbestandteil adsorbiert. In anderen Beispielen kann aber die Auftrennung des Kraftstoffdampfs durch Leiten des Alkoholbestandteils des Kraftstoffdampfs durch eine selektiv permeable Membran erreicht werden, die den Alkoholbestandteil des Kraftstoffdampfs bei einer höheren Rate als den Kohlenwasserstoffbestandteil befördert.
  • Des Weiteren haben die Erfinder erkannt, dass diese Kraftstoffdämpfe mit Hilfe einer diskontinuierlichen Arbeitsweise aufgetrennt werden können, was einen kontinuierlicheren Kraftstoffdampf-Abscheidungsbetrieb ermöglichen kann, bei dem zwei oder mehr Adsorptionsvorrichtungen genutzt werden. Zum Beispiel haben die Erfinder ein Motorsystem für ein Fahrzeug vorgesehen, das umfasst: einen Verbrennungsmotor mit einen Lufteinlasskanal; einen Kraftstoffspeichertank; einen dafür ausgelegten Verdampfer, ein Kraftstoffgemisch mittels eines Kraftstoffkanals aus dem Kraftstoffspeichertank zu erhalten und Kraftstoff höherer Flüchtigkeit aus einem Kraftstoff niedrigerer Flüchtigkeit, der in dem Kraftstoffgemisch enthalten ist, zu verdampfen; ein Dampfabscheidungssystem mit mindestens einem ersten Adsorptionskanister und einem zweiten Adsorptionskanister, die parallel angeordnet sind; einen Dampfkanal, der einen Dampfbildungsbereich des Verdampfers mit einem Einlass jedes der ersten und zweiten Adsorptionskanister des Abscheidungssystems fluidverbindet; einen Kraftstoffdampfspülkanal, der den Lufteinlasskanal des Motors mit einem Auslass jedes der ersten und zweiten Adsorptionskanister fluidverbindet; und ein dafür ausgelegtes Steuersystem: den Verdampfer zu betreiben, um den Kraftstoff höherer Flüchtigkeit von dem Kraftstoff niedrigerer Flüchtigkeit zu verdampfen; und während einer ersten Betriebsart den Kraftstoff höherer Flüchtigkeit durch den ersten Kanister zu leiten, um einen Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit an dem ersten Kanister zu adsorbieren, während die Kraftstoffdämpfe von dem zweiten Kanister zu dem Lufteinlasskanal des Motors gespült werden; und während einer zweiten Betriebsart den Kraftstoff höherer Flüchtigkeit durch den zweiten Kanister zu leiten, um den Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffdampfs an dem zweiten Kanister zu adsorbieren, während Kraftstoffdämpfe, die den während der ersten Betriebsart adsorbierten Kohlenwasserstoffanteil umfassen, von dem ersten Kanister zu dem Lufteinlasskanal des Motors gespült werden.
  • Durch regelmäßiges Betreiben mindestens einer der Adsorptionsvorrichtungen zum Zurückhalten von Kohlenwasserstoffen des Kraftstoffdampfs während Spülens mindestens einer anderen Adsorptionsvorrichtung der zuvor gespeicherten Kohlenwasserstoffe kann ein kontinuierlicherer Dampfabscheidungsprozess erreicht werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kraftstoffzufuhrprozesses für einen Verbrennungsmotor.
  • 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels des Kraftstoffzufuhrsystems.
  • 3 und 4 zeigen Flussdiagramme, die beispielhafte Steuerstrategien zum Betreiben eines Kraftstoffzufuhrsystems darstellen.
  • 5 und 6 zeigen ein beispielhaftes Motorsystem näher.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie zum Anpassen einer relativen Menge eines alkoholreichen Kraftstoffs und eines kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs darstellt, die dem Motor geliefert werden.
  • 8 zeigt ein Kraftstoffsteuerkennfeld zum Wählen des Verhältnisses von Ethanol und Benzin, die dem Motor geliefert werden.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Abscheidungsvorrichtung mit einer Kraftstoffabscheidungsmembran, die selektiv einen Alkoholbestandteil des Kraftstoffs bei einer höheren Rate als einen Kohlenwasserstoffbestandteil durchlässt.
  • Eingehende Beschreibung
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftstoffzufuhrprozesses 100 für einen Verbrennungsmotor 120. Zum Beispiel kann der Motor 120 in einem Fahrzeugantriebssystem enthalten sein, das weiterhin ein Getriebe umfassen kann. Zu beachten ist, dass der bestimmte Hardware aktivierende Prozess 100 unter Bezug auf 2–4 näher beschrieben wird.
  • Der Kraftstoffzufuhrprozess 100 kann die Abscheidung eines Alkoholkraftstoffbestandteils von einem anfänglichen Kraftstoffgemisch an Bord eines Fahrzeugs vorsehen. Zum Beispiel kann ein Teil des anfänglichen Kraftstoffgemisches mit einer höheren Flüchtigkeit (z. B. höherer Dampfdruck) durch das Ausüben von Wärme auf das Kraftstoffgemisch und/oder einen Unterdruck an dem Dampfbildungsbereich oder einer freien Fläche des flüssigen Kraftstoffgemisches verdunstet oder verdampft werden. Ein Alkoholbestandteil des flüchtigeren verdampften Teils des Kraftstoffgemisches kann mittels selektiver Adsorption des Kohlenwasserstoffbestandteils auf einen Feststoff oder mittels einer selektiven Membran, die eine größere Übertragung des Alkoholbestandteils als des Kohlenwasserstoffbestandteils des Kraftstoffdampfs zulässt, von einem Kohlenwasserstoffbestandteil abgeschieden werden. Auf diese Weise kann ein alkoholreicher Kraftstoff von dem Kraftstoffgemisch abgeschieden werden, wobei er dem Motor in unterschiedlichen Mengen im Verhältnis zum verbleibenden kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff geliefert werden kann.
  • Der Kraftstoffzufuhrprozess 100 kann mit einem Kraftstoffgemisch 110 ausgeführt werden, das zunächst an einem Kraftstoffspeichertank an Bord des Fahrzeugs in einer flüssigen Phase verweilt. Zum Beispiel kann das Kraftstoffgemisch 110 ein Gemisch aus einem Kohlenwasserstoffkraftstoff, der Benzin oder Diesel umfasst, und einem Alkoholkraftstoff, der Ethanol und/oder Methanol umfasst, umfassen.
  • Zu beachten ist, dass kohlenwasserstoffbasierte Kraftstoffe wie zum Beispiel Benzin oder Diesel verschiedene Bestandteile enthalten können. Benzin kann zum Beispiel ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, Aromaten, Olefinen, Cycloalkanen und organischen Heteroatommolekülen umfassen. Wenn der Begriff Kohlenwasserstoffbestandteil hierin verwendet wird, um einen kohlenwasserstoffbasierten Kraftstoff wie Benzin oder Diesel von einem alkoholbasierten Kraftstoff wie Ethanol oder Methanol zu unterscheiden, sollte der Klarheit halber verstanden werden, dass der Kohlenwasserstoffbestandteil von den Aromaten, Olefinen, Cycloalkanen und/oder organischen Heteroatommolekülen begleitet sein kann. Somit können die verschiedenen Bestandteile, die den Kohlenwasserstoffbestandteil des kohlenwasserstoffbasierten Kraftstoffanteils des Kraftstoffgemisches begleiten, der Klarheit halber einfach als Kohlenwasserstoffe oder der Kohlenwasserstoffbestandteil beschrieben werden.
  • Wie bei 170 gezeigt kann eine flüssige Phase des Kraftstoffgemisches einer bei 130 gezeigten Verdunstungs- oder Verdampfungsstufe geliefert werden, um einen Dampfanteil höherer Flüchtigkeit 172 (z. B. mit einem höheren Dampfdruck) von einem Flüssigkeitsanteil niedrigerer Flüchtigkeit (z. B. mit einem niedrigeren Dampfdruck), die bei 174 bzw. 176 gezeigt sind, abzuscheiden. Der Flüssigkeitsanteil niedrigerer Flüchtigkeit, der von dem Dampfanteil höherer Flüchtigkeit abgeschieden wird, kann eine höhere Oktanzahl als das ursprüngliche Kraftstoffgemisch aufweisen, wobei die leichteren Enden des Kohlenwasserstoffbestandteils des Kraftstoffgemisches mindestens einen Teil des abgeschiedenen Dampfanteils höherer Flüchtigkeit umfassen können.
  • Die Abscheidung des zunächst mittels 170 aufgenommenen Kraftstoffgemisches kann das Erwärmen des Kraftstoffgemisches zum Abscheiden des Anteils höherer Flüchtigkeit, der mindestens einen Alkohol- und/oder Kohlenwasserstoffbestandteil mit einer niedrigeren Siedetemperatur (z. B. höherer Dampfdruck) und/oder mit einer höheren Verdunstungsrate aufweist, aus dem Anteil niedrigerer Flüchtigkeit, der Kohlenwasserstoffe mit einer höheren Siedetemperatur (z. B. niedrigerer Dampfdruck) und/oder einer niedrigeren Verdunstungsrate aufweist, umfassen. Zusätzlich zum Beispiel zu den Alkoholdämpfen, die von dem Kraftstoffgemisch durch Verdunsten oder Verdampfen abgeschieden werden, kann der flüchtigere Anteil des Benzins eine Mischung von Dämpfen vorsehen, die Butan, Pentan, Hexane und die Aromaten wie Genzen, Toluen und Xylene vorsehen.
  • Daher versteht sich, dass der flüchtigere Anteil des bei 172 gezeigten Kraftstoffgemisches einige Kohlenwasserstoffdämpfe zusätzlich zu Alkoholdämpfen enthalten kann. In manchen Beispielen kann weiterhin ein Unterdruck an dem Dampfbildungsbereich des Kraftstoffgemisches bei 130 angelegt werden, um die Verdunstungsrate des flüchtigeren Anteils aus dem Kraftstoffgemisch zu steigern. Der Unterdruck kann durch einen mit einem Lufteinlasskanal des Motors an einem Bereich verringerten Querschnitts des Einlasskanals oder stromabwärts einer Einlassdrosselklappe in Verbindung stehenden Kanal vorgesehen werden.
  • Bei 140 kann der flüchtigere Anteil des bei 172 gezeigten Kraftstoffgemisches wie bei 140 gezeigt einer weiteren Abscheidung unterzogen werden. Zum Beispiel kann ein Kohlenwasserstoffbestandteil des flüchtigeren Kraftstoffanteils, der mittels 172 aufgenommen wird, wie bei 178 und/oder 180 gezeigt von einem Alkoholbestandteil der Dämpfe abgeschieden werden, um wie bei 177 gezeigt einen alkoholreichen Kraftstoffbestandteil zu erhalten. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Abscheidung des Alkoholbestandteils von dem Kohlenwasserstoffbestandteil bei 140 durch Adsorbieren des Kohlenwasserstoffbestandteils an einem Feststoff, der in einem Adsorptionskanister enthalten ist, während man den Alkoholbestandteil durch den Kanister treten lässt, ohne adsorbiert zu werden, erreicht werden. Als weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann eine selektiv permeable Membran dem flüchtigeren Kraftstoffdampfanteil ausgesetzt werden, wodurch die Membran einen ausschließlichen oder schnelleren Transport des Alkoholbestandteils als den des Kohlenwasserstoffbestandteils durch die Membran zulässt. Zudem können bei 122 gezeigte Verdunstungsdämpfe, die aus dem anfänglichen Kraftstoffgemisch 110 stammen, ebenfalls eine Abscheidung durchlaufen, ohne dass sie unbedingt den bei 130 gezeigten Verdunstungs- oder Verdampfungsprozess durchlaufen.
  • Wie hierin beschrieben ist ein alkoholreicher Kraftstoffbestandteil ein relativer Begriff, der einen ersten Bestandteil des Kraftstoffgemisches bezeichnet, der eine größere Alkoholkonzentration als ein zweiter Bestandteil des Kraftstoffgemisches aufweist. Zu beachten ist, dass der Begriff alkoholreich nicht unbedingt einen Kraftstoff bezeichnet, der reinen Alkohol enthält, sondern auch einige Kohlenwasserstoffbestandteile enthalten kann. Analog ist ein kohlenwasserstoffreicher Kraftstoff ein anderer relativer Begriff, der den zweiten Bestandteil des Kraftstoffgemisches bezeichnen kann, der eine höhere Konzentration an Kohlenwasserstoffen als der erste alkoholreiche Bestandteil aufweist. Der Begriff kohlenwasserstoffreich bezeichnet ebenfalls nicht unbedingt einen Kraftstoff, der reine Kohlenwasserstoffe umfasst, sondern kann auch einige Alkoholbestandteile umfassen.
  • Der kohlenwasserstoffreiche Bestandteil des flüchtigeren Anteils des Kraftstoffgemisches kann dem Motor wie bei 180 gezeigt in einer Dampfphase geliefert werden oder kann bei 160 verflüssigt werden, um wie bei 182 bzw. 184 gezeigt eine flüssige Phase zu erhalten. Der kohlenwasserstoffreiche Bestandteil, der bei 160 verflüssigt wird, kann dem Motor in flüssiger Phase geliefert werden, wie bei 184 gezeigt wird. Alternativ kann die flüssige Phase des kohlenwasserstoffreichen Bestandteils wie bei 182 zurück zu dem Kraftstoffgemisch 110 geleitet werden
  • Der alkoholreiche Bestandteil des flüchtigeren Anteils des Kraftstoffgemisches kann bei 150 in eine bei 179 gezeigte flüssige Phase verflüssigt werden, wobei er dem Motor 120 geliefert werden kann. In jedem der bei 150 und 160 gezeigten Verflüssigungsprozesse kann der Kraftstoffdampf durch Anheben der Temperatur und/oder des Drucks des Dampfes zu einer flüssigen Phase verflüssigt werden.
  • Zudem kann das Kraftstoffgemisch 110 dem Motor wie bei 186 gezeigt in einer flüssigen Phase direkt geliefert werden.
  • Auf diese Weise kann der Motor 120 mehrere unterschiedliche Substanzen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und/oder Phasen erhalten. In manchen Beispielen kann aber auf eine oder mehrere dieser Substanzen verzichtet werden. Zum Beispiel kann eine oder mehrere der bei 179, 180, 184, 176 und/oder 186 gezeigten Substanzen bei dem Kraftstoffzufuhrprozess weggelassen werden. In mindestens einem Beispiel können der alkoholreiche Bestandteil in flüssiger Phase (z. B. 179), der kohlenwasserstoffreiche Bestandteil in Dampfphase (z. B. 180) und der kohlenwasserstoffreiche Bestandteil in flüssiger Phase (z. B. 184, 176 oder 186) dem Motor als Reaktion auf Betriebsbedingungen in unterschiedlichen relativen Mengen geliefert werden.
  • Bei manchen Beispielen, bei denen dem Motor zwei oder mehr unterschiedliche Substanzen mit unterschiedlichen Alkoholkonzentrationen geliefert werden, können separate Kraftstoffeinspritzventile verwendet werden, um die Kraftstoffe den verschiedenen Zylindern des Motors unabhängig zu liefern. Zum Beispiel kann ein erstes Kraftstoffeinspritzventil verwendet werden, um einer ersten Stelle des Motors einen alkoholreichen flüssigen Kraftstoff zu liefern, und ein zweites Kraftstoffeinspritzventil kann verwendet werden, um einer zweiten Stelle des Motors einen kohlenwasserstoffreichen flüssigen Kraftstoff zu liefern. Zum Beispiel kann ein erstes Einspritzventil als Kanaleinspritzventil zum Liefern eines kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs ausgelegt sein, während ein zweites Einspritzventil als Direkteinspritzventil zum Liefern eines alkoholreichen Kraftstoffs ausgelegt sein kann. In manchen Beispielen können aber dem Motor mittels eines gemeinsamen Kraftstoffeinspritzventils durch ein dazwischen angeordnetes Mischventil mehrere unterschiedliche flüssige Kraftstoffe geliefert werden. Ferner können dem Motor mittels eines Kraftstoffdampf-Belüftungsventils, das mit einem Lufteinlasskanal des Motors in Verbindung steht, wie es unter Bezug auf 6 beschrieben wird, Kraftstoffdämpfe (z. B. wie bei 180 gezeigt) geliefert werden.
  • Unabhängig von der bestimmten Art, in der diese verschiedenen Kraftstoffe dem Motor geliefert werden, kann der Motor 120 Ansaugluft aus der Umgebung aufnehmen, wie bei 188 gezeigt wird, die mit dem Kraftstoff gemischt werden kann. Dieses Luft- und Kraftstoffgemisch kann in den verschiedenen Motorzylindern verbrannt werden, um eine mechanische Leistung und die sich ergebenden Abgase, die bei 290 gezeigt werden, zu erzeugen.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Kraftstoffzufuhrsystem 200 mit beispielhafter Hardware zum Umsetzen des Kraftstoffzufuhrprozesses von 1. Das Kraftstoffsystem 200 kann einen Kraftstoffspeichertank 210 umfassen, der zum Speichern des flüssigen Kraftstoffgemisches 110 ausgelegt sein kann. Der Kraftstoffspeichertank 210 kann einen Kraftstoffsensor 216 zum Liefern eines Hinweises auf die in dem Kraftstoffspeichertank 210 enthaltene Kraftstoffmenge an ein Steuersystem 290 umfassen. Der Kraftstoffspeichertank 210 kann auch einen Kraftstoffsensor 218 zum Liefern eines Hinweises auf Kraftstoffzusammensetzung an das Steuersystem 290 umfassen.
  • In diesem bestimmten Beispiel kann der Kraftstoffspeichertank 210 mit dem Motor 120 wie vorstehend unter Bezug auf 1 beschrieben mittels mehrerer Kraftstoffpfade in Verbindung stehen. Zum Beispiel kann ein Verdunstungsdampf 112 aus dem in dem Kraftstoffspeichertank 210 gespeicherten flüssigen Kraftstoffgemisch mittels eines Kraftstoffdampfkanals 212 zu einem bei 240 gezeigten Dampfabscheidungssystem strömen, wo ein Kohlenwasserstoffbestandteil durch Leiten der Verdunstungsdämpfe durch einen oder mehrere Kanister 242 und 244 aus dem Kraftstoffdampf entfernt werden kann, was den Alkoholbestandteil durch das Dampfabscheidungssystem 240 treten lässt. Der Kohlenwasserstoffbestandteil kann durch die Kanister mittels Adsorption der in dem Dampf enthaltenen Kohlenwasserstoffe auf einen Adsorptionsfeststoff oder ein anderes geeignetes Material, das in den Kanistern vorhanden ist, aus dem Kraftstoffdampf entfernt werden. Als nicht einschränkendes Beispiel können zum selektiven Entfernen von Benzinbestandteilen aus den in dem Dampf enthaltenen Alkoholen die Dämpfe durch die Kanister geleitet werden, die ein Bett aus TENAX, Kohlenstoff oder einem anderen geeigneten Material umfassen, das eine schwache Affinität für Alkohole, aber eine hohe Affinität für Kohlenwasserstoffe und Aromate hat. Die Kanister können durch Einwirkenlassen eines kühleren Gases, beispielsweise Umgebungsluft, auf die Kanister, was bewirken kann, dass die Kanister die Benzinbestandteile desorbieren, regelmäßig von ihren adsorbierten Bestandteilen gereinigt werden. Eine alternative Ausführungsform des Dampfabscheidungssystems 240 wird in 9 gezeigt, die stattdessen auf eine selektiv permeable Kraftstoffabscheidungsmembran statt auf Adsorption auf einen Feststoff setzt.
  • Der Kraftstoffdampfkanal 212 kann ein Einweg-Rückschlagventil zum Verringern oder Hemmen des Strömens von Kraftstoff zurück vom Kanal 272 in den Kraftstoffspeichertank umfassen, das schematisch bei 214 gezeigt ist. Der Kraftstoffdampfkanal 212 kann mit einem Kraftstoffdampfbildungsbereich des Kraftstoffspeichertanks fluidverbunden sein, der nahe einem oberen Bereich (relativ zum Gravitationsvektor) des durch den Speichertank festgelegten Speichervolumens vorhanden sein kann. Auf diese Weise können Kraftstoffdämpfe, die aus dem Kraftstoffgemisch während eines Nachtankvorgangs oder während täglichen Beheizens oder Kühlens des Kraftstoffgemisches stammen, zu einem Abscheidungssystem 240 befördert werden, das ebenfalls dafür ausgelegt ist, Kraftstoffdämpfe aus dem Verdampfer 230 aufzunehmen.
  • Das Kraftstoffgemisch kann in einem flüssigen Zustand dem Kraftstoffverdampfer 230 mittels eines Kraftstoffkanals geliefert werden, wodurch durch Ausüben von Wärme und/oder einem Unterdruck eine Verdunstung oder Verdampfung des flüchtigeren Anteils des Kraftstoffgemisches durchgeführt werden kann, wie vorstehend unter Bezug auf 130 beschrieben wurde. Der Kraftstoffkanal 270 kann ein Rückschlagventil 271 umfassen, um das Strömen von Kraftstoff von dem Verdampfer 230 zurück in den Kraftstoffspeichertank zu verringern oder zu hemmen. Der Verdampfer 230 kann mit einer Wärmequelle, beispielsweise dem Motorkühlmittel, der Abgasanlage des Motors oder einer elektrischen Heizvorrichtung, die schematisch bei 232 gezeigt wird, thermisch in Verbindung stehen. Von der Wärmequelle zu dem Verdampfer übertragene Wärme kann zum Erwärmen des Kraftstoffgemisches auf eine geeignete Temperatur zum Fördern von Verdampfung oder Verdunstung des flüchtigeren Anteils des Kraftstoffgemisches, das mindestens den Alkoholbestandteil umfasst, verwendet werden.
  • Die Temperatur des Verdampfers kann durch Verändern eines Betriebsparameters der Wärmequelle (z. B. der Temperatur oder der Wärmeenergie-Ausgangsleistung) und/oder der Rate der Wärmeübertragung zwischen der Wärmequelle und dem Kraftstoffgemisch gesteuert werden, um das Kraftstoffgemisch bei einer Temperatur zu halten, die kleiner als eine Temperatur ist, bei der die in dem Kraftstoffgemisch enthaltenen schwereren Kohlenwasserstoffe ohne weiteres verdampft werden. Zum Beispiel kann die Rate des Wärmetausches zwischen der Wärmequelle und dem Kraftstoffgemisch durch Verändern des Durchflusses eines dem Verdampfer 230 mittels des Kanals 232 vorgesehenen Arbeitsmediums angepasst werden. Zum Beispiel kann ein allgemein bei 213 gezeigter Thermostat einem Ventil 215 einen Hinweis auf Kraftstoffgemischtemperatur zum Steuern des Durchflusses des Arbeitsmediums in dem Kreislauf 232 liefern.
  • Der flüssige Anteil des Kraftstoffgemisches, das den weniger flüchtigen Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffs (z. B. bei 174 in 1 gezeigt) enthält, kann mittels des Kraftstoffkanals 274 zurück zu dem Kraftstoffspeichertank geleitet werden. Der Kraftstoffkanal 274 kann ein Ventil 234 umfassen, das durch das Steuersystem verstellt werden kann, um das Strömen von zu dem Kraftstoffspeichertank zurückkehrendem Kraftstoff zu regeln. In manchen Beispielen kann der Kraftstoffkanal 274 einen Wärmetauscher zum Senken der Temperatur des flüssigen Kraftstoffs vor dessen Zurückleiten zu dem Kraftstofftank umfassen. Auf diese Weise kann ein zusätzlicher Anstieg der Kraftstofftemperatur am Kraftstofftank verringert werden, wenn Kraftstoff zum Tank zurückgeleitet wird.
  • In manchen Beispielen kann weiterhin der weniger flüchtige Anteil des Kraftstoffgemisches, der mindestens die schwereren Kohlenwasserstoffe (z. B. in 1 bei 176 gezeigt) umfasst, mittels eines Kraftstoffkanals 276 dem Motor geliefert werden.
  • Der flüchtigere Dampfanteil des Kraftstoffgemisches, der mindestens den Alkoholbestandteil und möglicherweise einige leichtere Kohlenwasserstoffe umfasst (z. B. in 1 bei 172 gezeigt), kann dem Abscheidungssystem 240 mittels eines Kraftstoffdampfkanals 272 geliefert werden, der mit einem Dampfbildungsbereich des Verdampfers 230 fluidverbunden ist. Wie schematisch in 2 dargestellt ist, können die Kraftstoffkanäle 274 und/oder 276 mit einem unteren Bereich des Kraftstoffverdampfers (z. B. mittels eines Ablaufs) in Verbindung stehen, und der Kraftstoffdampfkanal 272 kann mit einem oberen Bereich des Kraftstoffverdampfers in Verbindung stehen, wodurch die Abscheidung der schwereren flüssigen Phase des Kraftstoffgemisches von der leichteren Dampfphase des Kraftstoffgemisches verbessert werden kann. Zusätzlich kann mittels des Dampfkanals 272 von dem Ansaugkrümmer 226 ein Unterdruck an dem Verdampfer angelegt werden, um das Entfernen von flüchtigeren Kraftstoffdämpfen aus dem Verdampfer 230 weiter zu fördern. Zum Beispiel kann eine Einlassdrosselklappe des Motors verstellt werden, um den Druck in dem Einlasskanal des Motors zu verändern, wodurch der mittels des Kanals 272 an dem Verdampfer angelegte Unterdruck verändert wird.
  • Die Dampfphase des Kraftstoffgemisches, die an dem Verdampfer 230 erzeugt wird, kann dem Abscheidungssystem 240 mittels eines oder mehrerer Dampfkanäle geliefert werden, die mit dem Kanal 272 in Verbindung stehen. In diesem bestimmten Beispiel umfasst das Abscheidungssystem 240 zwei Adsorptionskanister 242 und 244, die mit dem Kraftstoffdampfkanal 272 mittels der Kanäle 236 bzw. 235 in Verbindung stehen können. Wie bei 188 gezeigt kann Luft aus der Umgebung aufgenommen werden und kann dem Kanal 236 mittels des Luftkanals 238 und dem Kanal 235 mittels des Luftkanals 237 zum Reinigen der Kanister von den gespeicherten Kohlenwasserstoffen geliefert werden. Ein bei 233 gezeigtes Ventil kann durch das Steuersystem verstellt werden, um es dem Kanister 242 zu ermöglichen, mittels des Kanals 238 Ansaugluft aufzunehmen oder stattdessen mittels des Kanals 236 Kraftstoffdämpfe von dem Verdampfer aufzunehmen. Analog kann ein bei 231 gezeigtes Ventil durch das Steuersystem 290 verstellt werden, um es dem Kanister 244 zu ermöglichen, mittels des Kanals 237 Ansauglauft oder mittels des Kanals 235 Kraftstoffdampf aufzunehmen. Die Ventile 233 und 231 können Dreiwegeventile oder andere geeignete Ventile umfassen, damit das Steuersystem 290 wählen kann, welcher der beiden Strömpfade mit den Adsorptionskanistern in Verbindung steht.
  • Abhängig von den Stellungen der Ventile 243 und 241 können die Kanister 242 und 244 jeweils mittels Dampfkanälen 246 und 245 mit einem Verflüssiger 250 in Verbindung stehen und können jeweils mittels Dampfkanälen 248 und 247 mit einem Spülkanal 280 in Verbindung stehen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem die Verstellung der Ventile 231, 233, 241 und 243 koordinieren, um einen ersten Kanister des Abscheidungssystems 240 zu nutzen, um den Alkoholdampfbestandteils von dem Kohlenwasserstoffdampfbestandteil zu entfernen, während ein zweiter Kanister des Abscheidungssystems von dem Kohlenwasserstoffbestandteil gereinigt werden kann, der durch Adsorption an dem zweiten Kanister gespeichert wurde.
  • Unter Bezug auch auf 3 wird ein Flussdiagramm beschrieben, das eine beispielhafte Steuerstrategie zum Betreiben des Abscheidungssystems 240 darstellt. Wenn bei 310 Kohlenwasserstoffe aus dem Kanister 242 gespült werden sollen, dann kann die Routine zu 312 vorrücken. Ansonsten kann die Routine zu 318 vorrücken. Bei 310 kann das Steuersystem zum Beispiel feststellen, ob die in dem Kanister 242 gespeicherten Kohlenwasserstoffe gespült werden sollen. Das Steuersystem kann den Kanister 242 als Reaktion auf einen Hinweis auf die Menge der in dem Kanister enthaltenen Kohlenwasserstoffe im Verhältnis zur Kohlenwasserstoffspeicherkapazität des Kanisters spülen. Diese Hinweise können umfassen: einen Zeitraum seit einem vorherigen Spülen des Kanisters, eine Alkoholmenge, die seit einem vorherigen Spülen durch den Kanister geströmt ist, eine Temperatur des Kanisters, eine Masse des Kanisters und/oder eine Druckdifferenz über dem Kanister etc.
  • Die Kanister 242 und 244 können zum Beispiel Temperatursensoren umfassen, die stromaufwärts, stromabwärts oder am Kanister und in Verbindung mit dem Steuersystem 290 angeordnet sind, um einen Hinweis auf Temperatur zu liefern. Als weiteres Beispiel können Drucksensoren stromaufwärts und stromabwärts der Kanister vorgesehen sein, die mit dem Steuersystem 290 in Verbindung stehen können, um einen Hinweis auf Druckabfall durch die Kanister zu liefern.
  • Der Kanister 242 kann durch Ausführen der Schritte 312–314 von Kohlenwasserstoffen gereinigt werden. Bei 312 kann das Ventil 233 verstellt werden, um einen Luftkanal 238 zu dem Kanister 242 zu öffnen und den Dampfkanal 236 zu verschließen. Bei 314 kann das Ventil 243 verstellt werden, um den Dampfkanal 246 zu schließen und den Kanal 248 zum Kanister 242 zu öffnen. Bei 316 kann das Spülventil 282 verstellt werden, um den Durchfluss von Kohlenwasserstoffdämpfen zu verändern, die zu dem Motor gespült werden. Auf diese Weise kann das Steuersystem das Abscheidungssystem 140 so betreiben, dass der Kanister 242 durch Strömenlassen von Luft aus der Umgebung zu dem niedrigeren Druck des Ansaugkrümmers 226 mittels des Kanisters 242, wodurch sie die gespeicherten Kohlenwasserstoffdämpfe mit sich führt, von Kohlenwasserstoffen gereinigt werden kann.
  • Wenn bei 318 die Kohlenwasserstoffe an dem Kanister 242 gespeichert werden sollen, dann kann die Routine zu 320 vorrücken. Ansonsten kann die Routine zu 324 vorrücken. Bei 318 kann das Steuersystem zum Beispiel feststellen, ob an dem Kanister 242 Kohlenwasserstoffe gespeichert werden sollen. Zum Beispiel kann das Steuersystem an dem Kanister 242 Kohlenwasserstoffe speichern, wenn der Verdampfer 230 Kraftstoffdämpfe erzeugt und/oder der Kanister 244 sich seiner Kohlenwasserstoffspeicherkapazität nähert oder eine Spülung ausführt. Bei 320 kann das Ventil 233 verstellt werden, um den Dampfkanal 236 zu dem Kanister 242 zu öffnen und den Luftkanal 238 zu schließen. Bei 322 kann das Ventil 243 verstellt werden, um den Dampfkanal 246 zu dem Kanister 242 zu öffnen und den Kanal 248 zu schließen, wodurch von dem Verdampfer erzeugte Kraftstoffdämpfe durch den Kanister 242 geleitet werden, wo der Kohlenwasserstoffbestandteil der Kraftstoffdämpfe zurückgehalten werden kann und der Alkoholbestandteil weiter zu dem Verflüssiger 250 strömen kann.
  • Wenn bei 324 Kohlenwasserstoffe aus dem Kanister 244 gespült werden sollen, dann kann die Routine zu 326 vorrücken. Ansonsten kann die Routine zu 332 vorrücken. Bei 324 kann das Steuersystem zum Beispiel feststellen, ob in dem Kanister 244 gespeicherte Kohlenwasserstoffe gespült werden sollen. Das Steuersystem kann den Kanister 244 als Reaktion auf einen Hinweis auf die in dem Kanister enthaltene Menge an Kohlenwasserstoffen im Verhältnis zur Kohlenwasserstoffspeicherkapazität des Kanisters spülen. Wie vorstehend unter Bezug auf Kanister 242 beschrieben können diese Hinweise umfassen: eine Zeitdauer seit einem vorherigen Spülen des Kanisters, eine Alkoholmenge, die aus dem durch den Kanister tretenden Kraftstoffdampf verflüssigt wurde, eine Temperatur des Kanisters, eine Masse des Kanisters und/oder eine Druckdifferenz über dem Kanister etc.
  • Der Kanister 244 kann durch Ausführen der Schritte 326–330 von Kohlenwasserstoffen gereinigt werden. Bei 326 kann das Ventil 231 verstellt werden, um einen Luftkanal 237 zu dem Kanister 244 zu öffnen und den Dampfkanal 235 zu verschließen. Bei 328 kann das Ventil 241 verstellt werden, um den Dampfkanal 245 zu schließen und den Kanal 247 zum Kanister 244 zu öffnen. Bei 330 kann das Spülventil 282 verstellt werden, um den Durchfluss von Kohlenwasserstoffdämpfen zu verändern, die zu dem Motor gespült werden. Auf diese Weise kann das Steuersystem das Abscheidungssystem 140 so betreiben, dass der Kanister 244 durch Strömenlassen von Luft aus der Umgebung zu dem Ansaugkrümmers niedrigeren Drucks des Motors mittels des Kanisters 244, wodurch sie die gespeicherten Kohlenwasserstoffdämpfe mit sich führt, von Kohlenwasserstoffen gereinigt werden kann.
  • Wenn bei 332 Kohlenwasserstoffe an dem Kanister 244 gespeichert werden sollen, dann kann die Routine zu 334 vorrücken. Ansonsten kann die Routine zurückkehren. Bei 332 kann das Steuersystem zum Beispiel feststellen, ob an dem Kanister 244 Kohlenwasserstoffe gespeichert werden sollen. Zum Beispiel kann das Steuersystem an dem Kanister 244 Kohlenwasserstoffe speichern, wenn der Verdampfer 230 Kraftstoffdämpfe erzeugt und/oder der Kanister 242 sich seiner Kohlenwasserstoffspeicherkapazität nähert oder eine Spülung ausführt. Bei 334 kann das Ventil 231 verstellt werden, um den Dampfkanal 235 zu dem Kanister 244 zu öffnen und den Luftkanal 237 zu schließen. Bei 336 kann das Ventil 241 verstellt werden, um den Dampfkanal 245 zu dem Kanister 244 zu öffnen und den Kanal 247 zu schließen, wodurch von dem Verdampfer erzeugte Kraftstoffdämpfe durch den Kanister 244 geleitet werden, wo der Kohlenwasserstoffbestandteil der Kraftstoffdämpfe zurückgehalten werden kann und der Alkoholbestandteil weiter zu dem Verflüssiger 250 strömen kann.
  • Während 3 beschreibt, wie die Kanister 242 und 244 betrieben werden können, um Kohlenwasserstoffe zu speichern oder zu spülen, beschreibt 4, wie die Kanister 242 und 244 abgestimmt werden können, um eine diskontinuierliche Verarbeitung des von dem Verdampfer erzeugten Kraftstoffdampfgemisches zu ermöglichen. Wenn bei 410 die Menge des an dem ersten Kanister gespeicherten Kohlenwasserstoffkraftstoffs einen Speicherschwellenwert des ersten Kanisters übersteigt, dann kann die Routine zu 420 vorrücken. Ansonsten kann die Routine zurückkehren, wobei der erste Kanister weiter den Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffgemischdampfes speichern kann, während er den Alkoholbestandteil zu dem Verflüssigen leitet. Bei 420 kann der zweite Kanister von dem Spülbetrieb zu dem Speicherbetrieb umgeschaltet werden und der erste Kanister kann von den gespeicherten Kohlenwasserstoffen gereinigt werden.
  • Wenn weiter mit 4 bei 430 festgestellt wird, dass die an dem zweiten Kanister gespeicherte Kohlenwasserstoffmenge einen Speicherschwellenwert des zweiten Kanisters übersteigt, dann kann die Routine zu 440 vorrücken. Ansonsten kann die Routine zurückkehren, wobei der zweite Kanister weiter den Kohlenwasserstoffbestandteil des Kraftstoffgemischdampfes speichern kann, während er den Alkoholbestandteil zu dem Verflüssiger leitet. Bei 440 kann der erste Kanister von dem Spülbetrieb zu dem Speicherbetrieb umgeschaltet werden, und der zweite Kanister kann von den gespeicherten Kohlenwasserstoffen gereinigt werden. Auf diese Weise können Verdunstungskraftstoffdämpfe, die von dem Verdampfer und/oder dem Kraftstoffspeichertank erzeugt werden, durch einen von mindestens zwei Adsorptionskanistern geleitet werden, um Kohlenwasserstoffe zu entfernen, während der andere Kanister eine Ladung von zuvor gespeicherten Kohlenwasserstoffen zu dem Motor spült. Zu beachten ist, dass in manchen Beispielen das Abscheidungssystem 240 nur einen einzigen Adsorptionskanister umfassen kann.
  • Alkoholdämpfe (z. B. in 1 als 177 gezeigt), die mittels eines oder mehrerer Kanister durch das Abscheidungssystem 240 (oder durch ein anderes geeignetes Abscheidungssystem) treten, können dem Verflüssiger 250 mittels des Dampfkanals 277 geliefert werden, der mit den Kanälen 245 und 246 in Verbindung steht. Der Verflüssiger 250 kann dafür ausgelegt sein, von dem Abscheidungssystem erhaltenen Alkoholdampf wie bei 179 gezeigt zu einem flüssigen Zustand zu verflüssigen. Der Alkohol in dem flüssigen Zustand kann dem Motor mittels eines Kraftstoffkanals 279 geliefert werden. Zum Beispiel kann der Verflüssiger 250 dafür ausgelegt sein, den Druck und/oder die Temperatur anzuheben, die auf den Alkoholdampf ausgeübt werden, um Verflüssigung zu fördern. Der Verflüssiger 250 kann mittels eines Kühlkreislaufs 252 mit einer niedrigeren Temperatur als der von dem Abscheidungssystem aufgenommene Alkoholdampf ein Arbeitsmedium erhalten. Zum Beispiel kann das Arbeitsmedium Umgebungsluft oder ein Kältemittel umfassen, das von der Klimaanlage an Bord genutzt wird. Als noch weiteres Beispiel kann eine thermoelektrische Kühlvorrichtung genutzt werden, um den Alkoholdampf an dem Verflüssiger zu kühlen. Ein Thermostat 253 kann einen Hinweis auf die Temperatur des Alkohols in dem Verflüssiger 250 zu einem Ventil 255 liefern, das das Strömen des Arbeitsmediums durch den Kühlkreislauf 252 regelt. Wie schematisch in 2 dargestellt, kann der Dampfkanal 277 mit einem oberen Bereich des Verflüssigers 250 in Verbindung stehen und der Kraftstoffkanal 279 zum Aufnehmen des flüssigen Alkohols kann mit einem unteren Bereich des Verflüssigers 250 (z. B. einem Ablauf) in Verbindung stehen, um eine Abscheidung der Dampf- und Flüssigphasen des Alkohols zu fördern.
  • 2 sieht einen Ansatz vor, wobei ein Kraftstoffgemisch in einen ersten Kraftstoff (einen alkoholreichen Kraftstoff) mit einer höheren Konzentration an Alkohol und einer niedrigeren Konzentration an Kohlenwasserstoffen als ein zweiter Kraftstoff (ein kohlenwasserstoffreicher Kraftstoff) abgeschieden werden kann. Der erste Kraftstoff, der mindestens flüssigen Alkohol (z. B. in 1 als 179 gezeigt) umfasst, kann jedem der Motorzylinder mittels eines ersten Kraftstoffeinspritzsystems, das allgemein bei 222 gezeigt ist, zugeführt werden. Der zweite Kraftstoff, der mindestens die flüssigen Kohlenwasserstoffe (z. B. in 1 als 176, 184 oder 186 gezeigt) umfasst, kann jedem der Motorzylinder mittels eines zweiten Kraftstoffeinspritzsystems, das allgemein bei 224 gezeigt ist, geliefert werden.
  • Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Kraftstoffeinspritzsystem 222 für den alkoholreichen Kraftstoff ein Einspritzventil für jeden Zylinder umfassen, das von einem Einspritzventil des Kraftstoffeinspritzsystems 224 für den zweiten Kraftstoff getrennt ist, wie in 6 gezeigt wird. In anderen Beispielen können aber der alkoholreiche Kraftstoff und der kohlenwasserstoffreiche Kraftstoff an einem einzigen Einspritzventil mittels eines Mischventils vereint werden, um dem Motor ein Gemisch des alkoholreichen Kraftstoffs und des kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs in unterschiedlichen Verhältnissen zu liefern können. Unabhängig davon, wie der alkoholreiche Kraftstoff und der kohlenwasserstoffreiche Kraftstoff dem Motor geliefert werden, können diese Kraftstoffe verbrannt werden, um mechanische Arbeit zu erzeugen, und die Verbrennungsprodukte können mittels des Auslasskanals 228 aus dem Motor abgelassen werden.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem 200 kann verschiedene Kraftstoffzwischenspeicher umfassen, um einen geeigneten Vorrat an alkoholreichem Kraftstoff und/oder kohlenwasserstoffreichem Kraftstoff zur Verwendung durch den Motor selbst während transitorischer Bedingungen aufrecht zu erhalten. Ein Speichertank 206 kann zum Beispiel entlang des Kraftstoffkanals 279 stromabwärts des Verflüssigers 250 vorgesehen werden, um den alkoholreichen Kraftstoff zu speichern. Der Speichertank 206 kann einen Sensor 205 zum Liefern eines Hinweises auf die Menge alkoholreichen Kraftstoffs, die in dem Tank 206 gespeichert ist, an das Steuersystem 290 umfassen. Der Tank 206 kann auch einen Sensor 207 zum Liefern eines Hinweises auf die Zusammensetzung des in dem Tank 206 gespeicherten Kraftstoffs umfassen, einschließlich eines Hinweises auf die Alkoholkonzentration in dem alkoholreichen Kraftstoff. In manchen Beispielen kann ein Speichertank 208 für den kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff vorgesehen sein. Der Tank 208 kann auch einen Sensor 209 zum Liefern eines Hinweises auf die Menge kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs, der in dem Tank 208 gespeichert ist, und/oder einen Sensor 203 zum Liefern eines Hinweises auf die Zusammensetzung des in Tank 208 gespeicherten Kraftstoffs umfassen. Auf diese Weise kann das Steuersystem die Menge und/oder Zusammensetzung des alkoholreichen Kraftstoffs und des kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs feststellen, die dem Motor zur Verfügung stehen. In manchen Beispielen kann aber auf die Speichertanks 206 und/oder 208 verzichtet werden.
  • Als Reaktion auf einen Hinweis auf eine geringe Verfügbarkeit des alkoholreichen Kraftstoffs (z. B. wenn sich der Tank 206 einem leeren Zustand nähert), der zum Beispiel durch Sensor 205 geliefert wird, kann das Steuersystem die Verdampfungsrate des Verdampfers 230, die Abscheidung an der Abscheidungsvorrichtung 240 und/oder die Verflüssigung am Verflüssiger 250 steigern, um die Abscheidungsrate des Alkoholkraftstoffbestandteils von dem Kohlenwasserstoffkraftstoffbestandteil zu steigern. Als Reaktion auf einen Hinweis größerer Verfügbarkeit des alkoholreichen Kraftstoffs (z. B. wenn der Tank 206 sich einem vollen Zustand nähert), kann analog die Rate der Verdampfung, Abscheidung und/oder Verflüssigung gesenkt werden. Die Rate der Kraftstoffdampferzeugung kann durch Steigern des Durchflusses des gemischten Kraftstoffs zu dem Verdampfer und/oder durch Steigern der dem Verdampfer mittels des Heizkreislaufs 232 gelieferten Wärmemenge angehoben werden. Die Rate der Kraftstoffdampferzeugung kann durch Verringern des Durchflusses des gemischten Kraftstoffs zu dem Verdampfer und/oder durch Verringern der dem Verdampfer mittels des Heizkreislaufs 232 gelieferten Wärmebetrags verringert werden. Analog kann die Rate der Verflüssigung des Alkoholanteils durch Anpassen des Durchflusses des Kühlmittels, das durch den Verflüssiger 250 mittels des Kühlkreislaufs 252 fließt, gesteigert oder verringert werden.
  • Als noch weiteres Beispiel kann das Steuersystem die Verbrauchsrate jeder Kraftstoffart (z. B. mittels Änderungen der Kraftstoffspeichermenge und/oder der Kraftstoffeinspritzventilpulsweite und Einspritzfrequenz) überwachen und kann die Verarbeitungsrate (z. B. Verdampfung, Abscheidung und Verflüssigung) des Kraftstoffgemisches entsprechend anpassen, um sicherzustellen, dass dem Motor eine ausreichende Menge jedes Kraftstoffbestandteils zur Verfügung steht.
  • Wenn als noch weiteres Beispiel das Steuersystem feststellt, dass der in dem Kraftstofftank 210 enthaltene Kraftstoff eine unzureichende Alkoholkonzentration enthält, kann das Steuersystem für die Zwecke des Abscheidens der Kraftstoffbestandteile die verschiedenen Vorgänge am Verdampfer 230, am Dampfabscheider 240 und/oder am Verflüssiger 250 reduzieren oder einstellen. Wenn zum Beispiel der in dem Kraftstofftank 210 enthaltene Kraftstoff reinen Benzin enthält, kann das Steuersystem den Verdampfer 230 und den Verflüssiger 250 abschalten, um Energie zu sparen. In diesem Fall kann der Kraftstoff dem Motor direkt mittels der Kanäle 201 und 276 geliefert werden, wodurch der Verdampfer, Abscheider und/oder Verflüssiger umgangen werden.
  • Das Steuersystem kann auch Zu- und Abnahmen des Kraftstoffdurchflusses, der Durchflusses des durch den Kreislauf 232 strömenden Arbeitsmediums und des Durchflusses des durch den Kreislauf 252 strömenden Arbeitsmediums durch Anpassen des Betriebs der dazwischen liegenden Ventile und/oder Pumpen, die in 2 nicht gezeigt sind, bewirken. Zum Beispiel kann der Kraftstoffkanal 270 eine Kraftstoffpumpe enthalten, die durch das Steuersystem 290 steuerbar ist. Als weiteres Beispiel können die Kraftstoffkanäle 276 und 279 Kraftstoffpumpen zum Liefern von ausreichendem Kraftstoffdruck zu den Kraftstoffeinspritzsystemen umfassen. Durch Steigern der Pumparbeit und/oder Druckanstieg kann der Durchfluss des Kraftstoffs zu dem Verdampfer gesteigert werden. Durch Öffnen von Ventil 232 oder Steigern der Pumparbeit, die dem Heizkreislauf 232 geliefert wird, kann der Durchfluss des Arbeitsmediums gesteigert werden. Auf diese Weise kann das Steuersystem verschiedene Parameter des Kraftstoffzufuhrsystems anpassen, um der bestimmten Kraftstoffverbrauchsrate des Motors zu entsprechen. Wie schematisch bei 201 gezeigt kann zusätzlich eine Kraftstoffüberbrückung vorgesehen werden, um den Kraftstoffspeichertank 210 mit dem Kraftstoffkanal 276 und/oder dem kohlenwasserstoffreichen Speichertank 208 zu verbinden. Somit kann unter Bedingungen, bei denen der Verdampfer zumindest in gewissem Maße überbrückt werden soll, das in dem Tank 210 enthaltene Kraftstoffgemisch direkt dem Motor geliefert werden, ohne dass es zuerst durch den Verdampfer treten muss. Als Reaktion auf die Entscheidung, den Verdampfer zu überbrücken und den kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff mit dem Kraftstoffgemisch zu ergänzen, kann das Steuersystem die Menge alkoholreichen Kraftstoffs senken, die dem Motor geliefert wird, um den bereits in dem Kraftstoffgemisch enthaltenen Alkohol zu berücksichtigen. Somit kann ein Kraftstoffzusammensetzungssensor an dem Kraftstoffspeichertank 210 oder 208 dem Steuersystem einen Hinweis auf die Konzentration des Alkohols liefern, der in dem von dem Kraftstoffeinspritzsystem 224 eingespritzten Kraftstoff enthalten ist, und kann eine geeignete Anpassung der Menge alkoholreichen Kraftstoffs vornehmen, die dem Motor mittels des Kraftstoffeinspritzsystems 222 geliefert wird. Das Kraftstoffeinspritzsystem 222 und 224 wird unter Bezug auf 6 näher beschrieben, wobei ein Kraftstoffeinspritzventil 666A Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzsystem 222 erhalten kann und ein Kraftstoffeinspritzventil 666B Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzsystem 224 erhalten kann.
  • 5 und 6 bieten eine schematische Darstellung des Motors 120 in größerem Detail. 6 zeigt einen beispielhaften Zylinder eines Mehrzylindermotors 120 sowie den Einlass- und Auslasspfad, die mit diesem Zylinder verbunden sind. In der in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsform kann der Motor 120 zwei verschiedene Kraftstoffe (z. B. einen alkoholreichen Kraftstoff und einen kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff) mittels zweier unterschiedlicher Einspritzventile nutzen. Zum Beispiel kann der Motor 120 selektiv einen kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff, der Benzin enthält, und einen alkoholreichen Kraftstoff, der Ethanol und/oder Methanol umfasst, nutzen. In anderen Ausführungsformen kann ein einziges Einspritzventil (beispielsweise ein Direkteinspritzventil) zum Einspritzen eines Gemisches aus Benzin und einem Alkoholkraftstoff verwendet werden, wobei das Verhältnis der beiden Kraftstoffmengen in dem Gemisch durch das Steuergerät 290 mittels zum Beispiels eines Mischventils angepasst werden kann.
  • Benzin (oder ein anderer Kohlenwasserstoff) sowie Alkohol können selektiv in verschiedenen relativen Mengen verwendet werden, um die vermehrte Ladeluftkühlung zu nutzen, die von dem Alkoholkraftstoff (z. B. mittels Direkteinspritzung) vorgesehen wird, um dadurch die Neigung zu Motorklopfen zu verringern. Dieses Phänomen kann kombiniert mit erhöhtem Verdichtungsverhältnis, Laden und/oder Verkleinern des Motors dann genutzt werden, um wesentliche Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile durch Verringern der Klopfbeschränkungen des Motors zu erhalten.
  • 6 zeigt ein beispielhaftes Kraftstoffeinspritzsystem mit zwei Kraftstoffeinspritzventilen pro Zylinder für mindestens einen Zylinder. Jeder Zylinder des Motors kann aber auch zwei Kraftstoffeinspritzventile umfassen. Die beiden Einspritzventile können an verschiedenen Stellen konfiguriert sein, beispielsweise als zwei Kanaleinspritzventile, ein Kanaleinspritzventil und ein Direkteinspritzventil (wie in 6 gezeigt) oder zwei Direkteinspritzventile. Der Brennraum 630 des Motors 120 wird mit Brennraumwänden 632 mit einem darin positionieren und mit einer Kurbelwelle 640 verbundenen Kolben 636 gezeigt. Ein Anlasser (nicht gezeigt) kann mittels einer Schwungscheibe (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle 640 verbunden sein oder alternativ kann direktes Motorstarten verwendet werden.
  • Der Brennraum oder Zylinder 630 wird mit dem Ansaugkrümmer 544 und dem Abgaskrümmer 548 mittels eines jeweiliges Einlassventils 652a und Auslassventils 652b (nicht gezeigt) und der Auslassventile 654a und 654b (nicht gezeigt) in Verbindung stehend gezeigt. Während vier Ventile pro Zylinder verwendet werden können, kann in einem anderen Beispiel auch ein einziges Einlass- und ein einziges Auslassventil pro Zylinder verwendet werden. In einem noch anderen Beispiel können zwei Einlassventile und ein Auslassventil pro Zylinder verwendet werden.
  • Der Brennraum 630 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, das als Verhältnis des Volumens des Brennraums definiert sein kann, wenn sich der Kolben 636 an seinem unteren Punkt befindet, zu dem Volumen des Brennraums, wenn sich der Kolben am oberen Punkt befindet. In einem Beispiel kann das Verdichtungsverhältnis in etwa 9:1 betragen, zwischen 10:1 und 11:1 oder zwischen 11:1 und 12:1 oder höher liegen.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 666A wird mit dem Brennraum 630 zum Zuführen von eingespritztem Kraftstoff direkt in diesen proportional zur Pulsweite eines von dem Steuersystem 290 mittels eines elektronischen Treibers 668A empfangenen Signals dfpw direkt verbunden gezeigt. Während 6 das Einspritzventil 666A an einer Seitenwand des Zylinders positioniert zeigt, kann es sich auch über dem Kolben befinden, beispielsweise nahe der Position einer Zündkerze 592. Eine solche Position kann aufgrund der geringeren Flüchtigkeit einiger alkoholbasierter Kraftstoffe das Mischen und die Verbrennung verbessern. Alternativ kann das Einspritzventil oben liegend und nahe dem Einlassventil angeordnet sein, um das Mischen zu verbessern.
  • Der alkoholreiche Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 666A durch ein schematisch in 2 gezeigtes Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem 222 zugeführt werden, das auch einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe bzw. Kraftstoffpumpen und einen Kraftstoffverteiler umfasst. Als weiteres Beispiel kann der alkoholreiche Kraftstoff durch eine Einstufen-Kraftstoffpumpe bei niedrigerem Druck zugeführt werden, in welchem Fall die Zeitsteuerung der Kraftstoffdirekteinspritzung während des Verdichtungshubs beschränkter als bei Verwenden eines Hochdruck-Kraftstoffsystems sein kann.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 666B wird in diesem Beispiel mit dem Ansaugkrümmer 444 statt direkt mit dem Zylinder 630 verbunden gezeigt. Das Kraftstoffeinspritzventil 666B kann den kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff proportional zur Pulsweite des Signals pfpw liefern, das wie in 2 als Kraftstoffeinspritzsystem gezeigt von dem Steuergerät 290 mittels des elektronischen Treibers 668B erhalten wird. Zu beachten ist, dass für beide Kraftstoffeinspritzsysteme ein einziger Treiber 668 verwendet werden kann oder dass mehrere Treiber verwendet werden können. Das Kraftstoffabscheidungssystem 240 mit einem oder mehreren Kanistern zum Speichern von Kohlenwasserstoffdämpfen wird ebenfalls in schematischer Form mit dem Ansaugkrümmer 544 in Verbindung stehend gezeigt. Es können verschiedene Kraftstoffsysteme und Kraftstoffdampfspülsysteme verwendet werden, beispielsweise die hierin nachstehend unter Bezug auf 1 und 2 beschriebenen.
  • Der Ansaugkrümmer 544 wird mit dem Drosselgehäuse 658 mittels der Drosselklappe 562 in Verbindung stehend gezeigt. In diesem bestimmten Beispiel ist die Drosselplatte 562 mit einem Elektromotor 694 verbunden, so dass die Stellung der elliptischen Drosselklappe 562 durch das Steuersystem 290 mittels des Elektromotors 694 gesteuert werden kann. Diese Konfiguration kann als elektronische Drosselsteuerung (ETC, kurz vom engl. Electronic Throttle Control) bezeichnet werden, die zum Beispiel auch während Leerlaufdrehzahlsteuerung verwendet werden kann. In einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform kann ein Bypass-Luftkanal parallel zur Drosselklappe 562 angeordnet werden, um angesaugten Luftstrom während Leerlaufdrehzahlsteuerung mittels eines in dem Luftkanal positionierten Leerlaufsteuerungs-Bypass-Ventils zu steuern.
  • Ein Abgassensor 676 wird mit dem Abgaskrümmer 548 stromaufwärts eines Katalysators 570 verbunden gezeigt, wobei der Sensor 676 verschiedenen Abgassensoren entsprechen kann. Zum Beispiel kann der Sensor 676 ein geeigneter Sensor zum Liefern eines Hinweises auf ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis von Abgas umfassen, beispielsweise eine lineare Lambda-Sonde, einen UEGO, eine Lambda-Sonde mit zwei Zuständen, einen EGO, einen HEGO oder einen HC- oder CO-Sensor. In diesem bestimmten Beispiel ist der Sensor 676 eine Lambda-Sonde mit zwei Zuständen, die ein Signal EGO an das Steuersystem 290 liefert, das das Signal EGO in ein Zweizustand-Signal EGOS umwandelt. Ein Hochspannungszustand des Signals EGOS zeigt, dass Abgase unterstöchiometrisch sind, und ein Niederspannungszustand des Signals EGOS zeigt an, dass Abgase überstöchiometrisch sind. Das Signal EGOS kann während der Luft/Kraftstoff-Regelung vorteilhaft genutzt werden, um das durchschnittliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis während einer stöchiometrischen homogenen Betriebsart bei Stöchiometrie zu halten.
  • Eine verteilerlose Zündanlage 588 liefert dem Brennraum 630 mittels der Zündkerze 592 als Reaktion auf ein Zündfrühverstellungssignal SA von dem Steuersystem 290 selektiv einen Zündfunken. Das Steuersystem 290 kann den Brennraum 630 in verschiedenen Verbrennungsbetriebsarten arbeiten lassen, einschließlich einer Betriebsart mit homogenem Luft/Kraftstoff und/oder einer Betriebsart mit geschichtetem Luft/Kraftstoff, indem die Einspritzsteuerzeiten, die Einspritzmengen, die Sprühmuster etc. gesteuert werden. Ferner können in dem Brennraum kombinierte geschichtete und homogene Gemische gebildet werden. In einem Beispiel können geschichtete Schichten durch Betreiben des Einspritzventils 666A während eines Verdichtungshubs gebildet werden. In einem anderen Beispiel kann ein homogenes Gemisch durch Betreiben eines oder beider Einspritzventile 666A und 666B während eines Ansaugtakts (was eine Einspritzung bei offenem Ventil sein kann) gebildet werden. In einem noch anderen Beispiel kann ein homogenes Gemisch durch Betreiben eines oder beider Einspritzventile 666A und 666B vor einem Ansaugtakt (was eine Einspritzung bei geschlossenem Ventil sein kann) gebildet werden. In noch anderen Beispielen können mehrere Einspritzungen von einem oder beiden Einspritzventilen 666A und 666B während eines oder mehrerer Takte (z. B. Ansaugen, Verdichtung, Auspuff, etc.) verwendet werden. Noch weitere Beispiele können vorliegen, bei denen unterschiedliche Einspritzsteuerzeiten und Gemischbildungen unter anderen Bedingungen verwendet werden, wie nachstehend beschrieben wird. Das Steuersystem kann die von den Kraftstoffeinspritzventilen 666A und 666B gelieferte Kraftstoffmenge steuern, so dass das homogene, geschichtete oder kombinierte homogene/geschichtete Kraftstoff/Luft-Gemisch in dem Brennraum 630 bei Stöchiometrie, einem unterstöchiometrischen Wert oder einem überstöchiometrischen Wert gewählt werden kann. Eine Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 672 wird stromabwärts des Katalysators 570 positioniert gezeigt. Die Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 672 kann ein Dreiwegekatalysator oder ein NOx-Filter oder eine Kombination derselben sein.
  • Das Steuersystem 290 wird als Mikrocomputer gezeigt, der umfasst: einen Mikroprozessor 602, Input/Output-Ports 604, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, in diesem bestimmten Beispiel als Festwertspeicher (ROM) 606 gezeigt, einen Arbeitsspeicher 608, einen Dauerspeicher 610 und einen herkömmlichen Datenbus. Das Steuersystem 290 wird gezeigt, wie es verschiedene Signale von mit dem Motor 10 verbundenen Sensoren zusätzlich zu den bereits erläuterten Signalen empfängt, einschließlich: Messung des eingelassenen Luftmassenstroms (MAF) von einem Luftmengensensor 500, der mit dem Drosselgehäuse 658 verbunden ist; Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 514 verbundenen Temperaturfühler 512; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 640 verbundenen Hallgeber 518; und eine Drosselstellung (TP) von einem Drosselstellungssensor 520; ein Krümmerunterdrucksignal MAP von einem Sensor 522; einen Hinweis auf Klopfen von einem Klopfsensor 682; und einen Hinweis auf absolute oder relative Umgebungsfeuchtigkeit von einem Sensor 680. Ein Motordrehzahlsignal RPM wird durch das Steuersystem 290 aus dem Signal PIP in herkömmlicher Weise erzeugt, und das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor liefert einen Hinweis auf Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer. Während stöchiometrischen Betriebs kann dieser Sensor einen Hinweis auf Motorlast geben. Weiterhin kann dieser Sensor zusammen mit Motordrehzahl eine Schätzung der Füllung (einschließlich Luft) liefern, die in den Zylinder eingelassen wird. In einem anderen Beispiel erzeugt der Sensor 518, der auch als Motordrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Pulse pro Umdrehung der Kurbelwelle.
  • In diesem bestimmten Beispiel wird die Temperatur Tcat1 des Katalysators 570 durch einen Temperatursensor 524 vorgesehen und die Temperatur Tcat2 der Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 672 wird durch einen Temperatursensor 526 vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform können die Temperatur Tcat1 und die Temperatur Tcat2 aus Motorbetrieb gefolgert werden.
  • Weiter mit 6 wird ein veränderliches Nockenwellensteuersystem gezeigt. Im Einzelnen wird eine Nockenwelle 530 des Motors 120 mit Kipphebeln 532 und 534 zum Betätigen von Einlassventilen 652a, 652b und Auslassventilen 654a, 654b in Verbindung stehend gezeigt. Die Nockenwelle 530 ist mit dem Gehäuse 136 direkt verbunden. Das Gehäuse 136 bildet ein Zahnrad mit mehreren Zähnen 138. Das Gehäuse 136 ist mittels einer Steuerkette oder eines Steuerriemens (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle 40 hydraulisch verbunden. Daher drehen das Gehäuse 536 und die Nockenwelle 530 bei einer Drehzahl, die gleich der Kurbelwellendrehzahl oder ein Vielfaches derselben sein kann. Durch Beeinflussen der Hydraulikkopplungen kann aber, wie hierin später beschrieben wird, die relative Position der Nockenwelle 530 zur Kurbelwelle 640 durch Hydraulikdrücke in der Frühverstellkammer 642 und der Spätverstellkammer 644 verändert werden. Durch Eindringenlassen eines Hydraulikfluids hohen Drucks in die Frühverstellkammer 642 wird die relative Beziehung zwischen der Nockenwelle 530 und der Kurbelwelle 640 auf früh verstellt. Somit öffnen und schließen die Einlassventile 652a, 652b im Verhältnis zur Kurbelwelle 640 zu einem früheren Zeitpunkt als normal. Durch Eindringenlassen des Hydraulikfluids hohen Drucks in die Spätverstellkammer 644 wird analog die relative Beziehung zwischen der Nockenwelle 530 und der Kurbelwelle 640 auf spät verstellt. Somit öffnen und schließen die Einlassventile 652a, 652b und die Auslassventile 654a, 654b im Verhältnis zur Kurbelwelle 640 zu einem späteren Zeitpunkt als normal.
  • Während dieses Beispiel ein System zeigt, bei dem die Einlass- und Auslassventilsteuerzeiten gleichzeitig gesteuert werden, können auch veränderliche Einlassnockensteuerung, veränderliche Auslassnockensteuerung, duale unabhängige veränderliche Nockensteuerung oder feste Nockensteuerung verwendet werden. Ferner kann auch ein veränderlicher Ventilhub verwendet werden und/oder Nockenwellenprofilumschalten kann zum Vorsehen verschiedener Nockenprofile unter verschiedenen Betriebsbedingungen verwendet werden. Des Weiteren kann der Ventiltrieb ein Rollen-Schlepphebel, ein direkt wirkender Tassenstößel, elektromechanische, elektrohydraulische oder andere Alternativen zu Kipphebeln sein Weiter mit dem veränderlichen Nockensteuersystem ermöglichen Zähne 538, die mit dem Gehäuse 536 und der Nockenwelle 530 verbunden sind, eine Messung der relativen Nockenposition mittels eines Nockensteuersensors 550, der dem Steuersystem 290 ein Signal VCT liefert. Zähne 501, 502, 503 und 504 werden bevorzugt zur Messung von Nockensteuerung verwendet und sind gleichmäßig beabstandet (zum Beispiel in einem V-8-Doppelreihenmotor, bei 90 Grad voneinander beabstandet), während der Zahn 505 bevorzugt zur Zylinderidentifizierung verwendet wird, wie hierin später beschrieben wird. Ferner kann das Steuersystem 290 Steuersignale (LACT, RACT) zu (nicht dargestellten) herkömmlichen Solenoidventilen senden, um das Strömen von Hydraulikfluid entweder in den Frühverstellraum 642, den Spätverstellraum 644 oder keinen Raum zu steuern.
  • Die relativen Nockensteuerzeiten können auf vielerlei Weise gemessen werden. Allgemein gesagt gibt die Zeit bzw. der Drehwinkel zwischen der ansteigenden Flanke des PIP-Signals und dem Empfangen eines Signals von einem der mehreren Zähne 538 auf dem Gehäuse 536 ein Maß der relativen Nockensteuerzeiten. Für das spezielle Beispiel eines V-8-Motors mit zwei Zylinderreihen und eines Rads mit fünf Zähnen wird ein Maß der Nockensteuerzeiten für eine bestimmte Reihe viermal pro Umdrehung empfangen, wobei das Extrasignal für die Zylinderidentifizierung verwendet wird.
  • Der Sensor 560 kann auch mittels eines Signals 562, das dem Steuersystem 290 eine die O2-Konzentration anzeigende elektrische Spannung liefert, einen Hinweis auf Sauerstoffkonzentration in dem Abgas liefern. Zum Beispiel kann der Sensor 560 ein HEGO, UEGO, EGO oder eine andere Art von Abgassensor sein. Zu beachten ist, dass wie vorstehend bezüglich Sensor 676 beschrieben Sensor 560 verschiedenen unterschiedlichen Sensoren entsprechen kann.
  • 6 zeigt lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors und dass jeder Zylinder seinen eigenen Satz an Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventilen, Zündkerzen etc. aufweist. Unter Bezug auch auf 5 wird zum Beispiel der Motor 120 mit vier Zylindern in Reihe gezeigt, doch kann der Motor 120 jede geeignete Anzahl an Zylindern aufweisen. Der Motor 120 kann eine Ladevorrichtung, einschließlich eine Verdichtungsvorrichtung wie einen Turbolader 519, der eine in dem Abgaskrümmer 549 verbaute Turbine 519a und einen in dem Ansaugkrümmer 544 verbauten Verdichter 519b aufweist, umfassen. Während 5 keinen Ladeluftkühler zeigt, kann ein solcher optional integriert werden. Die Turbine 519a ist typischerweise mit dem Verdichter 519b mittels einer Antriebswelle 515 verbunden. Es können verschiedene Arten von Turboladeranordnungen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Turbolader variabler Geometrie (VGT) verwendet werden, bei dem die Geometrie der Turbine und/oder des Verdichters während Motorbetrieb durch das Steuersystem 290 verändert werden kann, um den dem Motor 120 gebotenen Ladedruck zu verändern. Alternativ oder zusätzlich kann ein Turbolader mit veränderlicher Düse (VNT) verwendet werden, wenn eine Düse veränderlicher Fläche zum Verändern der wirksamen Expansion oder Verdichtung von Gasen durch die Turbine stromaufwärts und/oder stromabwärts der Turbine in der Auslassleitung (und/oder stromaufwärts oder stromabwärts des Verdichters in der Einlassleitung) platziert wird. Zum Verändern der Expansion im Abgas können noch weitere Strategien verwendet werden, beispielsweise ein Ladedruckregelventil. 5 zeigt ein beispielhaftes Umgehungsventil 520 um die Turbine 519a und ein beispielhaftes Umgehungsventil 522 um den Verdichter 519b, wobei jedes Ventil mittels des Steuersystems 290 gesteuert werden kann, um den Ladedruck zu ändern, der dem Motor 120 geboten wird. In manchen Beispielen können eine Twinturbolader-Anordnung und/oder eine Reihen-Turbolader-Anordnung verwendet werden. Im Fall eines mehrfach verstellbaren Turboladers und/oder von Stufen kann es wünschenswert sein, eine relative Expansionsmenge durch den Turbolader abhängig von Betriebsbedingungen zu verändern (z. B. Krümmerdruck, Luftdurchsatz, Motordrehzahl, etc.) Weiterhin kann in noch anderen Beispielen ein Lader verwendet werden.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern der Zufuhr des alkoholreichen Kraftstoffs und des kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs zu dem Motor darstellt. Bei 710 können Betriebsbedingungen des Motors und des Kraftstoffsystems festgestellt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem Betriebsbedingungsinformationen von verschiedenen vorstehend beschriebenen Sensoren erhalten. Die Betriebsbedingungen können neben anderen Betriebsbedingungen umfassen: Motordrehzahl, Motorlast, Motortemperatur, Ladedruck, Turboladerbedingungen, Umgebungsbedingungen, Menge abgeschiedenen und nicht abgeschiedenen Kraftstoffs, der an Bord des Fahrzeugs gespeichert ist, Zusammensetzung und Menge jeder Kraftstoffart, die zur Zufuhr zum Motor zur Verfügung steht, durch den Fahrer geforderte Motorleistung (z. B. mittels einer von einem Gaspedal erhaltenen Eingabe), Verbrauchsrate jeder Kraftstoffart.
  • Bei 720 können der kohlenwasserstoffreiche Kraftstoff und der alkoholreiche Kraftstoff dem Motor in sich verändernden relativen Mengen als Reaktion auf die bei 710 festgestellten Betriebsbedingungen geliefert werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem die Menge eines alkoholreichen Kraftstoffs wie Ethanol im Verhältnis zur Menge eines kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs wie Benzin, die dem Motor als Reaktion auf Betriebsbedingungen wie ein von einer Ladevorrichtung gelieferter Ladedruck Motorlast und Motordrehzahl etc. geliefert werden, verändern. Das Steuersystem kann bei der Wahl der relativen Mengen jedes dem Motor zu liefernden Kraftstoffs auch einen Hinweis auf die Zusammensetzung des alkoholreichen Kraftstoffs und des kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs nutzen. Zum Beispiel kann das Steuersystem die Menge des alkoholreichen Kraftstoffs, die dem Motor geliefert wird, im Verhältnis zu dem kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff verringern, wenn der kohlenwasserstoffreiche Kraftstoff auch etwas Alkohol umfasst. Weiterhin kann das Steuersystem die Menge des alkoholreichen Kraftstoffs und des benzinreichen Kraftstoffs, die dem Motor geliefert werden, so verändern, dass in den Motorzylindern ein Sollverhältnis von Luft zu Kraftstoff verbrannt wird.
  • Wie unter Bezug auf 6 beschrieben kann in zumindest einigen Beispielen der alkoholreiche Kraftstoff den Motorzylindern mittels Kraftstoff direkt in Zylinder einspritzenden Ventilen geliefert werden und der kohlenwasserstoffreiche Kraftstoff kann den Motorzylindern mittels eines separates Satzes an Kanaleinspritzventilen oder alternativ mittels separater Direkteinspritzventile geliefert werden. In noch anderen Beispielen können der kohlenwasserstoffreiche Kraftstoff und der alkoholreiche Kraftstoff jedem der Motorzylinder mittels eines einzigen Zylinderdirekteinspritzventils geliefert werden, das ein stromaufwärts des Einspritzventils angeordnetes Mischventil zum Anpassen der relativen Mengen jedes durch das Einspritzventil einzubringenden Kraftstoffs umfasst.
  • Wenn die Betriebsbedingungen bei 730 einen Hinweis auf Motorklopfen liefern, dann kann die Menge alkoholreichen Kraftstoffs, die dem Motor geliefert wird, im Verhältnis zur Menge des kohlenwasserstoffreichen Kraftstoffs bei 740 angehoben werden, um das Motorklopfen zu vermindern oder zu beseitigen. In manchen Beispielen kann der Motor einen Klopfsensor umfassen, der mit dem Steuersystem kommunikativ verbunden ist, damit das Steuersystem auf einen Hinweis auf Motorklopfen durch Anheben der relativen Menge an Alkohol, die dem Motor geliefert wird, reagieren kann. Schließlich kann die Routine zum Start zurückkehren.
  • 8 zeigt ein beispielhaftes Kennfeld, das durch das Steuersystem zum Wählen des geeigneten Verhältnisses des alkoholreichen Kraftstoffs und des benzinreichen Kraftstoffs als Reaktion auf sich ändernde Betriebsbedingungen verwendet werden kann. Wie zum Beispiel bei 810 gezeigt kann das Verhältnis eines alkoholreichen Kraftstoffs wie Ethanol im Verhältnis zu einem kohlenwasserstoffreichen Kraftstoff, der Benzin enthält, als Reaktion auf steigende Motorlast, Motordrehzahl und Motorladen unter anderen Betriebsbedingungen, die Motorklopfen bewirken können, angehoben werden. Zum Beispiel stellt 8 ein Kennfeld dar, das an dem Steuersystem im Speicher gespeichert werden kann.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des vorstehend unter Bezug auf 2 beschriebenen Abscheiders 240. In diesem bestimmten Beispiel kann ein Alkoholbestandteil des Kraftstoffdampfs mittels einer Kraftstoffabscheidungsmembran 910 von dem Kohlenwasserstoffbestandteil abgeschieden werden. Die Membran 910 kann jede geeignete, selektiv permeable Membran umfassen, die einen Alkoholbestandteil des Kraftstoffs bei einer anderen Rate (z. B. einer höheren Rate) als einen Kohlenwasserstoffbestandteil durch die Membran treten lässt. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Membran 910 NAFION oder ein anderes geeignetes Material umfassen. Die Membran 910 trennt einen ersten Bereich des Abscheiders 920 von einem zweiten Bereich 930 ab. Aufgrund der Selektivität der Membran 910 kann der Alkoholbestandteil des Kraftstoffdampfs, der bei Bereich 920 mittels Kanals 272 aufgenommen wird, bei einer höheren Rate als der Kohlenwasserstoffbestandteil durch die Membran 910 und in den Bereich 930 treten. In manchen Beispielen kann die Membran den Kohlenwasserstoffbestandteil vollständig aus Bereich 930 ausschließen. Dem Verflüssiger 250 kann zumindest der Alkoholbestandteil, der durch die Membran tritt, mittels des Kanals 277 geliefert werden, während mindestens der Kohlenwasserstoffbestandteil der Kraftstoffdämpfe mittels Kanal 280 dem Ansaugkrümmer des Motors geliefert werden kann. Zu beachten ist, dass Kraftstoffdämpfe an dem Dampfabscheider 240 von dem Verdampfer 230 mittels des Kanals 272 oder von dem Kraftstofftank 210 mittels des mit Kanal 272 fluidverbundenen Kanals 212 aufgenommen werden können.
  • Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystem-Konfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer Reihe von Verarbeitungsstrategien darstellen, beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene gezeigte Arbeitsgänge, Schritte oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu verwirklichen, wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Einer oder mehrere der gezeigten Arbeitsgänge oder Funktionen können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Arbeitsgänge einen in das maschinenlesbare Speichermedium in dem Motorsteuersystem einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehend Technologie für V-6, I-4, I-6, V-12, Boxermotoren und andere Motorarten angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen System und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - "Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol Injection" und "Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine: Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence and CO2 Emissions" von Heywood et al. [0001]

Claims (24)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffzufuhrsystems für einen Kraftstoff verbrennenden Motor eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Abscheiden eines ersten Kraftstoffs und eines zweiten Kraftstoffs von einem Kraftstoffdampf an Bord des Fahrzeugs, wobei der Kraftstoffdampf mindestens einen Alkoholbestandteil und einen Kohlenwasserstoffbestandteil umfasst und der erste Kraftstoff eine höhere Konzentration des Alkoholbestandteils als der Kraftstoffdampf und der zweite Kraftstoff umfasst; Verflüssigen des abgeschiedenen ersten Kraftstoffs von einer Dampfphase zu einer flüssigen Phase; Liefern der verflüssigten flüssigen Phase des ersten Kraftstoffs zu dem Motor; und Verbrennen mindestens der verflüssigten flüssigen Phase des ersten Kraftstoffs an dem Motor.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Erzeugen des Kraftstoffdampfs an Bord des Fahrzeugs aus einem flüssigen Kraftstoffgemisch umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Kraftstoffgemisch mindestens Ethanol und Benzin umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, welches weiterhin das Ausüben von Wärme von einer Wärmequelle an Bord des Fahrzeugs auf das flüssige Kraftstoffgemisch umfasst, um den Kraftstoffdampf zu erzeugen, bevor das Abscheiden durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, welches weiterhin das Anlegen mindestens eines Unterdrucks an einem Dampfbildungsbereich des flüssigen Kraftstoffgemischs umfasst, um den Kraftstoffdampf vor dem Abscheiden zu erzeugen.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Kraftstoffgemisch einen Anteil höherer Flüchtigkeit und einen Anteil niedrigerer Flüchtigkeit umfasst; und dass der Kraftstoffdampf den Anteil höherer Flüchtigkeit des flüssigen Kraftstoffgemisches umfasst; und dass das Verfahren während des Ausübens von Wärme weiterhin das Zurückhalten des Anteils niedrigerer Flüchtigkeit des flüssigen Kraftstoffgemisches in einer flüssigen Phase umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin das Zuführen des Anteils niedrigerer Flüchtigkeit des flüssigen Kraftstoffgemisches zu dem Motor und ferner das Verbrennen des Anteils niedrigerer Flüchtigkeit des flüssigen Kraftstoffgemisches an dem Motor umfasst, wobei der Anteil niedrigerer Flüchtigkeit eine niedrigere Konzentration des Alkoholbestandteils als der erste Kraftstoff aufweist.
  8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kraftstoff einem Zylinder des Motors mittels eines ersten Einspritzventils geliefert wird und dass der Anteil niedrigerer Flüchtigkeit des flüssigen Kraftstoffgemisches dem Zylinder des Motors mittels eines zweiten Einspritzventils geliefert wird; und dass das Verfahren weiterhin das Verändern einer Menge des dem Zylinder gelieferten ersten Kraftstoffs im Verhältnis zu einer Menge des Anteils niedrigerer Flüchtigkeit als Reaktion auf eine Betriebsbedingung des Motors umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbedingung mindestens eines von Motorlast und Motordrehzahl umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, welches weiterhin das Betreiben einer mit einem Lufteinlasskanal des Motors fluidverbundenen Verdichtungsvorrichtung zum Steigern eines Ladedrucks von Luft, die von dem Zylinder aufgenommen wird, umfasst; und wobei die Betriebsbedingung den Ladedruck umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheiden des Kraftstoffdampfs das Leiten des Kraftstoffdampfs durch einen Adsorptionskanister und das Adsorbieren mindestens eines Teils des in dem Kraftstoffdampf enthaltenen Kohlenwasserstoffbestandteils auf einen in dem Adsorptionskanister angeordneten Adsorptionsfeststoff während des Leitens mindestens eines Teils des Alkoholbestandteils zu einem Verflüssiger, bei dem das Verflüssigen ausgeführt wird, umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffdampf das Leiten mindestens des in dem Kraftstoffdampf enthaltenen Alkoholbestandteils durch eine selektiv permeable Membran umfasst, die den Kohlenwasserstoffbestandteil bei einer niedrigeren Rate als den Alkoholbestandteil transportiert.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin nach dem Abscheiden das Liefern einer Dampfphase des zweiten Kraftstoffs zu einem Lufteinlasskanal des Motors; und weiterhin das Verbrennen des zweiten Kraftstoffs an dem Motor umfasst.
  14. Motorsystem für ein Fahrzeug, welches umfasst: einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Zylinder; einen mit dem Zylinder in Verbindung stehenden Lufteinlasskanal; ein dafür ausgelegtes Zylinderkraftstoffeinspritzventil, einen ersten Kraftstoff direkt in den Zylinder einzuspritzen; ein dafür ausgelegtes zweites Kraftstoffeinspritzventil, dem Zylinder einen zweiten Kraftstoff zuzuführen; ein mit dem Zylinderkraftstoffeinspritzventil und dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil verbundenes Kraftstoffsystem, wobei das Kraftstoffsystem dafür ausgelegt ist, ein den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff umfassendes flüssiges Kraftstoffgemisch aufzunehmen und zumindest teilweise einen aus dem flüssigen Kraftstoffgemisch erzeugten Kraftstoffdampf in den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff zu trennen, so dass der erste Kraftstoff eine größere Konzentration eines Alkoholbestandteils als der zweite Kraftstoff umfasst; und ein dafür ausgelegtes Steuersystem, eine Menge des von dem Zylinderkraftstoffeinspritzventil eingespritzten ersten Kraftstoffs im Verhältnis zu einer Menge des von dem zweiten Kraftstoffeinspritzventil eingespritzten zweiten Kraftstoffs als Reaktion auf eine Betriebsbedingung zu verändern.
  15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftstoffeinspritzventil ein zweites Zylinderkraftstoffeinspritzventil ist, das zum Einspritzen des zweiten Kraftstoffs direkt in den Zylinder ausgelegt ist.
  16. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftstoffeinspritzventil ein Kanaleinspritzventil ist, das zum Einspritzen des zweiten Kraftstoffs in den mit dem Zylinder in Verbindung stehenden Lufteinlasskanal ausgelegt ist.
  17. System nach Anspruch 14, wobei das Kraftstoffsystem mindestens einen Verdampfer und einen Verflüssiger umfasst, wobei der Verdampfer dafür ausgelegt ist, mindestens einen Teil des flüssigen Kraftstoffgemisches in den Kraftstoffdampf zu verdampfen; und wobei der Verflüssiger dafür ausgelegt ist, eine Dampfphase des abgeschiedenen ersten Kraftstoffs zu einer flüssigen Phase zu verflüssigen, bevor das Zylindereinspritzventil den ersten Kraftstoff direkt in den Zylinder einspritzt.
  18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffsystem weiterhin eine Adsorptionsvorrichtung umfasst, welche zum Adsorbieren des zweiten Kraftstoffs während des Leitens des ersten Kraftstoffs zu dem Verflüssiger ausgelegt ist.
  19. Motorsystem für ein Fahrzeug, welches umfasst: einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Lufteinlasskanal; einen Kraftstoffspeichertank; einen dafür ausgelegten Verdampfer, ein Kraftstoffgemisch von dem Kraftstoffspeichertank mittels eines Kraftstoffkanals aufzunehmen und einen Kraftstoff höherer Flüchtigkeit aus einem in dem Kraftstoffgemisch enthaltenen Kraftstoff niedrigerer Flüchtigkeit zu verdampfen; ein Dampfabscheidungssystem mit mindestens einem ersten Adsorptionskanister und einem zweiten Adsorptionskanister, die parallel angeordnet sind; einen Dampfkanal, der einen Dampfbildungsbereich des Verdampfers mit einem Einlass jedes des ersten und zweiten Adsorptionskanisters des Abscheidungssystems fluidverbindet; einen Kraftstoffdampfspülkanal, der den Lufteinlasskanal des Motors mit einem Auslass jedes des ersten und zweiten Adsorptionskanisters fluidverbindet; und ein dafür ausgelegtes Steuersystem: den Verdampfer so zu betreiben, dass er den Kraftstoff höherer Flüchtigkeit aus dem Kraftstoff niedrigerer Flüchtigkeit verdampft; und während einer ersten Betriebsart den Kraftstoff höherer Flüchtigkeit durch den ersten Kanister zu leiten, um einen Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit an dem ersten Kanister zu adsorbieren, während Kraftstoffdämpfe aus dem zweiten Kanister zu dem Lufteinlasskanal des Motors gespült werden; und während einer zweiten Betriebsart den Kraftstoff höherer Flüchtigkeit durch den zweiten Kanister zu leiten, um einen Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit an dem zweiten Kanister zu adsorbieren, während Kraftstoffdämpfe, die den während der ersten Betriebsart adsorbierten Kohlenwasserstoffanteil umfassen, aus dem ersten Kanister zu dem Lufteinlasskanal des Motors gespült werden.
  20. System nach Anspruch 19, welches weiterhin umfasst: einen ersten Luftkanal, der den Einlass des ersten Kanisters mit der Umgebung fluidverbindet; einen zweiten Luftkanal, der den Einlass des zweiten Kanisters mit der Umgebung fluidverbindet; ein erstes so ausgelegtes Ventilsystems, dass es zwischen einer ersten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem ersten Luftkanal und dem Einlass des ersten Kanisters öffnet und die Fluidverbindung zwischen dem Dampfkanal und dem Einlass des ersten Kanisters schließt, und einer zweiten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem ersten Luftkanal und dem Einlass des ersten Kanisters schließt und die Fluidverbindung zwischen dem Dampfkanal und dem Einlass des ersten Kanisters öffnet, wählbar ist; und ein zweites so ausgelegtes Ventilsystems, dass es zwischen einer ersten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem zweiten Luftkanal und dem Einlass des zweiten Kanisters öffnet und die Fluidverbindung zwischen dem Dampfkanal und dem Einlass des zweiten Kanisters schließt, und einer zweiten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem zweiten Luftkanal und dem Einlass des zweiten Kanisters schließt und die Fluidverbindung zwischen dem Dampfkanal und dem Einlass des zweiten Kanisters öffnet, wählbar ist; wobei das Steuersystem so ausgelegt ist, dass es die zweite Einstellung für das erste Ventil und die erste Einstellung für das zweite Ventil während der ersten Betriebsart wählt, und so ausgelegt ist, dass es die erste Einstellung für das erste Ventil und die zweite Einstellung für das zweite Ventil während der zweiten Betriebsart wählt.
  21. System nach Anspruch 20, welches weiterhin umfasst: einen dafür ausgelegten Verflüssiger, einen Alkoholanteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit, der durch das Dampfabscheidungssystem strömt, zu einer flüssigen Phase zu verflüssigen; einen ersten Verflüssigerkanal, der den Auslass des ersten Kanisters mit dem Verflüssiger fluidverbindet; einen zweiten Verflüssigerkanal, der den Auslass des zweiten Kanisters mit dem Verflüssiger fluidverbindet; ein drittes so ausgelegtes Ventilsystems, dass es zwischen einer ersten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des ersten Kanisters und dem ersten Verflüssigerkanal öffnet und die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des ersten Kanisters und dem Kraftstoffdampfspülkanal schließt, und einer zweiten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des ersten Kanisters und dem ersten Verflüssigerkanal schließt und die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des ersten Kanisters und dem Kraftstoffdampf-Spülkanal öffnet, wählbar ist; und ein viertes so ausgelegtes Ventilsystems, dass es zwischen einer ersten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des zweiten Kanisters und dem zweiten Verflüssigerkanal öffnet und die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des zweiten Kanisters und dem Kraftstoffdampfspülkanal schließt, und einer zweiten Einstellung, die die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des zweiten Kanisters und dem zweiten Verflüssigerkanal schließt und die Fluidverbindung zwischen dem Auslass des zweiten Kanisters und dem Kraftstoffdampf-Spülkanal öffnet, wählbar ist; wobei das Steuersystem so ausgelegt ist, dass es die erste Einstellung für das dritte Ventil und die zweite Einstellung für das vierte Ventil während der ersten Betriebsart wählt, und so ausgelegt ist, dass es die zweite Einstellung für das dritte Ventil und die erste Einstellung für das vierte Ventil während der zweiten Betriebsart wählt.
  22. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanister und der zweite Kanister des Abscheidungssystems dafür ausgelegt sind, den Kohlenwasserstoffanteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit selektiv zu speichern, während es den Alkoholbestandteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit durch das Dampfabscheidungssystem treten lässt.
  23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem weiterhin dafür ausgelegt ist, den Alkoholanteil des Kraftstoffs höherer Flüchtigkeit und den Kraftstoff niedrigerer Flüchtigkeit dem Motor als Reaktion auf eine Betriebsbedingung in sich ändernden relativen Mengen zuzuführen; und weiterhin ein dafür ausgelegtes Zylinderdirekteinspritzventil, den Alkoholanteil direkt in einen Zylinder des Motors zu liefern, und ein dafür ausgelegtes Kanaleinspritzventil, den Kraftstoff niedrigerer Flüchtigkeit in den Lufteinlasskanal des Motors stromaufwärts des Zylinders zu liefern, umfasst.
  24. System nach Anspruch 19, welches weiterhin einen Kraftstoffdampfkanal umfasst, der einen Dampfbildungsbereich des Kraftstoffspeichertanks mit dem Einlass des ersten und zweiten Kanisters fluidverbindet.
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