CN103180593B - 用于运行燃料箱通风系统的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种燃料箱通风系统（100）具有吸收容器（10），再生通道（50）和泵（30）。吸收容器（10）用于吸收并中间存储从燃料箱（20）中逸出的燃料蒸汽，其中，扫气流能够穿流过吸收容器（10）。再生通道（50）将吸收容器（10）与吸气通道（60）相连接。在再生通道（50）中布置有泵（30），其被构造用于将扫气从吸收容器（10）中抽走并且与吸气通道（60）中的吸进空气混合。测定在再生通道（50）中流动的扫气的密度。此外取决于扫气的密度和泵（30）的预先给定的泵特征，测定在再生通道（50）中流动的扫气质量流量（M）。

Description

用于运行燃料箱通风系统的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于运行燃料箱通风系统的一种方法和装置以及一种燃料箱通风系统。

背景技术

众所周知，车辆、特别是机动车，装配有燃料箱通风设备，从而避免燃料箱中的碳氢化合物蒸发到大气中。为了吸收碳氢化合物的蒸汽，燃料箱通风设备经常装配有活性炭过滤器。这些活性炭过滤器只能吸收限量的碳氢化合物，并且必须至少在达到某个特定的饱和度时再生，也就是说被清洗。于是，活性炭过滤器可以作为从燃料中逸出的碳氢化合物的中间存储器，由此能够预先设计地将从燃料中逸出的碳氢化合物输送用于内燃机的燃烧。

DE102007002188A1公开了一种用于混合动力车辆的燃料箱通风系统，其中，燃料箱通风系统包括至少一个燃料箱和吸引管线，所述吸引管线从可再生过滤装置导向至内燃机的吸气结构。此外，设置控制装置，其可为了清洗过滤装置而对各样阀装置进行操作，依此可使得周围的空气通过过滤装置和吸引管线导入内燃机中。控制装置也这样设计，即在混合动力车辆的纯电子运行中，控制装置根据过滤装置的加载状态或者清洗气体浓度来接通内燃机。

US2005/0211228A1公开了一种用于内燃机的燃料蒸汽处理系统。泵在测量通道内生成气流，所述测量通道具有节流板孔。压差传感器获取节流板孔两端的压差。换向阀布置在测量通道内，用于生成第一浓度测量状态，其中测量通道的两端打开，并且其中流过测量通道的气体为大气，并且用于生成第二浓度测量状态，其中在测量通道的两端与容器连接，并且其在流过的燃料蒸汽为由容器提供的空气-燃料的混合物。ECU根据在第一浓度测量状态获得的压差和在第二浓度测量状态中获得的压差计算出燃料蒸汽浓度。

发明内容

本发明的目的在于，提供用于运行燃料箱通风系统的一种方法和相应的装置，以及提供一种燃料箱通风系统，它们使得能够方便地为燃料箱通风，并且有助于简化理想的燃料喷射过程。

根据第一和第二方面，本发明的特点在于运行燃料箱通风系统的一种方法和相应的装置，该燃料箱通风系统具有吸收容器、再生通道和泵。吸收容器用于吸收并中间存储从燃料箱中逸出的燃料蒸汽，其中，吸收容器可以穿流过扫气流。再生通道将吸收容器与吸气通道相连接。泵布置在再生通道中，并且被构造用于将扫气从吸收容器中吸走，并且与吸气通道中的吸进空气混合。测定在再生通道中流动的扫气的密度。此外还取决于扫气的密度和预先给定的泵的泵特征(Pumpencharakteristik)测定在再生通道中流动的扫气质量流量。

这使得即使在碳氢化合物浓度很高的情况下进行非常频繁的冲洗时，也能够高度准确地确定扫气量流。以有利的方式，这有助于充分准确地预控制拉姆达调节装置和/或控制燃料的剂量，和/或在确定燃料的剂量时将调节波动保持得较小。吸收容器和吸气通道之间的再生通道中的泵使得不管内燃机的吸管中是否存在低压都能够对吸收容器进行清洗。以这种方式能够不依赖于内燃机的运行区域对吸收容器进行独立的清洗。

根据一种有利的构造方案，取决于获取的扫气的碳氢化合物浓度和/或吸进空气的温度和/或在吸收容器中流动的环境空气的温度，和/或获取的再生通道中的压差，测定在再生通道中流动的扫气的密度。其中，压差代表泵上游的第一压力与泵下游的第二压力之间的差。以有利的方式，利用已经存在于现有系统中的传感元件获取温度或者多个温度和压差，由此能够节约成本地实现本发明。为未来的系统还设计了用于测量的碳氢化合物浓度的传感元件。

根据另一种有利的构造方案，要获取泵的转数，并且取决于泵的转数测定扫气质量流量。

根据另一种有利的构造方案，这样设计泵，即，泵的容积通过量与泵的转数成比例。

根据另一种有利的构造方案，泵被实现为径流泵。这使得能够节约成本地实现一种燃料箱通风系统，因为相比其他类型的具有差不多的工作能力的泵，径流泵能够节约成本地实现，并且能够简单地构造出径流泵的控制系统或调节系统，因为泵转数的改变不仅会改变容积通过量，还会改变压力，并且因此改变功耗。

根据另一种有利的构造方案，泵被构造成叶片泵。以有利的方式，利用叶片泵能够产生更高的压差。

根据另一种有利的构造方案，要取决于测定的扫气质量流量和/或获得的碳氢化合物浓度来控制泵和/或布置在再生通道中的扫气阀的控制器。

根据第三和第四方面，本发明的特征在于一种用于运行燃料箱通风系统的方法和装置，该燃料箱通风系统具有吸收容器、再生通道和泵。吸收容器用于吸收并中间存储从燃料箱中逸出的燃料蒸汽，其中，空气能够通过空气通道进入吸收容器，并且扫气流能够穿流过吸收容器。再生通道将吸收容器与吸气通道相连接。泵被布置在空气通道中，并且被构造用于将扫气从吸收容器中抽走并且与吸气通道中的吸进空气混合。测定在再生通道中流动的扫气的密度。此外还取决于扫气的密度和预先给定的泵的泵特征，测定在再生通道中流动的扫气质量流量。

在此，第一和第二方面的有利的构造方案也涉及到第三方面和第四方面。在此，取决于在泵上游获得的、吸气通道中的第一压力和空气通道中的第二压力之间的压差，测定在再生通道中流动的扫气的密度。

附图说明

下面借助示意图更详尽地阐述本发明的几个实施例。其示出：

图1是具有燃料箱通风系统100和用于运行该燃料箱通风系统100的装置22的一种布局。

构造或功能相同的元件在所有图中都用相同的附图标记表示。

具体实施方式

在图1中所示的布局具有燃料箱通风系统100、用于运行燃料箱通风系统100的装置200、具有吸气结构的内燃机90以及燃料箱20。所示的布局例如可以布置在机动车中。

燃料箱20为了其填充具有加油套管23。在燃料箱20中储存着燃料。燃料箱20还具有燃料箱通风通道24。

燃料箱通风系统100例如具有吸收容器10、扫气阀35、泵30和再生通道50。

吸收容器10在燃料箱通风通道24下游后接地布置。因为燃料箱升温而汽化的碳氢化合物通过燃料箱通风通道24导入吸收容器10。吸收容器10例如包括用于暂时存储从燃料箱20内汽化逸出的碳氢化合物的活性炭过滤器12。这种活性炭过滤器12只能中间存储限量的碳氢化合物。因此，必须使活性炭过滤器12再生，也就是说去除被吸收其中的碳氢化合物。因此，吸收容器10具有空气通道14，来自周围的空气能够在其中流入吸收容器10。

不仅在空气通道14中而且在燃料箱通风通道24中可以分别布置一个可以控制的阀门。

吸收容器10借助再生通道50与吸气通道60相连接，该吸气通道是内燃机90的吸气结构的一部分。在再生通道50中布置着扫气阀35。通过合适地构造而成的控制装置来控制扫气阀35，例如可以控制对吸收容器10的清洗过程。例如为了清洗吸收容器10，可以取决于内燃机90的预先给定的运行范围和/或吸收容器10的预先给定的载荷度和/或再生通道50中的扫气的碳氢化合物浓度设置扫气阀35的敞开程度。

因为在内燃机90的不同的运行区域内，由内燃机90的吸管产生的低压不足以使得在扫气阀35打开时清洗吸收容器10，所以在再生通道50中布置了压力生成装置，例如泵30。泵30被构造用于在再生通道50中产生压差，使得能够通过空气通道14吸进来自周围的空气，并且空气能够穿流过活性炭过滤器12，并因此被清洗干净。充满了燃料蒸汽的扫气与吸气通道60中流动的吸进空气混合，并且因此能够被输送用于内燃机90的燃烧。这就使得能够在不依赖于内燃机90的不同的运行区域的情况下实现对活性炭过滤器12的清洗，并且因此还在例如具有自动启动停止控制设备和/或部分负载控制装置的机动车中借助于可变的阀控制，和/或在混合动力系统中为清洗活性炭过滤器12提供充足的时间，而不会影响内燃机性能和/或机动车的行驶性能。泵30例如可以布置在发动机室内。扫气阀35可以布置在再生通道50下游，不仅可以在泵30的前方也可以在泵30的后方。

燃料箱通风系统100例如可以具有不同的传感元件81，82，83，83‘，它们被构造用于获得不同的状态值。例如可以由用于运行燃料箱通风系统100的装置如下地评测出分别获得的状态值，即，可以测定在再生通道50中流动的扫气的密度。例如燃料箱通风系统100可以具有至少一个第一传感元件81，其被构造用于获得再生通道50中的扫气的碳氢化合物浓度。用于获得碳氢化合物浓度的第一传感元件81例如可以布置在再生通道50中。不仅可以布置在发动机附近，也可以布置在燃料箱附近。此外，燃料箱通风系统100还可以具有至少一个第二传感元件82，其被构造用于获得再生通道50的扫气的温度。此外该燃料箱通风系统100例如可以具有一个第三传感元件83，83’，其被构造用于获得吸气通道60和/或空气通道14中的压力，周围的空气可以通过该空气通道流入吸收容器10。利用这个例如布置在空气通道14中的第三传感元件83’可以获取环境压力。作为附加或者作为代替，例如也可以借助布置在发动机控制单元内的压力传感元件获取环境压力。

取决于泵30的泵特征和测定的密度，例如可以测定扫气质量流量(M)。以有利的方式，如下地构造泵30，即泵30的容积通过量与泵30的转数成比例。在这种情况下，例如可以取决于再生通道50中的密度和体积流量的计算结果测定扫气质量流量(M)，其中，对泵的容积通过量关于时间的一阶倒代表体积流量。泵30例如可以构造成径流泵或叶片泵。径流泵或叶片泵例如可以利用无刷马达驱动。由此例如可以获取泵30的转数和/或功耗，例如借助用于运行燃料箱通风系统100的装置200。

测定的扫气质量流量(M)例如可以被用于预控制拉姆达调节装置和/或用于控制燃料的剂量。例如借助存储在存储器中的、并且由控制单元执行的程序实现对密度和扫气质量流量(M)的测定。该控制单元也可以被称为用于运行燃料箱通风系统100的装置200。

Claims (13)

1.一种用于运行燃料箱通风系统(100)的方法，所述通风系统具有：

-吸收容器(10)，用于吸收并中间存储从燃料箱(20)中逸出的燃料蒸汽，其中，扫气能够穿流过所述吸收容器(10)，

-再生通道(50)，所述再生通道将所述吸收容器(10)与吸气通道(60)相连接，以及

-布置在所述再生通道(50)中的泵(30)，所述泵被构造用于将所述扫气从所述吸收容器(10)中抽走并且与所述吸气通道(60)中的吸进空气混合，

其中

-测定在所述再生通道(50)中流动的所述扫气的密度，并且

-取决于所述扫气的密度和所述泵(30)的预先给定的泵特征，测定在所述再生通道(50)中流动的扫气质量流量(M)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，取决于获取的所述扫气的碳氢化合物浓度和/或所述吸进空气的温度和/或在所述吸收容器(10)中流动的环境空气的温度，和/或获取的所述再生通道(50)中的压差，测定在所述再生通道(50)中流动的所述扫气的所述密度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，获取所述泵(30)的转数并且取决于所述泵(30)的所述转数测定所述扫气质量流量(M)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，这样设计所述泵(30)，即，所述泵(30)的容积通过量与所述泵(30)的所述转数成比例。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述泵(30)被实现为径流泵。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述泵(30)被实现为径流泵。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述泵(30)被构造成叶片泵。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述泵(30)被构造成叶片泵。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，取决于测定的所述扫气质量流量(M)和/或获得的所述碳氢化合物浓度来控制所述泵(30)和/或布置在所述再生通道(50)中的扫气阀(35)的控制器。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，取决于测定的所述扫气质量流量(M)和/或获得的所述碳氢化合物浓度来控制所述泵(30)和/或布置在所述再生通道(50)中的扫气阀(35)的控制器。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，取决于测定的所述扫气质量流量(M)和/或获得的所述碳氢化合物浓度来控制所述泵(30)和/或布置在所述再生通道(50)中的扫气阀(35)的控制器。

12.一种用于运行燃料箱通风系统(100)的装置(200)，所述通风系统具有：

-吸收容器(10)，用于吸收并中间存储从燃料箱(20)中逸出的燃料蒸汽，其中，扫气能够穿流过所述吸收容器(10)，

-再生通道(50)，所述再生通道将所述吸收容器(10)与吸气通道(60)相连接，以及

-布置在所述再生通道(50)中的泵(30)，所述泵被构造用于将扫气从所述吸收容器(10)中抽走并且与所述吸气通道(60)中的吸进空气混合，

其中，所述装置(300)被构造用于

-测定在所述再生通道(50)中流动的所述扫气的密度，并且

-取决于所述扫气的所述密度和所述泵(30)的预先给定的泵特征，测定在所述再生通道(50)中流动的扫气质量流量(M)。

13.一种用于运行燃料箱通风系统(100)的方法，所述通风系统具有：

-吸收容器(10)，用于吸收并中间存储从燃料箱(20)中逸出的燃料蒸汽，其中，空气能够通过空气通道(14)进入所述吸收容器(10)，并且扫气能够穿流过所述吸收容器(10)，

-再生通道(50)，所述再生通道将所述吸收容器(10)与吸气通道(60)相连接，以及

-布置在所述空气通道中的泵(30)，所述泵被构造用于将所述扫气从所述吸收容器(10)中吹走，并且与所述吸气通道(60)中的吸进空气混合，

其中，

-测定在所述再生通道(50)中流动的所述扫气的密度，并且

-取决于所述扫气的密度和所述泵(30)的预先给定的泵特征，测定在所述再生通道(50)中流动的扫气质量流量(M)。