CN103590930A - 用于运行机动车中燃料汽化监管系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在具有燃料箱的机动车中运行燃料汽化监管系统的方法。其中在所述燃料汽化监管系统的运行策略中考虑机动车的预测的路段数据。

Description

用于运行机动车中燃料汽化监管系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在机动车中运行燃料汽化监管系统的方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序和数据载体，所述计算机程序在其于计算设备上运行时执行按本发明的方法的所有步骤，所述数据载体存储所述计算机程序。最后，本发明涉及一种控制设备，所述控制设备构造用于实施按本发明的方法。

背景技术

具有汽油运行的内燃机的机动车目前装备有车载装置，所述车载装置将在运行机动车停止阶段期间产生的汽油蒸汽收集在活性炭过滤器中，由此所述汽油蒸汽不会进入到周围环境中。这种机动车的驱动系统在图1中示意性地示出。汽油被置于具有填充孔111的燃料箱11中。从燃料箱11喷出的汽油蒸汽进入到燃料汽化监管系统12的活性炭过滤器121中。所述活性炭过滤器121具有新鲜空气出口，使得燃料箱11始终没有压力。为了避免活性炭过滤器121“溢出”，在内燃机的运行阶段中进行再生或者解吸。为此打开计量阀或者油箱通气阀122。新鲜空气穿过活性炭过滤器121流动并且连带引导其中吸收的汽油蒸汽，所述汽油蒸汽在节流阀131下游在进气管13处被输送。通过所述进气管13所述汽油蒸汽最后被输送给内燃机14中的燃烧。为此前提条件是，在进气管13中存在一定的负压（Unterdruck）、也就是说不要太大地打开节流阀131。在内燃机14的全负荷运行中、例如在爬坡时进气管压力接近周围环境压力并且油箱通气阀122处的压力差下降。由此也降低了通过油箱通气阀122解吸的汽油蒸汽量。

同样地，特征为油门踏板进而节流阀131的高动态的“神经的”驾驶风格会比典型地为节省燃料的驾驶方式推荐的“安静的”驾驶风格引起更少的再生量。

在所谓的时间段控制中实现再生运行，在所述时间段控制中循环地由所谓的基本适应阶段中断再生阶段。其原因在于，在基本适应阶段中原则上能够确认混合缺陷、例如喷射阀缓慢的漂浮，而不会由于油箱通气的短期并且频繁强烈震荡的影响而被叠加。然而循环发生的基本适应会使得再生空气量受到限制。

对再生空气量的进一步限制通过以下方式实现，即油箱通气阀122仅能打开到使得穿流的汽油蒸汽量不超过内燃机14对燃料的需求的程度。否则内燃机14会用油过度并且最终用尽。实际上，在内燃机14的运行策略中会与过度用油界限保持较大间距，为此通过油箱通气阀122的燃料输送通常用掉不超过内燃机14的燃料需求的30%到40%。

油箱通气阀122的工作方式会由不同的规则制定者在机动车认证过程中进行检测。为此，在行驶开始之前拆开所述活性炭过滤器121并且用检测气体进行加载使其饱和。随后将活性炭过滤器121装入到机动车中并且必须在行驶运行中实现足够的再生，由此提供足够的过滤能力，以容纳在行驶期间由燃料箱11产生的汽油蒸汽。所有至少满足欧2排放标准的机动车目前都具有油箱通气阀122，也就是例如所有在美国、欧盟、南韩以及日本新准入的机动车。

将由内燃机14产生的扭矩传递到传动装置15上。除了燃料箱11与内燃机14之外还具有向电动机17供给能量的电池16的混合动力机动车具有运行阶段，在所述运行阶段中，电动机17运行并且通过传动装置15将其扭矩传递到驱动轴18以及固定在其上的车轮181、182上，而内燃机14断开。内燃机运行和电动机运行的阶段之间的切换通过控制设备19实现。当内燃机14断开并且电动机17接通时，不能实现燃料汽化监管系统12的再生，虽然新的汽油蒸汽由燃料箱11连续地喷出并且在活性炭过滤器121中被吸收。活性炭过滤器121的较少的扫气量使得为这种混合动力机动车必须运行较高的技术花费以获得认证。如此例如对于混合动力机动车已知的是，将燃料箱11构造成压力箱，将燃料蒸汽保持在超压之下，由此使得所述燃料蒸汽不能流入到活性炭过滤器121中。此外，在这种内燃机14仅少有运行的混合动气机动车中存在运行中活性炭过滤器121饱和并且“溢出”的危险。这使得机动车有汽油蒸汽的气味，这导致差的机动车形象。

发明内容

在按本发明的用于在具有燃料箱的机动车中运行燃料汽化监管系统的方法中，在燃料汽化监管系统的运行策略中存在机动车的预测的路段数据。预测的路段数据按本发明理解为关于将来由机动车还待经过的路段的数据，所述数据例如能够从导航设备获取。

优选的是，在燃料汽化监管系统的运行策略中也考虑关于驾驶员的驾驶风格的信息。所述驾驶风格例如能够通过观察在平坦路段上机动车的加速踏板动态求得并且例如存储在机动车中的计算存储单元、例如控制设备中。

优选的是，当由所述预测的路段数据识别出在经过相应于预先给定的值的时间之后机动车的行驶终点即将到来时，实施所述燃料汽化监管系统的活性炭过滤器的再生。由此，在行驶的已知终点在行驶终点前足够长时在牺牲基本适应性的情况下实施燃料汽化监管系统的再生。由此实现了机动车停止时排空所述活性炭过滤器，从而在后面的停车阶段中活性炭过滤器能够尽可能完全地容纳从燃料箱中喷出的燃料蒸汽。由此降低了机动车在较长停车阶段之后有汽油气味的可能性，因为活性炭过滤器是“溢出”的。

特别优选的是，由活性炭过滤器的加载因子计算所述预先给定的值。根据燃料箱中的燃料温度，在活性炭过滤器中产生或多或少的燃料蒸汽。以燃料蒸汽加载再生流能够在马达控制中得到。由此，根据现有技术中公开的方法形成加载因子。按本发明，根据所述加载因子从已知的行驶终点中推算出自何时起必须以再生开始，由此使得在行驶终点时所述活性炭过滤器是空的。

此外特别优选的是，在考虑直到行驶终点仍待由机动车经过的路段的地理走向的情况下确定所述预先给定的值。由此能够为最后的再生阶段的开始考虑再生条件，所述再生条件存在于最后的路段区段上。尤其根据还要经过的路段区段的斜度和/或高度能够求得在路段区段上活性炭过滤器的再生效率。爬坡例如由于为此大大打开的节流阀不利于再生。在较大高度上较小的环境压力也降低了再生效率。根据活性炭过滤器的填充状态，还待行驶的路段区段应该总共允许如此多的再生以使得活性炭过滤器到行驶终点是空的。对于这种计算而言，优选为了剩余行驶将加载因子假定成恒定的、也就是说由燃料箱当前产生的燃料蒸汽生成假定是恒定的。作为计算预测的再生效率的替代方案，按本发明机动车中的计算存储单元、例如控制设备还能够从“再生友好”的角度存储行驶过一次的路段。所述再生友好优选也包含驾驶员的个人驾驶风格。当再驶过该路段时，可以调出再生友好因子，从而估算在该路段上可以实现多少再生效率。这种根据经验的解决方案具有以下优点，即再生友好因子更好地描述了实际的再生条件，因为这也考虑了行驶在前面的交通情况。在经常堵车的路段上，再生条件明显不同于在自由路段上。计算单元例如能够形成再生友好因子不显著变化以实现数据压缩的路段。对较长的平面例如作为唯一的元素进行检测并且以唯一的再生友好因子进行存储。对随后的斜度再作为另一元素进行检测并且以另一再生友好因子进行存储。

此外按本发明优选的是，当由所述预测的路段数据识别出至少在预先给定的时间段内待由机动车经过的路段仅实现了所述活性炭过滤器的低于预先给定的阈值的再生效率时，实施所述燃料汽化监管系统的活性炭过滤器的再生。在可预见地不利的再生条件中，如其例如在以较快顺序交替的峰谷行驶中给出的那样，能够由此出色地进行再生。按本发明的方法也能够用于具有内燃机和电动机的机动车。这种机动车的常规的运行策略主要定位在牵引电池的能量维持上。在电池空了时接通内燃机，所述内燃机除了驱动机动车还能够同时给电池充电。下坡时，典型地回收制动能量（回收利用）并且给电池充电。允许电池充电状态的地方要么以纯电的方式行驶要么通过电动机支持加速过程（助力器）。按本发明优选的是，在内燃机和电动机的运行策略中考虑机动车的预测的路段数据。如果在预测路段上再生气体的总和不足以以其目前的填充状态排空活性炭过滤器，那么按本发明能够停止电动机的运行并且随后接通内燃机，其中以有利的方式同样停止时间段控制，以实现最大的再生气量。

按本发明的计算机程序能够在存在的控制设备中执行按本发明的方法，而不必进行结构上的变化。为此，当所述计算机程序在计算设备或控制设备上运行时，实施按本发明的方法的所有步骤。按本发明的数据载体存储按本发明的计算机程序。通过将按本发明的计算机程序载入到控制设备上得到按本发明的控制设备，所述控制设备构造用于借助于按本发明的方法在机动车和燃料箱中运行燃料汽化监管系统。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中对其进行详细解释。

图1是按现有技术的混合动力机动车的驱动系统的示意图；

图2示出了按现有技术的运行策略中触发油箱通气阀的时间曲线；

在图3中对比示出了按现有技术的运行策略以及按本发明的实施方式的运行策略中再生阶段和基本适应阶段的时间顺序；

图4是按本发明的实施方式的方法的流程图；

图5是按本发明的另一实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

在内燃机的燃料汽化监管系统12的常规的时间段控制中，再生阶段B_reg循环地由基本适应阶段B_ga中断。在基本适应阶段（B_reg=0并且B_ga=1）中对燃料汽化监管系统12的油箱通气阀122不进行触发A。在再生阶段（B_reg=1并且B_ga=0）中进行大于0%的触发A。这在图2中示出。图3示出了这种运行策略如何在行驶过程中起作用。在此，机动车沿着地理高度H多次变化的路段行驶。在常规的用于运行燃料汽化监管系统的方法中，所述行驶过程分为阶段21、22、23、24、25、26、27、28。在此，基本适应阶段（B_reg=0并且B_ga=1）22、24、26、28与再生阶段（B_reg=1并且B_ga=0）21、23、25、27交替。当基本适应阶段28在行驶终点E之前发生时，会导致在内燃机停止时燃料已经被活性炭过滤器121吸收并且由此不会为机动车的停车阶段提供活性炭过滤器121的全部吸收潜能。在按本发明的方法的实施方式中，基于预测的路段数据识别即将到来的行驶终点E。在第一时间段291中，燃料汽化监管系统12的运行策略相应于常规的策略，而恰好在行驶终点之前实现了再生阶段292。所述再生阶段比常规的运行策略的再生阶段更长，因为在全负荷行驶的情况下在地势高度强烈升高的时间段26中考虑了不利的再生条件。

图4示意性地示出用于仅仅以内燃机14运行的机动车的按本发明方法的实施方式的流程。预测的路段数据31由机动车的导航设备提供。在步骤32中，倒过来从目标出发、也就是从目标到当前位置的路段曲线部分区段地设有再生友好因素（Regenerierfreundlichkeitfaktor）。所述再生友好因素要么能够由于路段的地理条件从导航设备的数据中确定，要么由早前经过路段时收集的经验数据提供。在方法步骤33中，总计直到行驶终点未来可能的再生气流。由马达控制获取再生气流加载因子34，所述再生气流加载因子相应于活性炭过滤器121的填充状态。如果未来的再生气量的总和足以在下述假定下排空活性炭过滤器121：即恒定的气流继续从油箱11流入到活性炭过滤器121中，那么所述方法在步骤35中通过步骤32继续。否则，在步骤36中停止燃料汽化监管系统12的时间段控制并且引入再生。

图5示意性地示出了用于由内燃机14和电动机17驱动的混合动力机动车的按本发明方法的另一实施方式的流程。如在按本发明的方法的前面的实施方式中一样，提供预测的路段数据41。此外，在控制设备19中获取用于在内燃机14的运行与电动机17的运行之间进行切换的运行策略。从所述输入数据41、42出发，在步骤43中定义倒过来从目标出发借助内燃机14行驶的路段。在步骤44中，所述路段区段部分区段地设有再生友好因子。在步骤45中，总计直到行驶终点未来可能的再生气流。由马达控制获取再生气流加载因子46。如果未来的再生气量的总和足以在下述假定下排空活性炭过滤器121：即恒定的气流继续从燃料箱11流入到活性炭过滤器121中，那么所述方法在步骤47中通过步骤43继续。否则，在步骤48中停止电动机运行、接通内燃机14并且引入燃料汽化监管系统2的不中断的再生。

Claims (12)

1. 用于在具有燃料箱（11）的机动车中运行燃料汽化监管系统（12）的方法，其特征在于，在所述燃料汽化监管系统（12）的运行策略中考虑机动车的预测的路段数据（31、41）。

2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，当由所述预测的路段数据（31、41）识别出在经过相应于预先给定的值的时间之后机动车的行驶终点即将到来时，实施所述燃料汽化监管系统（12）的活性炭过滤器（121）的再生。

3. 按权利要求2所述的方法，其特征在于，由所述活性炭过滤器（12）的加载因子（34、46）计算所述预先给定的值。

4. 按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在考虑直到行驶终点仍待由机动车经过的路段的地理走向的情况下确定所述预先给定的值。

5. 按权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，当由所述预测的路段数据（31、41）识别出至少在预先给定的时间段内待由机动车经过的路段仅实现了所述活性炭过滤器（121）的低于预先给定的阈值的再生效率时，实施所述燃料汽化监管系统（12）的活性炭过滤器（121）的再生。

6. 按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，根据仍待经过的路段区段的斜度和/或高度求得，在所述路段区段上能够实现所述活性炭过滤器的多少再生效率。

7. 按权利要求4或5所述的方法，其特征在于，根据在早先经过路段区段时的再生行为求得，在所述路段区段上能够实现活性炭过滤器的多少再生效率。

8. 按权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，所述机动车具有内燃机（14）和电动机（17），并且在所述内燃机（14）和所述电动机（17）的运行策略中考虑所述机动车的预测的路段数据（31、41）。

9. 按权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述燃料汽化监管系统（12）的运行策略中考虑所述机动车的驾驶员的个人驾驶风格。

10. 计算机程序，当其在计算设备或控制设备（19）上运行时实施按权利要求1到9中任一项所述方法的所有步骤。

11. 数据载体，其特征在于，所述数据载体存储按权利要求10所述的计算机程序。

12. 控制设备（19），所述控制设备构造用于借助于按权利要求1到9中任一项所述的方法在具有燃料箱（11）的机动车中运行燃料汽化监管系统（12）。

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