CN106401765B - 用于求取用于碳氢化合物的储存器的装载量的方法 - Google Patents

Abstract

用于求取用于来自车辆的燃料储箱（100）中的碳氢化合物的储存器（300）的装载量的方法的特征在于，从表征燃料气体析出的参量中借助表明燃料（105）的蒸气压力曲线的模型确定所述储存器（300）的装载量。

Description

用于求取用于碳氢化合物的储存器的装载量的方法

技术领域

本发明涉及用于求取用于来自车辆的燃料储箱中的碳氢化合物的储存器的装载量的方法。本发明还涉及一种计算机程序，设置该计算机程序用于执行根据本发明的方法的每个步骤；以及可由机器读取的储存介质，所述根据本发明的计算机程序储存在该储存介质上。最后，本发明涉及电子的控制器，该控制器设定用于：借助根据本发明的方法求取用于来自车辆的燃料储箱中的碳氢化合物的储存器的装载量。

背景技术

在当今的带有汽油马达的车辆中，用于来自车辆的燃料储箱中的碳氢化合物（在大多情况下通过活性碳过滤器实现）的储存器的装载量经过在调开储箱通风阀的情况下的拉姆达偏离来求取。在混合动力车辆中，在带有纯电的行驶的运行状态中不存在的可能性是：确定活性碳过滤器的装载量。对于装载量确定，其实必须起动内燃机，这带来了在这样的混合动力车辆的运行策略方面的缺点。

从DE 10 2011 015 998 Al中已知用于求取用于来自车辆的燃料储箱中的气状的碳氢化合物的活性碳过滤器的装载量的方法，在该方法中在燃料储箱中采集压力。借助所述压力求取至少一个参量，优选地为通过通气管的体积流量或截止阀的操控的频率，借助该参量来求取带有气状的碳氢化合物的活性碳过滤器的装载量。在了解活性碳过滤器的装载量时，于是能够如此地操控储箱通风阀，使得活性碳过滤器的快速的和高效的清洁在该活性碳过滤器的再生时实现。这种方法应用在压力储箱系统中。但是，这种方法不能够肯定地传递到不带有压力储箱系统的车辆上。

从DE 10 2006 027 527 Al中得到了用于确定在内燃机中的燃料蒸气暂存器的装载量的方法和装置，其中确定燃料蒸气暂存器的重量并且通过与经排空的燃料蒸气暂存器的先前经确定的重量的比较来推断出装载量。这虽然在不必起动内燃机的情况下实现了燃料蒸气暂存器的装载量的确定，但是燃料蒸气暂存器的重量确定与额外的措施相联系，该措施不是肯定能够在车辆中实现并且此外除了额外的技术费用也造成额外的成本。

发明内容

用于求取用于来自车辆的燃料储箱中的碳氢化合物的储存器的装载量的根据本发明的方法（在该方法中，从表征燃料气体析出的参量中借助表明燃料的蒸气压力曲线的模型确定所述储存器的装载量）具有的优点是，即便在不带有压力储箱系统的车辆中也能够使用所述方法，并且不需要额外的“硬件”费用，也即不必设置额外的传感器、额外的传感器线路、额外的控制设备等。

其实，从表征燃料气体析出的参量中确定所述装载量，所述参量自身从表明燃料的蒸气压力曲线的模型中求取。

本发明将蒸气压力理解为这样的压力，该压力被设定，当在封闭的系统中带有相应所述的液相的蒸气处于热力学的平衡中时。蒸气压力依赖于温度并且随温度的升高而增大。该蒸气压力也依赖于压力并且例如依赖于环境压力。此外，蒸气压力依赖于所使用的燃料并且尤其依赖于所使用的燃料的组成。从而能够纯理论地从蒸气压力曲线推断出所使用的燃料和其组成。根据本发明的方法的优点在于，为了确定燃料气体析出并且由此为了确定活性碳过滤器的装载量，不必起动内燃机。因此，根据本发明的方法也能够使用在混合动力车辆中并且尤其能够使用在也能够纯电地驶过较长的路段的插电式混合动力车辆中。

在所述方法的一个有利的设计方案中设置的是，表征燃料温度的参量和/或表征燃料温度的在时间上的改变的参量被确定并且在求取表征燃料气体析出的参量时被考虑。所述温度能够例如利用温度传感器来采集，该温度传感器在大多情况中本来就被安装在车辆中。所述温度当然也能够从依赖于燃料温度的环境条件的温度模型中求取。因为为了当今的内燃机的控制目的而考虑环境温度，则为此也不需要额外的传感器等。在此，将燃料温度的在时间上的改变尤其也理解为基于较长的停放时间的燃料温度的改变。为了考虑较长的停放时间，例如对平均的环境温度求平均值并且能够借助模型来考虑昼或夜阶段。

此外有利地设置的是，环境压力被求取并且被用于修正表明燃料的蒸气压力曲线的模型。这是因为蒸气压力曲线（如前文已经提到的那样）也依赖于环境压力。

为了能够考虑动态的影响，所述方法的一个有利的设计方案设置的是，燃料储箱的加速度被采集并且被用于修正表明燃料的蒸气压力曲线的模型。加速度的求取能够通过传感器进行或借助模型来计算。因为气体析出过程受到在储箱中的液体的运动的影响，则这种实施方式实现了蒸气压力曲线的确定的进一步的精确化并且从此实现了燃料气体析出的确定。

这种动态的影响的考虑（简称为动态修正）有利地借助蒸气压力曲线的至少一个修正因数来进行。

按照另一个很有利的实施方式而设置的是，求取燃料储箱的填充量和/或填充量改变，并且表征燃料气体析出的参量依赖于所述填充量/所述填充量改变来求取。经此尤其能够识别：是否已经进行了储箱填料。填充量采集实现了在储箱填料时填给储箱的燃料量的求取（计算）并且从而也实现了在填给储箱的燃料和剩余燃料之间的比例的确定，该比例对于燃料气体析出的确定而言是相关的。

按照本发明的计算机程序被设立用于执行根据本发明的方法的各个步骤，尤其当它在计算设备或控制器上运行时。该计算机程序使得按照本发明的方法在传统的电子的控制器中的实现成为可能，而不必在该控制器处进行结构的改变。

对此，将该计算机程序存储在根据本发明的能够由机器读取的存储介质上。

通过将根据本发明的计算机程序运行到传统的电子的控制器上，能够获得根据本发明的电子的控制器。该控制器设定用于：借助根据本发明的方法来求取用于来自车辆的燃料储箱中的碳氢化合物的储存器的装载量。

附图说明

本发明的实施例在附图中表明且在下面的说明书中作进一步地解释。

在图1中示意地展示了车辆的储箱通风系统，在该储箱通风系统中使用根据本发明的方法。

具体实施方式

图1中，车辆的储箱通风系统具有燃料储箱100，燃料105位于所述燃料储箱中。燃料105具有由填充量测量器110采集的填充量大小。填充量测量器110的代表所述填充量大小的信号传达给控制器200。此外在储箱中布置有用于采集燃料温度的传感器115。温度传感器115的信号同样进一步传导给控制器200并且在该控制器中处理所述信号。线路120从储箱100导引至活性碳过滤器300。活性碳过滤器300具有通风线路310。储箱再生线路320从活性碳过滤器300导引至内燃机400。在线路320中布置有截止阀330，该截止阀能够被控制器200操控。所述阀330通常称为储箱通风阀。如果出现了活性碳过滤器300的关键的装载量，则打开储箱通风阀330。在该情况中，通过支配在吸取线路410中低压，在一定程度上将碳氢化合物（该碳氢化合物在活性碳过滤器300中积聚至活性炭）吸出并且供送给内燃机400的进气系且在该此中燃烧。经此所产生的相对于通常的运行更浓的混合物通过布置在废气通道420中的拉姆达传感器430来采集，该拉姆达传感器的信号同样提供给控制器200。

此外，设置了下述的传感器（该传感器的输出信号提供给控制器200）：采集环境压力P_U的压力传感器210、采集环境温度T_U的温度传感器220以及采集加速度a的加速度传感器230。这种加速度传感器230也能够被省去，这是因为所述加速度也能够借助模型来计算。在下文具体论述这些传感器的功能。

此外，在所述图中展示了框250，在该框中示意展示了蒸气压力曲线p（T）。同样地，在下文具体论述该框250。

除了内燃机400之外，所述车辆拥有电动马达500，利用该电动马达，所述车辆唯独能够被驱动。内燃机400以及电动马达500能够被控制器200操控。在行驶状态（在该行驶状态中，车辆唯独被电动马达500驱动）中，不存在确定活性碳过滤器300的装载量的可能性。为了确定装载量，必须起动所述内燃机400。但是，这一点导致在例如设置了利用电动马达500的电的行驶的运行策略方面的缺点。为了避免内燃机400的起动，此时根据本发明设置一种装载量模型，该装载量模型表明了在储箱100中的燃料的蒸气压力曲线。这种装载量模型示意地通过框250展示。从燃料的蒸气压力曲线中确定燃料的气体析出。这通过对燃料的温度走势的了解、通过对环境压力和蒸气压力曲线的与之相连的环境压力修正的了解并且通过对填充量和填充量改变的了解、尤其通过对在储箱100中的老燃料的量和在储箱100中的填给储箱的燃料的量的了解并且最后也通过对动态影响（也即是否车辆加速或减慢，从而造成在储箱中的燃料105的晃荡，这改变气体析出过程）的了解来进行。

燃料105的温度走势能够一方面通过温度传感器115确定，但是另一方面也能够依赖于环境条件（尤其通过传感器220采集的环境温度T_U）来求取。通过温度模型，依赖于这些环境条件来求取燃料温度。就此而言，也能够在储箱中省去传感器115。如果构造了燃料温度传感器115，则额外于所说明的温度模型来进行对温度的最大的挑选，只要所述信号被假定为有效的。

为了考虑车辆的较长的停放时间，此外对平均的环境温度求平均值并且经过一种模型来考虑昼或夜阶段。在停放阶段中（其中将燃料冷却），以冷却为条件地进行活性碳过滤器300的“卸料”。只要在停放阶段期间发生冷却，则在下述的行驶循环中进行所述卸料的计算。

此外，进行蒸气压力曲线的环境压力修正。对此，通过压力传感器210求取环境压力P_U。

也为了能够考虑所提到的动态影响，进行动态修正。对此，通过加速度传感器230求取加速度a。作为替代方案或附加方案，也能够在一种模型中进行加速度的计算。这些动态影响被考虑在在框250中所施行的装载量模型中，该装载量模型从蒸气压力曲线中确定燃料的气体析出。所述影响分别通过修正因数来考虑。

填充量的采集在储箱填料时计算出在填给储箱的燃料和在储箱100中的剩余燃料之间的比例并且存储该比例，直到识别了再度的储箱填料。在框250中的装载量模型就此分别计算出活性碳过滤器300的用于剩余燃料和填给储箱的燃料的独立的装载量。这用于：尽可能准确地求取位于储箱100中的燃料105的老化并且考虑该老化。在框250中的装载量模型中，此外，对于两个部分、也即位于储箱中的燃料和填给储箱的燃料，借助在压力和温度走势上的蒸气压力曲线，析出气体的质量依赖于填充量进行积分得到。通过此曲线的数字的表象和已经析出气体的质量的存储能够考虑燃料的老化。

通过析出气体的质量以及在马达运行中再生的质量来确定活性碳过滤器300的装载量。在达到活性碳过滤器300的装载量界限时，施行在框250中的装载量模型请求起动内燃机400，以用于活性碳过滤器300的再生。在此，活性碳过滤器300的剩余装载量能够经过清洁策略而规定到能够预先设定的和能够适用的值上，从而依赖于环境条件进行高效的清洁。如果请求了内燃机400的起动，则利用通过在框250中的装载量模型所计算的额定装载量将实际装载量进行校准。从此得到了修正因数，利用该修正因数来修正蒸气压力曲线，该蒸气压力曲线形成了用于在框250中所施行的装载量模型的初始基础。这用于适配不同的燃料类型。设置的是，在识别储箱填料时，将所述模型回置到原本存放的曲线上。也即如果识别了储箱填料，则在模型中接收最后所储存的用于剩余燃料的燃料老化度的值。

然后，对于填给储箱的燃料量利用新的参数进行模型的再度设立。从此确定填给储箱的燃料和剩余燃料的气体析出。

所述方法能够实施作为在控制器200中的计算机程序。通过在能够由机器读取的存储介质上的储存，能够补充调整现存的控制器200，因为不需要额外的传感器。

Claims (8)

1.用于求取用于来自车辆的燃料储箱（100）中的碳氢化合物的储存器（300）的装载量的方法，其特征在于，从表征燃料气体析出的参量中借助表明燃料（105）的蒸气压力曲线的模型确定所述储存器（300）的装载量，如果请求了内燃机的起动，则将通过装载量模型所计算的额定装载量与实际装载量进行比较，从此得到了修正因数，利用该修正因数来修正蒸气压力曲线，该蒸气压力曲线形成了用于装载量模型的初始基础。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，表征燃料温度的参量和/或表征燃料温度的在时间上的改变的参量被确定并且在求取表征燃料气体析出的参量时被考虑。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，表征燃料温度的参量和/或表征燃料温度的在时间上的改变的参量被从所测量的环境温度和/或从温度模型中确定。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，环境压力（P_U）被求取并且被用于修正表明燃料的蒸气压力曲线的模型。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，燃料储箱（100）的加速度（a）被求取并且被用于修正表明燃料的蒸气压力曲线的模型。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，求取燃料储箱（100）的填充量和/或填充量改变，并且表征燃料气体析出的参量依赖于所述填充量/所述填充量改变来求取。

7.能够由机器读取的存储介质，在该存储介质上储存了计算机程序，其被设立用于执行按照权利要求1至6中的任一项所述的方法的各个步骤。

8.电子的控制器（200），该控制器设定用于：借助按照权利要求1至6中任一项所述的方法来求取用于来自车辆的燃料储箱（100）中的碳氢化合物的储存器的装载量。

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