CN111601961B - 用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置 - Google Patents

用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置。根据本发明的装置具有燃料箱、用于收集和缓冲从燃料箱逸出的燃料蒸气的活性炭过滤器、吹扫空气泵和控制单元。根据本发明，吹扫空气泵的出口经由第一燃料箱通风阀与内燃发动机的进气管道连接并且经由第二燃料箱通风阀与内燃发动机的排气管道连接。

Description

用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置
技术领域
本发明涉及一种用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置。
背景技术
EP 2627889B1公开了一种用于操作燃料箱通风系统的方法和装置，在所述燃料箱通风系统中，从吸收箱抽取吹扫空气，并且所抽取的吹扫空气与在内燃发动机的进气通道中的进气空气混合，并且确定吹扫空气的密度和吹扫空气质量流量。关于吹扫空气质量流量获得的信息可以用于闭环λ控制系统的前馈控制和/或用于控制燃料计量。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置，该装置的操作范围被扩展。
该目的通过一种用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置来实现，所述装置具有燃料箱、活性炭过滤器、吹扫空气泵以及控制单元，所述吹扫空气泵的出口经由第一燃料箱通风阀连接到所述内燃发动机的进气管道并且经由二次空气阀连接到所述内燃发动机的排气管道，布置在所述活性炭过滤器和所述吹扫空气泵之间的转换阀能够作为混合阀操作，由此来自所述活性炭过滤器的吹扫空气经由所述二次空气阀被引入所述排气管道中。
本发明的优点特别在于，由吹扫空气泵输送的吹扫空气不仅可以用于引入到内燃发动机的进气管道中，而且此外还可以被传送到内燃发动机的排气管道中，以便在那里有助于三元催化转化器、四元催化转化器的更快加热和/或颗粒过滤器的再生。
附图说明
本发明的其它有利特征将从以下基于附图对其进行的示例性说明中显现出来。在附图中：
图1示出了旨在说明用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的操作的框图；
图2示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图；
图3示出了根据本发明的第二示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图；
图4示出了根据本发明的第三示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图；
图5示出了根据本发明的第四示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图；
图6示出了根据本发明的第五示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图；以及
图7示出了根据本发明的第六示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。
具体实施方式
图1示出了旨在说明用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的操作的框图。所示的装置示出了内燃发动机100，该内燃发动机尤其包括进气管道1、发动机缸体2、气缸盖3、排气管道4、燃料箱5、燃料箱通风装置6和呈排气涡轮增压器形式的增压装置14、41以及控制单元8。为了清楚起见，这里仅示出了对于理解本发明所必需的那些部件。特别地，示出了内燃发动机的仅一个气缸Z1。
在进气空气的流动方向上并从空气过滤器11开始，进气管道1包括排气涡轮增压器的压缩机14、增压空气冷却器15、节流阀17和进气管19，该进气管经由进气管道通向发动机缸体2中到达气缸Z1。节流阀17优选地采用由电动机控制的节流元件（E气体）的形式，除了由驾驶员的致动（驾驶员请求）之外，其开口截面可以根据内燃发动机100的操作区域经由由控制单元8输出的控制信号来进行调节。同时，信号被输出到控制单元8以用于监测和检查节流阀17的位置。
发动机缸体2包括曲轴21，其经由连杆22联接到气缸Z1的活塞23。由燃烧过程产生的原动力经由曲轴21传递到传动系（图1中未示出）。活塞23和气缸Z1限定燃烧室24。
气缸盖3包括阀驱动器，该阀驱动器具有至少一个空气入口阀31、至少一个气体出口阀32和用于这些阀的驱动装置（未详细示出）。在此，这采用所谓的可变阀驱动器的特定形式，在所述可变阀驱动器中，至少一个空气入口阀31和/或至少一个气体出口阀32的致动与曲轴21的运动很大程度上或甚至完全地分离。气缸盖3还包括燃料喷射器33和火花塞34。
排气管道4从燃烧室24引出，在其进一步的行程中，设置了排气涡轮增压器的涡轮机41、实施为λ探测器（lambda probe）42和44的排气传感器、以及催化转化器43，所述涡轮机经由轴（未进一步标识）连接到压缩机14。通过评估由λ探测器提供的测量信号，可以执行三元催化转化器的功能能力的诊断。此外，λ探测器42和44的输出信号被用于传统的闭环λ控制。
催化转化器43可以被设计为三元催化转化器和/或电加热的催化转化器。此外，在排气管道4中可以设置颗粒过滤器，并且该颗粒过滤器也可以集成到催化转化器43中。
为了清楚起见，没有示出具有空气转向阀的排气涡轮增压器的压缩机14周围的旁路以及具有废气阀的排气涡轮增压器的涡轮机周围的旁路。
燃料供应单元（仅部分地示出）被分配给内燃发动机100；这向燃料喷射器33供应燃料。在此，燃料以已知的方式在低压下通过电动燃料泵（箱内泵、低压燃料泵）从燃料箱5输送，该电动燃料泵具有通常布置在燃料箱内的预过滤器，所述低压通常小于5巴，然后燃料经由包含燃料过滤器的低压燃料管线被引导到高压燃料泵的入口。该高压燃料泵借助于与内燃发动机100的曲轴21的联接而被机械地驱动，或者被电气地驱动。它将奥托循环汽油驱动的内燃发动机100中的燃料压力增加到典型地为200-300巴的值，并且将燃料经由高压燃料管线泵送到高压燃料贮存器（fuel accumulator）（共轨，图中未示出）中，燃料喷射器33的供应管线连接到该高压燃料贮存器，并且该高压燃料贮存器因此向燃料喷射器33供应加压燃料，使得燃料可以被喷射到燃烧室24中。
高压燃料贮存器中的压力由压力传感器检测。根据来自该压力传感器的信号，高压燃料贮存器中的压力借助于流量控制的燃料泵或者借助于压力调节器被设置到恒定的或者可变的值。多余的燃料返回到燃料箱5或高压燃料泵的入口管线。
燃料箱通风装置6也被分配给内燃发动机100。活性炭过滤器61属于燃料箱通风装置6；该活性炭过滤器经由连接管线63与燃料箱5连接。在燃料箱5中形成的燃料蒸气、尤其是挥发性烃被引入活性炭过滤器61中并且由被包含在其中的活性炭吸附。
活性炭过滤器61在空气过滤器11下游和压缩机14上游的位置处经由再生管线65连接到进气管道1。为了调节再生管线65中的气流，设置了燃料箱通风阀66，其可以借助于来自控制单元8的控制信号被控制。激活信号特别地采用脉宽调制信号（PWM信号）的形式。
为了使得即使在进气管被节流时或者在内燃发动机100的增压操作中也能够实现活性炭过滤器61的吹扫和由此再生，在再生管线65中布置有电气驱动的吹扫空气泵67。
此外，在活性炭过滤器61上设置空气进入管线，该空气进入管线经由空气过滤器69与环境相连。在该空气进入管线中设置空气进入阀70，可以借助于来自控制单元8的控制信号来控制该空气进入阀。
吹扫空气泵67优选地实施为电气驱动的离心泵，并且其速度可以被控制。
在吹扫空气泵67的上游，压力传感器71设置在再生管线65中；这将对应于入口处压力的压力值p_up供应给吹扫空气泵67。压力传感器71也可以与温度传感器集成以形成一个部件，使得还可以从这些信号的评估来确定吹扫气体的密度，并因此确定引入进气管道1中的蒸气燃料质量。
在吹扫空气泵67的下游，压力传感器72设置在再生管线65中；这提供了对应于在吹扫空气泵67的出口处的压力的压力值p_down。
代替两个单独的压力传感器71、72，还可以使用压差传感器，其供应对应于压力差ΔP=p_down-p_up的信号。
各种传感器与控制单元8相关联；这些传感器检测所测量的变量并确定所测量的变量的测量值。操作变量不仅包括测量变量，而且包括从其导出的变量。根据操作参数中的至少一个，控制单元8通过用于致动器驱动器的合适控制信号来控制分配给内燃发动机100的致动器，并且为每个致动器分配对应的致动器驱动器。
传感器例如是检测压缩机14上游的空气质量流量的空气质量计、检测进气空气温度的温度传感器、环境空气压力传感器、另外的压力传感器、检测内燃发动机100的冷却剂的温度的温度传感器、检测节流阀17下游的进气管压力的压力传感器、检测排气的残余氧含量且其测量信号表征在空气/燃料混合物的燃烧过程中气缸Z1中的空气/燃料比的排气传感器。来自另外的传感器的对于内燃发动机100及其辅助部件的控制和/或调节所必需的信号在图1中总体上由附图标记ES标识。
根据改进，可以存在指定传感器的任何期望子集，或者也可以存在附加传感器。
控制单元8借助于控制信号控制的致动器例如是节流阀17、燃料喷射阀33、火花塞34、燃料箱通风阀66、空气进入阀70和吹扫空气泵67。
用于内燃发动机100的其它致动器及其辅助部件的致动信号在图1中总体上由附图标记AS标识。
除了气缸Z1，还提供了另外的气缸，对应的致动器也分配给这些气缸。
控制单元8也可以称为发动机控制单元。通常包含一个或多个微处理器的这种控制单元8本身是已知的，因此下面仅给出关于与本发明的上下文相关的设计和所述设计的操作方法的细节。
控制单元8包括计算单元81，其联接到程序存储器82和数据存储器83。程序存储器82和数据存储器83包含内燃发动机100的操作所需的程序或数据。尤其是，在燃料箱通风阶段期间用于控制内燃发动机100的功能在程序存储器82中以软件实现，特别是用于确定和设定吹扫流的期望值，以及用于确定活性炭过滤器61的加载程度。为此，在控制单元8中设置控制电子器件，用于控制吹扫空气泵67和评估由吹扫空气泵67建立的压力差ΔAPP，如将在下面更详细地解释的。
借助于吹扫空气泵67，可以针对内燃发动机100的所有操作点调节来自活性炭过滤器61的吹扫气体（HC/空气混合物）的期望吹扫流。在吹扫气体中具有高HC含量的情况下，吹扫流必须小于在几乎空的活性碳过滤器61的情况下的吹扫流。在打开燃料箱通风阀66时，吹扫气体中的HC含量必须以高精度被获知，因为在用于内燃发动机100的当前操作点的要喷射的燃料量的计算中必须考虑这一点。
如果在燃料箱通风阀66关闭的情况下操作吹扫空气泵67，则可以根据以下关系式确定在吹扫空气泵67两端产生的压力差：
ΔP=
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
ρ是吹扫气体的密度，
f是吹扫空气泵的叶轮的旋转速度，以及
r是吹扫空气泵的叶轮的半径。
由于吹扫气体在吹扫气体泵67中的离心力，在预定旋转速度下产生的压力取决于吹扫气体的密度。烃的密度不同于空气的密度。因此，例如在0℃的温度和环境压力下，空气的密度是大约1.29kg/m3，纯丁烷的密度是2.48kg/m3。
如果旋转速度f恒定，则压力差与密度ρ成比例，并且因此与吹扫气体中的HC含量成比例。
如果燃料箱通风阀66关闭，则没有吹扫气体流流动，并且压力P_up对应于环境压力。
因此，借助于通过在燃料箱通风阀66关闭的情况下控制吹扫空气泵67而实现的短暂压力建立以及吹扫空气泵67的预定旋转速度，可以从所测量的压力差ΔP得出关于吹扫气体中HC浓度的结论。
如果在实际吹扫阶段开始（打开燃料箱通风阀66）之前执行该步骤，则燃料箱通风阀66的第一次打开可以明显更快地进行，并且具有更精确的喷射质量校正。
在控制单元8的数据存储器83中，存储特性图等，在特性图中，根据所确定的压力差ΔP的值，存储用于吹扫气体的HC浓度的相关值。特性图在试验台上通过实验确定。压力差ΔP的值在控制单元8中由吹扫空气泵67上游或下游的单独压力值p_up和p_down通过形成对应的差来确定，或者直接地输入由压差传感器输送的值ΔP。
基于吹扫空气泵两端的压差确定HC浓度的原理还在吹扫过程期间与用于燃料箱通风阀的脉宽调制激活信号（PWM信号）结合起作用。为此，只需要在控制单元8中以与燃料箱通风阀66的PWM控制同步的足够采样率执行压力信号的评估。利用本身已知的适当的下游过滤过程，然后产生差压的值，该值与吹扫气体的HC浓度成比例，并因此与活性炭过滤器61的加载程度成比例。所确定的加载程度用于设定期望的吹扫空气流并用于校正喷射质量。
此外，图1所示的装置可以用于检测燃料箱系统中的泄漏。对于这种泄漏检测，首先关闭燃料箱通风阀70。然后发生吹扫空气泵67的启动，并且随即关闭燃料箱通风阀66。在此之后，又借助于压力传感器72和/或借助于压力传感器71进行重复的压力测量。借助于比较连续的压力值，可以确定在内燃发动机的燃料箱系统的区域中是否存在泄漏。借助于在真空下进行的这种泄漏检测，可以检测例如1mm量级的泄漏。
图2示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。
图2所示的装置与图1所示的装置大部分一致。尤其是，与图1所示的装置类似，它具有燃料箱5、用于收集和缓冲从燃料箱5逸出的燃料蒸气的活性炭过滤器61、吹扫空气泵67和控制单元8。
图2所示的装置与图1所示的装置的区别在于，吹扫空气泵67的出口不仅在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中通过第一燃料箱通风阀66与进气管道连接，而且还经由二次空气阀68与内燃发动机100的排气管道4连接。在所示的示例性实施例中，吹扫空气泵67的出口在布置在排气管道4中的四元催化转化器45的上游的区域中经由二次空气阀68与内燃发动机100的排气管道4连接。
该四元催化转化器45可以设置在三元催化转化器43下游的排气管道4中，或者可以代替三元催化转化器43设置在排气管道4中。四元催化转化器45执行三元催化转化器和集成的颗粒过滤器的功能。
通过二次空气阀68进入排气管道4的吹扫空气被设置用于加热四元催化转化器并且此外用于再生设置在排气管道4中的颗粒过滤器。该颗粒过滤器可以是四元催化转化器45的集成的部件或者可以是设置在排气管道4中的单独的部件。
图2所示的装置可以用于在二次空气阀68关闭时将通过活性炭过滤器61的吹扫空气经由再生管线65、对于该吹扫空气打开的转换阀或3/2-通阀64、吹扫空气泵67和打开的燃料箱通风阀66在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中引入到进气管道1中。
为此所需的控制信号由控制单元8提供。
此外，图2中所示的装置可以用于在第一燃料箱通风阀66关闭时将经由空气过滤器69和打开的空气进入阀70获得的新鲜空气经由新鲜空气路径73、对于该新鲜空气打开的转换阀64、吹扫空气泵67和打开的二次空气阀68在三元催化转化器43和四元催化转化器45之间的区域中引入到排气管道4中，以便加热四元催化转化器45并且在需要的情况下使集成在四元催化转化器中的颗粒过滤器再生。为此所需的控制信号再次由控制单元8提供。
控制单元8产生上述控制信号，使得燃料箱通风阀66和二次空气阀68在不同的时间间隔中打开，从而使得经由第一燃料箱通风阀66的二次空气喷射不与四元催化转化器45的加热或经由二次空气阀68的颗粒过滤器的再生同时发生。颗粒过滤器的加热在内燃发动机的亚化学计量操作和经由二次空气阀68的空气喷射期间发生。内燃发动机的亚化学计量操作产生NH3，其在颗粒过滤器中被氧化以形成NOX。转换阀64也可以作为混合阀操作，由此来自活性炭罐的气体经由二次空气阀68被引入排气管道4中。使用来自压力传感器的输出信号控制吹扫气体的浓度，使得在颗粒过滤器前面喷射稍微稀薄的混合物，从而氧化来自活性炭罐61的所有烃。当颗粒过滤器前面的排气管道4中的排气温度低于吹扫气体的自燃温度时，可以优选地采用该方法。这使得颗粒过滤器能够被加热和再生而不会增加NOX。为了安全起见，还可以在二次空气阀68和排气管道4之间布置一消焰装置，例如，这种消焰装置可以是未涂覆的金属基质催化剂。
在图2所示的装置的替代的使用中，二次空气在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中喷射到进气管道4中，使得经由空气过滤器69吸入的新鲜空气经由打开的空气进入阀70、新鲜空气路径73、对于该新鲜空气打开的转换阀64、吹扫空气泵67和打开的第一燃料箱通风阀66喷射到进气管道4中。
在四元催化转化器45的上游和下游设置温度传感器46和47。此外，设置压差形成器49，其检测在四元催化转化器的上游和下游压力之间的差。这些温度传感器和压差形成器的输出信号可以用于四元催化转化器的诊断。通过评估这些信号，例如可以确定是否正在进行四元催化转化器的颗粒过滤器的再生。
图3示出了根据本发明的第二示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。
图3所示的装置与图2所示的装置大部分一致。尤其是，与图2所示的装置类似，它具有燃料箱5、用于收集和缓冲从燃料箱5逸出的燃料蒸气的活性炭过滤器61、吹扫空气泵67和控制单元8。
图3所示的装置与图2所示的装置的区别在于，在吹扫空气泵67的出口与二次空气阀68之间布置止回阀74，并且此外，活性炭过滤器61的吹扫空气出口在节流阀17与气缸Z1的入口端口之间在进气管19的区域中经由另一止回阀75和燃料箱通风阀76被馈送到进气管道中。这允许通过经由空气过滤器69和打开的空气进入阀70吸入的吹扫空气经由止回阀74排放到进气管道4的进气管19中来清洁活性炭过滤器61。在这种情况下，用于从活性炭过滤器61排出的吹扫空气的转换阀64被关闭。
同时，经由空气过滤器69和打开的空气进入阀70吸入的新鲜空气经由新鲜空气路径73、对于该新鲜空气打开的转换阀64、吹扫空气泵67、止回阀74和打开的二次空气阀68在三元催化转化器43和四元催化转化器45之间的区域中被引入到排气管道4中。
如在图2所示的示例性实施例中那样，四元催化转化器45同样可以在三元催化转化器43的下游布置在排气管道4中，或者作为替代方案，可以代替三元催化转化器43设置在排气管道4中。四元催化转化器45执行三元催化转化器和集成的颗粒过滤器的功能。
经由二次空气阀68进入排气管道4中的吹扫空气被提供用于加热四元催化转化器并且此外用于再生布置在排气管道4中的颗粒过滤器。该颗粒过滤器可以是四元催化转化器45的集成的部件或者可以是布置在排气管道4中的单独的部件。
因此，图3所示的装置可以同时用于将来自活性炭过滤器61的吹扫空气作为二次空气在节流阀17与气缸Z1的入口端口之间的区域中引入到进气管道中，并经由吹扫空气泵67、止回阀74和打开的二次空气阀68将新鲜空气引入排气管道，以便加热那里的四元催化转化器45，并且如果需要，还再生布置在那里的颗粒过滤器。在此，为此所需的控制信号也由控制单元8提供。
因此，控制单元8产生上述控制信号，使得同时发生经由止回阀75将吹扫空气引入进气管道1中以及经由吹扫空气泵67、止回阀74和打开的二次空气阀68引入新鲜空气。
此外，图3中所示的装置具有二次空气阀50，其在涡轮机41和三元催化转化器43之间的区域中通入排气管道4中。经由该二次空气阀50，在需要时可以将吹扫空气或新鲜空气引入到排气管道4中。
此外，在图3所示的装置中存在这样的可能性，即，经由再生管线65和打开的燃料箱通风阀66将吹扫空气在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中喷射到进气管道1中。
在所有上述操作模式中，控制单元8提供适当的控制信号以确保打开所需的流体路径并关闭不需要的流体路径。
图4示出了根据本发明的第三示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。
图4所示的装置与图3所示的装置大部分一致。尤其是，与图3所示的装置类似，它具有燃料箱5、用于收集和缓冲从燃料箱5逸出的燃料蒸气的活性炭过滤器61、吹扫空气泵67和控制单元8。
图4所示的装置与图3所示的装置的不同之处在于，吹扫空气泵67用于将吹扫空气从活性炭过滤器61经由打开的燃料箱通风阀66在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中引入到进气管道1中，并且从节流阀17与气缸Z1的入口端口之间的进气管道吸入的压缩空气经由打开的二次空气阀76、77和68在三元催化转化器43和四元催化转化器45之间的区域中被喷射到排气管道4中，以便加热四元催化转化器，并且当需要时清洁其中存在的颗粒过滤器。该操作模式所需的阀控制信号再次由控制单元8提供。
在该情况下，活性炭过滤器61的加载可以再次通过使用在吹扫空气泵67的上游和/或下游的压力传感器（未示出）来实现，并且在将吹扫空气引入到进气管道1中时被考虑。
在图4所示的第三示例性实施例的情况下，此外还存在这样的可能性：将经由新鲜空气路径73和针对该新鲜空气打开的转换阀64获得的新鲜空气经由再生管线65和打开的燃料箱通风阀66在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中引入到进气管道1中，或者在燃料箱通风阀66关闭的情况下经由止回阀74并且要么经由二次空气阀50要么经由二次空气阀68引入到排气管道4中。
此外，还存在这样的可能性：经由止回阀75和打开的二次空气阀76将吹扫空气从活性炭过滤器61在节流阀17与气缸Z1的入口端口之间的区域中引入到进气管道1中。
图5示出了根据本发明的第四示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。
图5所示的装置与图4所示的装置大部分一致。尤其是，与图4所示的装置类似，它具有燃料箱5、用于收集和缓冲从燃料箱5逸出的燃料蒸气的活性炭过滤器61、吹扫空气泵67和控制单元8。
图5所示的装置被设计成在一种操作模式中执行燃料箱系统中的泄漏检测。为此，尤其使用布置在再生管线65中的压力传感器72。在执行该泄漏检测时，首先将二次空气经由再生管线65和打开的燃料箱通风阀66在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中喷射到进气管道1中。在该过程期间，阀70关闭，并且如果借助于压力传感器72检测到真空，则燃料箱通风阀66也关闭。通过借助于压力传感器72观察压力，控制单元8可以检测燃料箱系统中是否存在泄漏。
通过产生过压，可以实现对非常小的泄漏进行泄漏检测的另一种可能性。压缩机14用于压缩经由空气过滤器11吸入的空气。在此过程期间，阀66、70和77关闭并且阀78打开，直到借助于压力传感器72检测到燃料箱系统中的过压。此后，阀76也关闭，并且借助于压力传感器72观察压力。通过评估由压力传感器72提供的压力信号，控制单元8可以检测燃料箱系统中是否存在泄漏。由于在这种泄漏检测期间没有燃料蒸发，因此可以高精度地执行泄漏检测。例如，它适用于检测0.5mm的泄漏。
图6示出了根据本发明的第五示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。
图6所示的装置与前面图中所示的装置大部分一致。尤其是，与前面附图中所示的装置类似，该装置具有燃料箱5、用于收集和缓冲从燃料箱5逸出的燃料蒸气的活性炭过滤器61、吹扫空气泵67和控制单元8。
在图6所示的装置中，与前面的图相反，吹扫空气泵67在新鲜空气路径73中布置在活性炭过滤器61的前面，即在空气过滤器69和活性炭过滤器61之间。在吹扫空气泵67的出口与活性炭过滤器61之间布置有切换阀79。此外，在空气过滤器69与位于切换阀79和活性炭过滤器61之间的连接管线之间设置有另一切换阀62。此外，管线从燃料箱5经由高压燃料泵51和燃料轨52通向燃料喷射器33中。此外，管线从切换阀79通向二次空气阀68。
图6所示的装置可以按一操作模式中操作，在该操作模式中，在增压操作中，进行燃料箱通风，在该燃料箱通风期间，来自空气过滤器11的新鲜空气借助使用吹扫空气泵67被迫使通过阀79和活性炭过滤器61，并且然后作为吹扫空气被传送通过再生管线65和打开的燃料箱通风阀66而在空气过滤器11和压缩机14之间的区域中进入到进气管道1中。同时，来自进气管道1的压缩空气从节流阀17与气缸21的入口端口之间的区域经由打开的二次空气阀76、另一个打开的二次空气阀53和打开的二次空气阀68在四元催化转化器45前面的区域中被引导到排气管道4中。
图7示出了根据本发明的第六示例性实施例的用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置的框图。图7所示装置的结构与图6所示装置的结构一致，但示出了该装置的另一操作模式。在该另一操作模式中，在抽吸模式下进行燃料箱通风，在抽吸模式下，来自空气过滤器69的新鲜空气被传送通过打开的转换阀62和活性炭过滤器61，并且然后作为吹扫空气通过打开的阀54和另一打开的阀76在节流阀17与气缸Z1的入口端口之间的区域中被传送到进气管道1中。同时，从空气过滤器69吸入的新鲜空气借助于吹扫空气泵67通过转换阀79和打开的二次空气阀68在四元催化转化器45前面的区域中被传送或喷射到排气管道4中。
附图标记列表
1 进气管道
2 发动机缸体
3 气缸盖
4 排气管道
5 燃料箱
6 燃料箱通风装置
8 控制单元
11 空气过滤器
14 压缩器
15 增压空气冷却器
17 节流阀
19 进气管
21 曲轴
22 连杆
23 活塞
24 燃烧室
31 空气入口阀
32 空气出口阀
33 燃料喷射器
34 火花塞
41 涡轮机
42 λ探测器
43 三元催化转化器
44 λ探测器
45 四元催化转化器
46 温度传感器
47 温度传感器
48 λ探测器
49 压差传感器
50 二次空气阀
51 高压泵
52 燃料轨
53 二次空气阀
54 燃料箱通风阀
61 活性炭过滤器
62 切换阀
63 连接管线
64 转换阀（3/2-通阀）
65 再生管线
66 燃料箱通风阀
67 吹扫空气泵
68 二次空气阀
69 空气过滤器
70 空气进入阀
71 压力传感器
72 压力传感器
73 新鲜空气路径
74 止回阀
75 止回阀
76 燃料箱通风阀
77 二次空气阀
78 切换阀
79 切换阀
81 计算单元
82 程序存储器
83 数据存储器
100 内燃发动机
Z1 气缸。

Claims (16)

1.一种用于操作内燃发动机的燃料箱通风系统的装置，具有燃料箱、活性炭过滤器、吹扫空气泵以及控制单元，
其特征在于，所述吹扫空气泵（67）的出口经由第一燃料箱通风阀（66）连接到所述内燃发动机（100）的进气管道（1）并且经由二次空气阀连接到所述内燃发动机（100）的排气管道（4），布置在所述活性炭过滤器（61）和所述吹扫空气泵（67）之间的转换阀（64）能够作为混合阀操作，由此来自所述活性炭过滤器（61）的吹扫空气经由所述二次空气阀被引入所述排气管道（4）中。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吹扫空气泵（67）的出口在布置于所述排气管道（4）中的四元催化转化器（45）上游的区域中经由所述二次空气阀连接至所述内燃发动机（100）的所述排气管道（4）。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，提供经由所述二次空气阀传送到所述内燃发动机（100）的所述排气管道（4）中的空气，以便提高所述四元催化转化器（45）的温度。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，提供经由所述二次空气阀 传送到所述内燃发动机（100）的所述排气管道（4）中的空气，以便加热和再生布置在所述排气管道（4）中的颗粒过滤器。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述颗粒过滤器是所述四元催化转化器（45）的一部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元（8）设计成输出控制信号，基于所述控制信号，所述第一燃料箱通风阀（66）和所述二次空气阀同时打开。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元（8）设计成输出控制信号，基于所述控制信号，所述第一燃料箱通风阀（66）和所述二次空气阀在不同的时间间隔中打开。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述吹扫空气泵布置在所述活性炭过滤器（61）与所述内燃发动机（100）的所述进气管道（1）之间。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述吹扫空气泵布置在空气过滤器（69）与所述活性炭过滤器（61）之间。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述吹扫空气泵（67）的出口经由所述二次空气阀在布置在所述排气管道（4）中的三元催化转化器（43）上游的区域中连接到所述内燃发动机（100）的所述排气管道（4）。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置能够以如下操作模式操作，在所述操作模式中，借助于所述吹扫空气泵（67）供应的空气用于将二次空气引入到所述内燃发动机的所述进气管道（1）中或者用于将二次空气引入到所述内燃发动机的所述排气管道（4）中。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置能够以如下操作模式操作，在所述操作模式中，借助于所述吹扫空气泵（67）供应的空气用于将二次空气引入到所述内燃发动机的所述排气管道（4）中，并且与此同时，从所述活性炭过滤器（61）供应的吹扫空气被引入到所述内燃发动机的所述进气管道（1）中。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置能够以如下操作模式操作，在所述操作模式中，借助于所述吹扫空气泵（67）供应的空气用于将吹扫空气在压缩机（14）的上游引入到所述内燃发动机的所述进气管道（1）中，并且借助于所述压缩机（14）压缩的空气从所述进气管道（1）的布置在所述压缩机（14）下游的区域用于将二次空气引入到所述内燃发动机的所述排气管道（4）中。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置能够以如下操作模式操作，在所述操作模式中，进行所述内燃发动机的燃料箱系统的泄漏检测，其中，在所述操作模式下，由所述吹扫空气泵（67）供应的吹扫空气被引入到所述进气管道（1）的布置在所述压缩机（14）上游的区域中，并且压缩空气从所述进气管道（1）的布置在所述压缩机（14）下游的区域被馈送回到所述燃料箱系统中。
15.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述装置能够以如下操作模式操作，在所述操作模式中，布置在所述排气管道（4）中的所述颗粒过滤器的加热在内燃发动机的亚化学计量操作期间发生，其中空气喷射经由布置在所述吹扫空气泵（67）和所述排气管道（4）之间的二次空气阀发生。
16.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，使用压力传感器来控制从活性炭过滤器（61）经由所述二次空气阀引入到所述排气管道（4）中的吹扫空气的浓度，使得稍微稀薄的混合物在所述颗粒过滤器前面被引入到排气管道（4）中。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019005155A1 (de) * 2019-07-24 2021-01-28 Daimler Ag Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Verbrennungskraftmaschine
FR3100840A1 (fr) * 2019-09-12 2021-03-19 Continental Automotive Gmbh Détermination de la charge en hydrocarbures d’un filtre absorbant en boucle fermée
FR3100841A1 (fr) * 2019-09-12 2021-03-19 Continental Automotive Gmbh Détermination de la charge en hydrocarbures d’un filtre absorbant en circuit ouvert
DE102019214236A1 (de) 2019-09-18 2021-03-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit in eine Spülgasleitung integriertem HC-Sensor
DE102019219906B4 (de) * 2019-12-17 2023-03-23 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Aufheizen eines im Abgastrakt eines Kraftfahrzeugs angeordneten Katalysators mittels geregelter Sekundärluft
DE102020205719A1 (de) * 2020-05-06 2021-11-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Sekundärluftsystem
CN111622827A (zh) * 2020-06-05 2020-09-04 中国第一汽车股份有限公司 一种汽油颗粒捕集器再生装置及车辆
JP7405051B2 (ja) * 2020-09-30 2023-12-26 株式会社デンソー 漏れ診断装置の故障診断装置
DE102020215376B4 (de) * 2020-12-04 2024-05-29 Vitesco Technologies GmbH Tankentlüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
FR3119205A1 (fr) * 2021-01-28 2022-07-29 Vitesco Technologies Dispositif et procédé de purge d’un flux de gaz chargé en vapeurs d’hydrocarbures
DE102021201320A1 (de) 2021-02-12 2022-02-24 Vitesco Technologies GmbH Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
FR3135751A1 (fr) * 2022-05-20 2023-11-24 Renault S.A.S Moteur à combustion interne et procédé de pilotage de ce moteur
JP2023175088A (ja) * 2022-05-30 2023-12-12 株式会社Subaru 車両の排気系触媒の管理装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56121815A (en) * 1980-02-26 1981-09-24 Daihatsu Motor Co Ltd Evaporated fuel gas treating equipment in internal combustion engine
DE4134199C2 (de) * 1991-10-16 2000-06-15 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Spülen eines Aktivkohlefilters sowie Vorrichtung hierfür
US5544483A (en) * 1993-02-19 1996-08-13 Volkswagen Ag Internal combustion engine with a secondary air-fuel supply
DE19707849A1 (de) * 1997-02-27 1998-09-03 Opel Adam Ag Einrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
DE19813321B4 (de) * 1998-03-26 2011-09-01 Mahle Filtersysteme Gmbh Regenerierbares Filtermaterial enthaltende Adsorptionsfiltereinrichtung für die Be- und Entlüftung eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeuges
DE19944388A1 (de) * 1999-09-16 2001-03-22 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Aufheizen eines Schadstoff-Katalysators
DE10005909A1 (de) * 2000-02-10 2001-08-16 Audi Ag Vorrichtung zum Regenerieren, Heizen und Entschwefeln des NOx-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine
US6670796B2 (en) 2002-05-24 2003-12-30 Anritsu Company Ultra fast and high efficiency inductive coil driver
JP3849611B2 (ja) * 2002-08-20 2006-11-22 トヨタ自動車株式会社 蒸発燃料処理装置
JP2006283702A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Denso Corp 電動エアポンプ装置、および蒸発燃料処理装置
US7418953B2 (en) * 2006-02-14 2008-09-02 Denso Corporation Fuel vapor treatment apparatus for internal combustion engine
JP2008101524A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Denso Corp 内燃機関の蒸発燃料処理装置
KR20110118696A (ko) * 2009-02-02 2011-10-31 보르그워너 인코퍼레이티드 구동 장치
US8327628B2 (en) * 2009-09-29 2012-12-11 Ford Global Technologies, Llc Gasoline particulate filter regeneration and diagnostics
US8590514B2 (en) * 2010-06-11 2013-11-26 Ford Global Technologies, Llc Airflow generating device for alternator cooling and vapor canister purging
DE102010048313A1 (de) 2010-10-14 2012-04-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems
DE102010064239A1 (de) * 2010-12-28 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Entlüftungssystem, insbesondere für einen Kraftstofftank
DE102010064240A1 (de) * 2010-12-28 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum wahlweisen Regenerieren oder Durchführen einer Tankleckdiagnose eines Tankentlüftungssystems
DE102011086955A1 (de) * 2011-08-18 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Luftzuführsystem eines Verbrennungsmotors
DE102013221794A1 (de) * 2013-10-28 2015-04-30 Robert Bosch Gmbh Tankleckdiagnose mit Kraftstofftank als Druckspeicher
DE102013221797A1 (de) * 2013-10-28 2015-04-30 Robert Bosch Gmbh Tankentlüftungssystem
DE102014216454A1 (de) * 2014-08-19 2016-02-25 Continental Automotive Gmbh Ventileinheit mit Spülluftpumpe
JP6146427B2 (ja) * 2015-02-10 2017-06-14 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
US10012183B2 (en) * 2015-04-30 2018-07-03 Ford Global Technologies, Llc System and methods for purging residual exhaust and uncombusted fuel to an exhaust catalyst
US9638144B2 (en) * 2015-06-26 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for fuel vapor canister purging
DE102015216504B4 (de) * 2015-08-28 2020-03-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Verbrennungskraftmaschine während des Kaltstarts und Warmlaufs
JP6599284B2 (ja) * 2016-05-30 2019-10-30 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置

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