DE102008052759A1 - Betriebsverfahren für ein Tankentlüftungssystem eines zumindest von einer Brennkraftmaschine antreibbaren Kraftfahrzeugs - Google Patents

Betriebsverfahren für ein Tankentlüftungssystem eines zumindest von einer Brennkraftmaschine antreibbaren Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Tankentlüftungssystem eines zumindest von einer Brennkraftmaschine antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei eine vom den Kraftstoff für die Brennkraftmaschine speichernden Kraftstofftank abgehende Tankentlüftungsleitung durch ein Adsorptionsspeicherelement geführt ist, in welchem gasförmige Kraftstoffbestandteile zwischengespeichert werden können und welches gelegentlich mit Frischluft aus der Umgebung gespült wird, indem Umgebungsluft durch das Adsorptionsspeicherelement hindurch der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt wird. Es wird zumindest zeitweise bei einem solchen Spülvorgang des Adsorptionsspeicherelements die Brennkraftmaschine mit einer höheren Last und/oder Drehzahl betrieben, als für die Bewältigung des aktuellen Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs erforderlich ist. Ferner wird während des Spülens des Adsorptionsspeicherelements die Tankentlüftungsleitung gesperrt und somit die Verbindung zwischen dem Innenraum des Kraftstofftanks und dem Adsorptionsspeicherelement unterbrochen und weiterhin das Adsorptionsspeicherelement bei einem Spülvorgang indrekt über die zugeführte Spülluft erwärmt. Eine höhere Drehzahl der Brennkraftmaschine kann durch entsprechend geänderte Schaltpunkte eines Stufenautomatikgetriebes erzeugt werden, während eine höhere Last aufgeschaltet werden kann, indem ein Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie im Sinne einer höheren Energieerzeugung angesteuert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Tankentlüftungssystem eines zumindest von einer Brennkraftmaschine antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei eine vom den Kraftstoff für die Brennkraftmaschine speichernden Kraftstofftank abgehende Tankentlüftungsleitung durch ein Adsorptionsspeicherelement geführt ist, in welchem gasförmige Kraftstoffbestandteile zwischengespeichert werden können und welches gelegentlich mit Frischluft aus der Umgebung gespült wird, indem Umgebungsluft durch das Adsorptionsspeicherelement hindurch der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt wird. Zum bekannten Stand der Technik wird zunächst auf die DE 10 2007 002 188 A1 verwiesen, daneben noch auf die DE 101 22 056 A1 und auf die DE 41 40 090 A1 .
  • Für ausschließlich von einer Brennkraftmaschine angetriebene Kraftfahrzeuge existieren technisch ausgereifte Tankentlüftungssysteme, die insbesondere sämtlichen gesetzlichen Vorschriften auch hinsichtlich der Emission von Schadstoffen, als auch den Gesichtspunkten zum Schutz der Umwelt genügen. Dennoch sind hierbei weitere Verbesserungen möglich. Letzteres gilt jedoch insbesondere für Kraftfahrzeuge, welche alternativ zu einer Brennkraftmaschine auch elektrisch angetrieben werden können, wobei die hierfür benötigte elektrische Energie aus einem elektrischen Energiespeicher entnommen wird. Da nämlich während einer Betriebsphase mit elektrischem Antrieb die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist, kann in dieser Zeit das Adsorptionsspeicherelement, bei welchem es sich üblicherweise um ein sog. Aktivkohlefilter handelt, üblicherweise nicht gespült und somit nicht regeneriert werden, wenngleich in der DE 10 2007 002 188 A1 vorgeschlagen ist, die Brennkraftmaschine während eines rein elektrischen Betriebs des Kraftfahrzeugs zur Spülung des Adsorptionsspeicherelementes zeitweise zuzuschalten.
  • Soll letzteres jedoch vermieden werden, was grundsätzlich erwünscht ist, so ist es besonders wichtig, während eventuell kurzer Betriebsperioden der Brennkraftmaschine das Aktivkohlefilter bzw. Adsorptionsspeicherelement wirkungsvoll zu spülen und zu regenerieren, d. h. die darin zunächst enthaltenen, zwischengespeicherten Kraftstoffbestandteile so schnell und so vollständig als möglich aus dem Adsorptionsspeicherelement zu entfernen und der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zuzuführen.
  • Hierfür eine geeignete Maßnahme aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Betriebsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zeitweise bei einem solchen Spülvorgang des Adsorptionsspeicherelements die Brennkraftmaschine mit einer höheren Last und/oder Drehzahl betrieben wird, als für die Bewältigung des aktuellen Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs erforderlich ist.
  • Dabei kann die höhere Drehzahl durch eine entsprechende Schaltcharakteristik eines Automatikgetriebes, insbesondere geänderte Schaltpunkte eines Stufenautomatikgetriebes, erzeugt werden. Ferner kann der Brennkraftmaschine eine höhere Last aufgeschaltet werden, indem ein Generator zur Erzeugung von in einem Energiespeicher speicherbarer elektrischer Energie im Sinne einer höheren, d. h. vermehrten Energieerzeugung angesteuert wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der weiteren Unteransprüche.
  • Grundsätzlich wird somit vorgeschlagen, der das Kraftfahrzeug in einem bestimmten Fahrzustand oder Betriebszustand, so beispielsweise mit einer konstanten Fahrgeschwindigkeit von 40 km/h in der Ebene, antreibenden Brennkraftmaschine eine etwas größere Menge von Verbrennungsluft und Kraftstoff zuzuführen, als für die Sicherstellung (= „Bewältigung”) dieses Betriebszustandes erforderlich ist. Mit dieser etwas größeren Menge von Verbrennungsluft kann der Brennkraftmaschine auch eine etwas größere Menge eines durch das Adsorptionsspeicherelement hindurch geführten Spülluftstromes zugeführt werden. Zwar nimmt bei einer quantitätsgesteuerten Brennkraftmaschine der stromab des Quantitätssteuerorgans (= Drosselklappe) herrschende Unterdruck im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine, welcher den Spülluftstrom durch das Adsorptionsspeicherelement fördert, ab, wenn ein höherer Lastpunkt der Brennkraftmaschine eingestellt wird, jedoch hat sich gezeigt, dass jedenfalls in niedrigeren Lastbereichen einer Brennkraftmaschine dieser theoretisch nachteilige Effekt durch den positiven Einfluss eines größeren Verbrennungsluftstromes der Brennkraftmaschine quasi überkompensiert wird. Da dieser größere Verbrennungsluftstrom durch einen konstanten Querschnitt im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine strömt, an welchem auch die Spülluftleitung des Adsorptionsspeicherelementes mündet, wird nämlich aufgrund der höheren Strömungsgeschwindigkeit des Verbrennungsluftstromes eine größere Menge von Spülluft durch das Adsorptionsspeicherelement gefördert.
  • Ein größerer Verbrennungsluftstrom kann sich einerseits dadurch ergeben, dass die Brennkraftmaschine mit höherer Drehzahl betrieben wird, was einfach dadurch realisierbar ist, dass ein im Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges vorgesehenes Getriebe, welches automatisch, d. h. ohne Eingriff durch den Fahrer unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse (entweder diskret oder kontinuierlich) ermöglicht, während eines Spülvorganges von einer elektronischen Steuereinheit solchermaßen angesteuert wird, dass sich eine höhere Brennkraftmaschinen-Drehzahl als bei einer üblichen Getriebeauslegung einstellt. Im Falle eines Stufenautomatikgetriebes werden also beim Hochschalten in einen höheren Gang die jeweiligen Schaltpunkte zu höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine hin verschoben, wenn das Adsorptionsspeicherelement gezielt intensiv gespült werden soll.
  • Ein größerer Verbrennungsluftstrom kann aber auch dadurch hervorgerufen werden, dass die Brennkraftmaschine zusätzliche über den Antrieb des Kraftfahrzeugs hinausgehende Arbeit verrichtet bzw. Leistung erbringt und somit mit höherer Last betrieben wird, als für die Bewältigung des aktuellen Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges erforderlich ist. Es wird also eine zusätzliche Last aufgeschaltet, bei welcher es sich vorzugsweise um einen elektrischen Generator handelt, der elektrische Energie erzeugt, welche in einem geeigneten Energiespeicher gespeichert wird. Beispielsweise kann dann mit dieser gespeicherten Energie zu einem späteren Zeitpunkt, wenn das Kraftfahrzeug mit abgestellter Brennkraftmaschine betrieben werden soll, ein als alternatives Antriebsaggregat fungierender Elektromotor gespeist werden.
  • Noch weiter gesteigert werden kann die Wirksamkeit des Tankentlüftungssystems dadurch, dass während eines Spülvorgangs des Adsorptionsspeicherelements sichergestellt wird, dass tatsächlich nur ein aus der Umgebung angesaugter Spülluftstrom durch das Adsorptionselement geführt werden kann. In diesem Sinne soll die vom Innenraum des Kraftstofftanks zum Adsorptionsspeicherelement führende Tankentlüftungsleitung abgesperrt sein oder werden, was grundsätzlich bereits bekannt ist, so bspw. aus der DE 101 22 056 A1 . Noch weiter gesteigert werden kann die Wirksamkeit des Tankentlüftungssystems auch dadurch, dass das Adsorptionsspeicherelement bei einem Spülvorgang direkt oder indirekt, letzteres vorzugsweise über die zugeführte Spülluft, erwärmt wird. Hierdurch wird die Abgabe der zwischengespeicherten Kraftstoffbestandteile an den Spülluftstrom erleichtert bzw. intensiviert, was beispielsweise in der DE 41 40 090 A1 bereits beschrieben ist. Vorliegend wurde nun erkannt, dass es besonders wirksam ist, wenn diese in den Patentansprüchen 1, 4 und 5 genannten Maßnahmen miteinander kombiniert werden, da das hiermit erzielbare Ergebnis besser ist als die Summe der durch jede einzelne Maßnahme erzielbaren Ergebnisse. Mit einem vergrößerten lediglich aus der Umgebung gewonnenen Luftstrom können nämlich aus einem geeignet erwärmten Adsorptionsspeicherelement binnen kürzester Zeit praktisch sämtliche zwischengespeicherten Kraftstoffbestanteile abgeführt werden.
  • 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 Patentliteratur
    • - DE 102007002188 A1 [0001, 0002]
    • - DE 10122056 A1 [0001, 0010]
    • - DE 4140090 A1 [0001, 0010]

Claims (5)

  1. Betriebsverfahren für ein Tankentlüftungssystem eines zumindest von einer Brennkraftmaschine antreibbaren Kraftfahrzeugs, wobei eine vom den Kraftstoff für die Brennkraftmaschine speichernden Kraftstofftank abgehende Tankentlüftungsleitung durch ein Adsorptionsspeicherelement geführt ist, in welchem gasförmige Kraftstoffbestandteile zwischengespeichert werden können und welches gelegentlich mit Frischluft aus der Umgebung gespült wird, indem Umgebungsluft durch das Adsorptionsspeicherelement hindurch der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zeitweise bei einem solchen Spülvorgang des Adsorptionsspeicherelements die Brennkraftmaschine mit einer höheren Last und/oder Drehzahl betrieben wird, als für die Bewältigung des aktuellen Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs erforderlich ist.
  2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die höhere Drehzahl durch eine entsprechende Schaltcharakteristik eines Automatikgetriebes, insbesondere geänderte Schaltpunkte eines Stufenautomatikgetriebes erzeugt wird.
  3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkraftmaschine eine höhere Last aufgeschaltet wird, indem ein Generator zur Erzeugung von in einem Energiespeicher speicherbarer elektrischer Energie im Sinne einer höheren Energieerzeugung angesteuert wird.
  4. Betriebsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Spülens des Adsorptionsspeicherelements die Tankentlüftungsleitung gesperrt und somit die Verbindung zwischen dem Innenraum des Kraftstofftanks und dem Adsorptionsspeicherelement unterbrochen wird.
  5. Betriebsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsspeicherelement bei einem Spülvorgang direkt oder indirekt, letzteres vorzugsweise über die zugeführte Spülluft, erwärmt wird.
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