DE102012014608A1 - Fuel tank ventilation system for drive device of motor car, has filter device which is provided with filter and is connected with fuel tank through inlet ports - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofftankentlüftungseinrichtung mit einer einen Filter aufweisenden Filtereinrichtung, die zum Entlüften eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs an diesen anschließbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofftankentlüftungseinrichtung.The invention relates to a fuel tank venting device with a filter device having a filter, which is connectable for venting a fuel tank of a motor vehicle to this. The invention further relates to a drive device of a motor vehicle and a method for operating a fuel tank ventilation device.
Kraftstofftankentlüftungseinrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen zum Entlüften des Kraftstofftanks, also zum Abführen von gasförmigem Kraftstoff beziehungsweise eines Kraftstoff-Luft-Gemischs aus dem Kraftstofftank beispielsweise in Richtung einer Umgebung und/oder einer Brennkraftmaschine. Bevorzugt wird letztere aus dem Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt. Die Kraftstofftankentlüftungseinrichtung beziehungsweise ihre Filtereinrichtung ist an den Kraftstofftank angeschlossen beziehungsweise an diesen anschließbar. Die Filtereinrichtung weist den Filter auf, welcher beispielsweise als Aktivkohlefilter ausgeführt ist. Das Entlüften des Kraftstofftanks muss insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen durchgeführt werden, weil diese einen Druckanstieg in dem Kraftstofftank bewirken. Bei dem Entlüften soll das Kraftstoff-Luft-Gemisch durch den Filter geführt werden, sodass dieser als Pufferspeicher für den Kraftstoff dienen kann. Ist der Filter vollständig gefüllt, also mit dem Kraftstoff gesättigt, so kann der Kraftstoff durch den Filter hindurch in die Umgebung gelangen. Aus diesem Grund wird bei laufender Brennkraftmaschine von Zeit zu Zeit der Filter gespült, wobei Luft aus der Umgebung durch den Filter hindurch in Richtung der Brennkraftmaschine beziehungsweise eines Saugrohrs der Brennkraftmaschine geführt wird. Die Luft wird mit dem in dem Filter zwischengespeicherten Kraftstoff angereichert, welcher nachfolgend in der Brennkraftmaschine verbrannt wird.Fuel tank ventilation devices of the type mentioned are known from the prior art. They serve to vent the fuel tank, so for discharging gaseous fuel or a fuel-air mixture from the fuel tank, for example in the direction of an environment and / or an internal combustion engine. Preferably, the latter is supplied from the fuel tank with fuel. The fuel tank venting device or its filter device is connected to the fuel tank or can be connected to it. The filter device has the filter, which is designed for example as an activated carbon filter. The venting of the fuel tank must be carried out in particular at high ambient temperatures, because they cause a pressure increase in the fuel tank. When venting, the fuel-air mixture should be passed through the filter, so that it can serve as a buffer for the fuel. If the filter is completely filled, ie saturated with the fuel, the fuel can pass through the filter into the environment. For this reason, the filter is purged from time to time with the engine running, with air from the environment through the filter in the direction of the internal combustion engine or a suction pipe of the internal combustion engine is performed. The air is enriched with the fuel cached in the filter, which is subsequently burned in the internal combustion engine.
Bei bekannten Kraftstofftankentlüftungseinrichtungen kann jedoch das Problem auftreten, dass bei laufender Brennkraftmaschine das Kraftstoff-Luft-Gemisch, statt in dem Filter zwischengespeichert zu werden, unmittelbar in die Brennkraftmaschine gelangt. Dies führt unter Umständen zu einem unruhigen Lauf der Brennkraftmaschine, insbesondere durch ein Aufschaukeln des Lambdasignals einer Abgasreinigungseinrichtung der Brennkraftmaschine. Entsprechend wird der Rundlauf der Brennkraftmaschine vor allem im Leerlauf beeinträchtigt. Es sind nun Lösungen bekannt, welche neben dem bereits vorhandenen Filter einen weiteren Filter vorsehen, welcher in Strömungsrichtung des Kraftstoff-Luft-Gemischs aus dem Kraftstofftank vor der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Entsprechend muss das aus der Filtereinrichtung in Richtung der Brennkraftmaschine austretende Kraftstoff-Luft-Gemisch stets diesen weiteren Filter passieren, welcher somit als weiterer Pufferspeicher dient und den Anteil des Kraftstoffs in dem Kraftstoff-Luft-Gemisch über der Zeit mittelt, sodass keine abrupten Schwankungen der Kraftstoffkonzentration in dem der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisch auftreten können. Dies erhöht jedoch zum einen den konstruktiven Aufwand und den Platzbedarf der Kraftstofftankentlüftungseinrichtung. Zum anderen ist auch hier eine Funktion lediglich gewährleistet, solange der weitere Filter nicht vollständig beladen beziehungsweise gesättigt ist.In known fuel tank ventilation devices, however, the problem may arise that, when the internal combustion engine is running, the fuel-air mixture, instead of being temporarily stored in the filter, passes directly into the internal combustion engine. Under certain circumstances, this leads to an uneven running of the internal combustion engine, in particular due to a rocking of the lambda signal of an exhaust gas purification device of the internal combustion engine. Accordingly, the concentricity of the internal combustion engine is impaired, especially at idle. Solutions are now known which provide, in addition to the already existing filter another filter which is arranged in the flow direction of the fuel-air mixture from the fuel tank in front of the internal combustion engine. Accordingly, the fuel-air mixture emerging from the filter device in the direction of the internal combustion engine must always pass through this further filter, which thus serves as a further buffer and averages the proportion of fuel in the fuel-air mixture over time, so that no abrupt fluctuations in the Concentration of fuel may occur in the fuel-air mixture supplied to the internal combustion engine. However, this increases on the one hand the design effort and space requirements of the fuel tank venting device. On the other hand, a function is only guaranteed here as long as the additional filter is not completely loaded or saturated.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstofftankentlüftungseinrichtung vorzustellen, welche den eingangs genannten Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere mit einfachen und kostengünstigen Mitteln den Rundlauf der Brennkraftmaschine verbessert.It is therefore an object of the invention to provide a fuel tank ventilation device, which does not have the aforementioned disadvantage, but in particular improves the concentricity of the internal combustion engine with simple and inexpensive means.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Kraftstofftankentlüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Filtereinrichtung mehrere Einlassanschlüsse aufweist, durch welche jeweils eine nicht durch die Filtereinrichtung laufende Strömungsverbindung zu dem Kraftstofftank herstellbar ist. Bislang weist die Filtereinrichtung lediglich einen Einlassanschluss auf, welcher unmittelbar dem Kraftstofftank zugeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist es nun vorgesehen, der Filtereinrichtung das Kraftstoff-Luft-Gemisch über die Einlassanschlüsse an bestimmten Stellen gezielt zuzuführen, um so eine abrupte Änderung in der Konzentration des in die Brennkraftmaschine gelangenden Kraftstoff-Luft-Gemischs zu vermeiden. Die Strömungsverbindungen, welche durch die Einlassanschlüsse hergestellt beziehungsweise herstellbar sind, laufen nicht durch die Filtereinrichtung, sondern liegen unmittelbar zu dem Kraftstofftank vor. Anschlüsse, die auf der dem Kraftstofftank strömungstechnisch abgewandten Seite der Filtereinrichtung vorliegen, sind daher nicht als erfindungsgemäße Einlassanschlüsse anzusehen, weil die Strömungsverbindung zu dem Kraftstofftank allenfalls durch die Filtereinrichtung hindurch vorliegen kann.This is inventively achieved with a fuel tank venting device having the features of claim 1. In this case, it is provided that the filter device has a plurality of inlet connections, by means of which a respective flow connection, which does not run through the filter device, can be produced to the fuel tank. So far, the filter device has only one inlet connection, which is assigned directly to the fuel tank. According to the invention, it is now provided to supply the filter device the fuel-air mixture via the inlet ports at specific points targeted, so as to avoid an abrupt change in the concentration of reaching into the internal combustion engine fuel-air mixture. The flow connections, which are manufactured or producible by the inlet connections, do not run through the filter device, but are present directly to the fuel tank. Ports which are present on the side of the filter device facing away from the fuel tank in terms of the fluidic flow are therefore not to be regarded as inlet connections according to the invention, since the flow connection to the fuel tank may at most be present through the filter device.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht mindestens ein Ventil vor, mit welchem die Strömungsverbindung zwischen dem Kraftstofftank und zumindest einem der Einlassanschlüsse einstellbar ist. Das Ventil liegt also in der Strömungsverbindung vor und ermöglicht das Einstellen des Durchströmungsquerschnitts. Dabei kann lediglich ein Freigeben beziehungsweise Unterbrechen der Strömungsverbindung vorgesehen sein, jedoch auch ein in mehreren Stufen oder stufenlos vorzunehmendes Einstellen. Besonders vorteilhaft liegt das Ventil als Mehrwegeventil vor, welches einerseits an den Kraftstofftank und andererseits an mehrere der Einlassanschlüsse, insbesondere an alle Einlassanschlüsse, angeschlossen ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann mithilfe des Ventils die Aufteilung des aus dem Kraftstofftank stammenden Kraftstoff-Luft-Gemischs auf die mehreren Einlassanschlüsse eingestellt werden.A development of the invention provides at least one valve, with which the flow connection between the fuel tank and at least one of the inlet ports is adjustable. The valve is thus in the flow connection and allows the adjustment of the flow cross-section. In this case, only a release or interruption of the flow connection can be provided, but also a setting to be made in several stages or steplessly. Particularly advantageously, the valve is present as a multi-way valve, which on the one hand to the fuel tank and on the other hand to a plurality of the inlet ports, in particular to all inlet connections, is connected. In such an embodiment, the distribution of the fuel-air mixture from the fuel tank to the plurality of intake ports can be adjusted by means of the valve.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Überdruckventil strömungstechnisch zwischen einem ersten der Einlassanschlüsse und einem an eine Brennkraftmaschine anschließbaren Auslassanschluss vorgesehen ist. Neben den mehreren Einlassanschlüssen weist die Filtereinrichtung also den Auslassanschluss auf. Dieser ist an die Brennkraftmaschine angeschlossen beziehungsweise anschließbar. Das Überdruckventil soll nun verhindern, dass bereits bei einer geringen Druckdifferenz zwischen dem Kraftstofftank und der Brennkraftmaschine ein Überströmen des Kraftstoff-Luft-Gemischs in die Brennkraftmaschine erfolgt. Das Überdruckventil ist üblicherweise in die Filtereinrichtung integriert und liegt mithin strömungstechnisch zwischen wenigstens einem der Einlassanschlüsse und dem Auslassanschluss vor.In a preferred embodiment, it is provided that a pressure relief valve is fluidically provided between a first of the inlet ports and an outlet port connectable to an internal combustion engine. In addition to the multiple inlet ports, the filter device thus has the outlet port. This is connected to the internal combustion engine or connectable. The pressure relief valve should now prevent even at a low pressure difference between the fuel tank and the engine overflow of the fuel-air mixture takes place in the internal combustion engine. The overpressure valve is usually integrated into the filter device and thus lies in fluidic relationship between at least one of the inlet connections and the outlet connection.
Bevorzugt ist neben den Einlassanschlüssen und dem Auslassanschluss ein Umgebungsanschluss vorgesehen, über welchen die Filtereinrichtung an die Umgebung strömungstechnisch angeschlossen ist. Besonders bevorzugt liegt der Filter in der Filtereinrichtung strömungstechnisch vor dem Umgebungsanschluss vor beziehungsweise grenzt an diesen an, sodass das Kraftstoff-Luft-Gemisch stets den Filter durchlaufen muss, um durch den Umgebungsanschluss auszutreten. Entsprechend kann, solange der Filter nicht vollständig gesättigt ist, lediglich der Luftanteil des Kraftstoff-Luft-Gemischs in die Umgebung austreten. Soll das Spülen des Filters durchgeführt werden, so wird Luft durch den Umgebungsanschluss in den Filter und anschließend durch diesen hindurch in Richtung der Brennkraftmaschine gesaugt. Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird die durch den Umgebungsanschluss einströmende Luft in dem Filter mit Kraftstoff angereichert und tritt nachfolgend wiederum als Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brennkraftmaschine ein.In addition to the inlet connections and the outlet connection, an environmental connection is preferably provided, via which the filter device is fluidically connected to the environment. Particularly preferably, the filter in the filter device is fluidically before the ambient connection before or adjacent to this, so that the fuel-air mixture must always pass through the filter to escape through the environmental connection. Accordingly, as long as the filter is not completely saturated, only the air portion of the fuel-air mixture leak into the environment. If the rinsing of the filter is to be carried out, air is sucked through the ambient connection into the filter and then through it in the direction of the internal combustion engine. As already stated above, the air flowing in through the ambient connection in the filter is enriched with fuel and subsequently enters the internal combustion engine again as a fuel-air mixture.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass ein zweiter der Einlassanschlüsse in den Filter der Filtereinrichtung einmündet. Auf diese Weise wird erreicht, dass durch den zweiten der Einlassanschlüsse der Filtereinrichtung zugeführtes Kraftstoff-Luft-Gemisch stets den Filter passieren muss, bevor es in die Brennkraftmaschine gelangen kann. Entsprechend kann der Filter als Pufferspeicher dienen, welcher die Konzentration des Kraftstoffanteils in dem Kraftstoff-Luft-Gemisch über der Zeit mittelt, sodass keine abrupten Änderungen der Konzentration auftreten können.Finally, it can be provided that a second of the inlet connections opens into the filter of the filter device. In this way it is achieved that through the second of the inlet connections of the filter device supplied fuel-air mixture must always pass through the filter before it can get into the internal combustion engine. Accordingly, the filter may serve as a buffer which averages the concentration of the fuel fraction in the fuel-air mixture over time so that no abrupt changes in concentration may occur.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Brennkraftmaschine, mit einem Kraftstofftank und mit einer Kraftstofftankentlüftungseinrichtung, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Kraftstofftankentlüftungseinrichtung eine einen Filter aufweisende Filtereinrichtung aufweist, die zum Entlüften des Kraftstofftanks an diesen angeschlossen ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Filtereinrichtung mehrere Einlassanschlüsse aufweist, durch welche jeweils eine nicht durch die Filtereinrichtung verlaufende Strömungsverbindung zu dem Kraftstofftank herstellbar ist. Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung wurde bereits eingegangen. Die Kraftstofftankentlüftungseinrichtung kann selbstverständlich gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The invention further relates to a drive device of a motor vehicle, with an internal combustion engine, with a fuel tank and with a fuel tank venting device, in particular according to the preceding embodiments, wherein the fuel tank venting device has a filter device having filter, which is connected to vent the fuel tank to this. It is provided that the filter device has a plurality of inlet ports, through which in each case a not extending through the filter device flow connection to the fuel tank can be produced. On the advantages of such an embodiment has already been discussed. The fuel tank venting device can of course be developed further in accordance with the above statements, so that reference is made to this extent.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftstofftankentlüftungseinrichtung und/oder zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Die Kraftstofftankentlüftungseinrichtung beziehungsweise die Antriebseinrichtung kann gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein. Die Kraftstofftankentlüftungseinrichtung weist eine einen Filter aufweisende Filtereinrichtung auf, die zum Entlüften des Kraftstofftanks an diesen angeschlossen ist. Die Filtereinrichtung verfügt über mehrere Einlassanschlüsse, durch welche jeweils eine nicht durch die Filtereinrichtung verlaufende Strömungsverbindung zu dem Kraftstofftank herstellbar ist. Dabei soll ein Strömungsquerschnitt jeder Strömungsverbindung in Abhängigkeit von einer Betriebsart eingestellt werden. Die Betriebsart ist insbesondere eine Betriebsart der Brennkraftmaschine. Vorzugsweise deutet sie an, ob die Brennkraftmaschine in Betrieb oder ausgeschaltet ist.The invention further relates to a method for operating a fuel tank venting device and / or for operating a drive device of a motor vehicle. The fuel tank ventilation device or the drive device can be developed further in accordance with the above statements. The fuel tank venting device has a filter device having a filter, which is connected to the venting of the fuel tank to this. The filter device has a plurality of inlet connections, through which a respective not running through the filter device flow connection to the fuel tank can be produced. In this case, a flow cross-section of each flow connection is to be set as a function of a mode. The operating mode is in particular an operating mode of the internal combustion engine. Preferably, it indicates whether the internal combustion engine is operating or off.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzigeThe invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. The only one shows
Figur eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einer Brennkraftmaschine, einem Kraftstofftank und einer Kraftstofftankentlüftungseinrichtung, welche ihrerseits eine Filtereinrichtung aufweist.Figure a schematic representation of a drive device of a motor vehicle, with an internal combustion engine, a fuel tank and a fuel tank venting device, which in turn has a filter device.
Die Figur zeigt eine Antriebseinrichtung
Der Kraftstofftank
In der Filtereinrichtung
Der Umgebungsanschluss
Bei dem Betreiben der Kraftstofftankentlüftungseinrichtung
Somit wird auch bei Ansaugen des Kraftstoff-Luft-Gemischs aus der Filtereinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- AntreibseinrichtungAntreibseinrichtung
- 22
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- KraftstofftankFuel tank
- 44
- KraftstofftankentlüftungseinrichtungFuel tank vent
- 55
- Entlüftungsanschlussexhaust port
- 66
- Filtereinrichtungfilter device
- 77
- Einlassanschlussinlet port
- 88th
- Einlassanschlussinlet port
- 99
- Auslassanschlussoutlet
- 1010
- Umgebungsanschlussenvironment connection
- 1111
- VentilValve
- 1212
- Leitungmanagement
- 1313
- Leitungmanagement
- 1414
- Leitungmanagement
- 1515
- ÜberdruckventilPressure relief valve
- 1616
- Filterfilter
- 1717
- Labyrinthlabyrinth
- 1818
- erste Seitefirst page
- 1919
- Vliesfleece
- 2020
- zweite Seitesecond page
- 2121
- TankentlüftungsventilTank ventilation valve
Claims (6)
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- 2012-07-24 DE DE102012014608.6A patent/DE102012014608B4/en active Active
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