DE102013202433A1 - Steuerungsverfahren zum Anpassen der Kohlenwasserstoffkonzentration in einem Aktivkohlefilter eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Steuerungsverfahren zum Anpassen der Kohlenwasserstoffkonzentration in einem Aktivkohlefilter eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung offenbart ein Steuerungsverfahren zum Anpassen der Kohlenwasserstoffkonzentration in einem Aktivkohlefilter einer Tankentlüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Schritte:
Detektieren eines Betriebsparameters der Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs;
Bestimmen eines Kohlenwasserstoffgehalts eines Tankgasgemischs in der Tankentlüftungseinrichtung;
zeitlich begrenztes Öffnen eines Tankentlüftungsventils der Tankentlüftungseinrichtung in Abhängigkeit des bestimmten Kohlenwasserstoffgehalts, wenn der Betriebsparameter der Verbrennungsmaschine einen Schubbetrieb oder einen durch ein Start-Stopp-System hervorgerufenen Stillstand der Verbrennungsmaschine anzeigt. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinheit zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren zum Anpassen der Kohlenwasserstoffkonzentration in einem Aktivkohlefilter einer Tankentlüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend das Detektieren eines Betriebsparameters der Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs.
  • Ein derartiges Steuerungsverfahren ist beispielsweise aus der DE 101 31 798 A1 bekannt. Es wird dort eine Regenerationseinrichtung zur Regenerierung eines Aktivkohlefilters beschrieben. Die Regenerationseinrichtung wird aktiviert, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem Schiebebetrieb befindet, der durch das Steuerungsverfahren detektiert wird. Auf den sogenannten Beladungszustand des Aktivkohlefilters mit Kohlenwasserstoffen wird mittels Messwerten geschlossen, die an einer nach dem Verbrennungsmotor angeordneten Lambdasonde erfasst werden. Der Beladungszustand des Aktivkohlefilters ist also nur über ein nach dem Verbrennungsmotor ausströmendes Gasgemisch bestimmbar, das dem Abgasreinigungssystem zugeführt wird.
  • Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Steuerungsverfahren bereitzustellen, das eine genauere Bestimmung der Beladung des Aktivkohlefilters ermöglicht und erweiterte Möglichkeiten für die Regenerierung des Aktivkohlefilters bietet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Steuerungsverfahren ferner folgende Schritte umfasst:
    Bestimmen eines Kohlenwasserstoffgehalts eines Tankgasgemischs in der Tankentlüftungseinrichtung und zeitlich begrenztes Öffnen eines Tankentlüftungsventils der Tankentlüftungseinrichtung in Abhängigkeit des bestimmten Kohlenwasserstoffgehalts, wenn der Betriebsparameter der Verbrennungsmaschine einen Schubbetrieb oder einen durch ein Start-Stopp-System hervorgerufenen Stillstand der Verbrennungsmaschine anzeigt.
  • Das Bestimmen des Kohlenwasserstoffgehalts in der Tankentlüftungseinrichtung, die strömungstechnisch vor der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, erlaubt eine verbesserte und präzisere Bestimmung, wie stark der Aktivkohlefilter mit Kohlenwasserstoffen beladen ist. Hieraus lässt sich auch der Bedarf für die Regenerierung des Aktivkohlefilters genauer bestimmen. Da der Kohlenwasserstoffgehalt in der Tankentlüftungseinrichtung bekannt ist, kann die Regenerierung des Aktivkohlefilters nicht nur beim Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt werden, sondern auch bei einem temporären Stillstand derselben, hervorgerufen durch ein Start-Stopp-System.
  • Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass das Verfahren das Erfassen der Temperatur eines Abgasreinigungssystems des Kraftfahrzeugs umfasst, wobei das zeitlich begrenzte Öffnen des Tankentlüftungsventils zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Temperatur des Abgasreinigungssystems erfolgt.
  • Hierbei wird insbesondere an die Temperatur eines nach der Verbrennungskraftmaschine angeordneten Katalysators gedacht. Die übliche Betriebstemperatur eines Katalysators liegt etwa bei 300°C bis 800°C. Die Temperatur des Katalysators hängt dabei von der Drehzahl und der Last der Verbrennungskraftmaschine ab. Das Zuführen von Kohlenwasserstoffen zum Katalysator, die im Schubbetrieb in der Verbrennungskraftmaschine nur teilweise oder nicht verbannt worden sind, führt bei entsprechenden Temperaturen im Katalysator zu einem nachträglichen Abbau derselben im Abgasstrom durch Oxidation bzw. Reduktion.
  • Es ist bevorzugt, dass der Kohlenwasserstoffgehalt mittels eines im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung angebrachten HC-Sensors bestimmt wird. Der HC-Sensor soll dabei möglichst so angeordnet sein, dass er einen für den Aktivkohlefilter repräsentativen Kohlenwasserstoffgehalt bestimmen kann. Vorzugsweise befindet sich der HC-Sensor in einem Grenzbereich zwischen Aktivkohlefilter und zu diesem hin bzw. von diesem weg führenden Tankentlüftungsleitungen. Denkbar ist auch der Einbau eines solchen HC-Sensors in einen Aktivkohlefilter.
  • Alternativ wird vorgeschlagen, dass der Kohlenwasserstoffgehalt aus mindestens einem Kennwert eines Modells für den Kohlenwasserstoffgehalt in Tankgasen bestimmt wird. Ein solches Modell kann beispielsweise derart ausgeführt sein, dass darin verschiedene, insbesondere die maßgeblichen Parameter berücksichtigt werden, die Einfluss auf die Ausgasung des flüssigen Kraftstoffs haben. Mit einem solchen Modell kann der Kohlenwasserstoffgehalt des nicht mit flüssigem Kraftstoff befüllten Teils eines Tanks und der damit verbundenen Entlüftungsleitungen modelliert werden. Aus dem Modell können unter Berücksichtigung von Größen, die durch eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden können, wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Kühlwassertemperatur, Umgebungsluftdruck, Abstellzeiten der Verbrennungskraftmaschine, Werte von Beschleunigungssensoren in Längs-/Querrichtung und Kraftstofftemperatur, Werte für einen in der Tankentlüftungseinrichtung vorhandenen Kohlenwasserstoffgehalt geschätzt bzw. abgeleitet werden. In einem solchen Modell kann auch die Geometrie des Kraftstoffbehälters berücksichtigt sein, die im Zusammenspiel mit einem Befüllungsgrad mit flüssigem Kraftstoff ebenfalls Auswirkungen auf die Ausgasung hat.
  • Beim Verfahren wird weiter vorgeschlagen, dass die Zeitdauer des Öffnens des Tankentlüftungsventils kürzer wird je höherer die Temperatur des Abgasreinigungssystems ist. Eine derartige Steuerung bzw. Regelung ermöglicht einerseits, dass die Temperatur des Abgasreinigungssystems auf Grund von eingeleiteten und chemisch reagierenden Kohlenwasserstoffen nicht wesentlich verändert wird, insbesondere nur wenig ansteigt. Durch die zeitliche Beschränkung des Öffnens des Tankentlüftungsventils kann erreicht werden, dass die Betriebstemperatur des Abgasreinigungssystems in einem optimalen Bereich bleibt und nicht über eine maximal erlaubte Betriebstemperatur steigt bzw. unter eine minimal erlaubte Betriebstemperatur sinkt.
  • Beim Verfahren kann ferner die Zeitdauer des Öffnens des Tankentlüftungsventils kürzer werden je höher der Kohlenwasserstoffgehalt ist. Hierdurch kann vermieden werden, dass zu viel Kohlenwasserstoff, insbesondere unverbrannt oder nur teilweise verbrannt in das Abgasreinigungssystem gelangt und dort durch entsprechende chemische (katalytische) Reaktionen die Temperatur des Abgasreinigungssystems schnell ansteigt.
  • Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Zeitdauer des Öffnens des Tankentlüftungsventils zwischen 0,5 und 10 Sekunden beträgt, und dass die Temperatur des Abgasreinigungssystems beim zeitlich begrenzten Öffnen des Tankentlüftungsventils zwischen 300°C und 800°C beträgt. Die hier vorgeschlagenen Zahlenbereiche für die Dauer des Öffnens des Tankentlüftungsventils bzw. für die Temperatur des Abgasreinigungssystems können in Abhängigkeit der Randbedingungen und Auslegung eines Steuersystems für die Verbrennungskraftmaschine und das Abgasreinigungssystem auch anders gewählt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren wird vorzugsweise im Schubbetrieb der Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs ein Ansaugen des Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases aus der Tankentlüftungseinrichtung bei geöffnetem Tankentlüftungsventil durch einen zur Verbrennungsmaschine hin vorhandenen Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck wird beeinflusst durch die Öffnung einer Drosselklappe und der Ventile an der Verbrennungskraftmaschine. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass bei der Verbrennungskraftmaschine variabel einstellbare Ventile vorgesehen sind, so dass in Kombination mit dem Öffnungsgrad einer Drosselklappe eine verbesserte Ansteuerung des Unterdrucks im Saugbereich der Verbrennungskraftmaschine erreicht werden kann. Durch einen im Saugrohr angeordneten Unterdrucksensor lässt sich während eines Schubbetriebs der Verbrennungskraftmaschine ein genauer Unterdruck, von beispielsweise etwa 100 mbar, im Saugrohr zwischen der Drosselkappe und den Ventilen einstellen. Das Tankentlüftungsventil wird dann nur geöffnet oder geschlossen und es ist keine zusätzliche Regelung für den Öffnungsgrad des Tankentlüftungsventils erforderlich.
  • Alternativ kann bei festgestelltem Stillstand der Verbrennungsmaschine eine im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung vorgesehene Tankgas-Pumpe das Kohlenwasserstoff enthaltende Gas bei geöffnetem Tankentlüftungsventil zur Verbrennungsmaschine hin fördern. An Stelle einer Tankgas-Pumpe kann auch ein Druckluftspeicher vorgesehen sein, welcher beispielsweise Unter- oder Überdruck aus dem Motorbetrieb speichern und den gespeicherten Druck abgeben kann, um das Kohlenwasserstoff enthaltende Gas zur Verbrennungsmaschine hin zu fördern.
  • Beginnt beispielsweise ein Regenerieren des Aktivkohlefilters unmittelbar bevor eine Start-Stopp-Automatik die Verbrennungskraftmaschine zum Stillstand bringt, dann fehlt beim Motorstillstand der zum Ansaugen der Tankgase aus der Tankentlüftungseinrichtung erforderliche Unterdruck. Um die Regenerierung jedoch weiterhin zu ermöglichen, können während einer bestimmten Zeitdauer auch bei Stillstand der Kraftmaschine mittels der Pumpe oder des Druckluftspeichers Entlüftungsgase aus der Tankentlüftungseinrichtung in das Ansaugrohr der Verbrennungskraftmaschine gefördert werden bzw. über das Ansaugrohr durch den Verbrennungsraum bis in die Abgasanlage zur Nachreaktion gefördert werden. Die im Saugrohr verbleibenden eingeleiteten Tankentlüftungsgase werden dann beim erneuten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zusätzlich zu einer in die jeweiligen Zylinder zugegebene (eingespritzte) Kraftstoffmenge wenigstens teilweise (mit-)verbrannt.
  • Zur Lösung der oben bereits erwähnten Aufgabe wird ferner ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend:
    • – eine Verbrennungsmaschine mit mindestens einer Verbrennungskammer, einen der mindestens einen Verbrennungskammer Verbrennungsluft zuführenden Ansaugbereich, und einen von der mindestens einen Verbrennungskammer Abgase abführenden Ausstoßbereich,
    • – ein mit dem Ausstoßbereich der Verbrennungsmaschine verbundenes Abgasreinigungssystem,
    • – eine Tankentlüftungseinrichtung, die in den Ansaugbereich der Verbrennungsmaschine mündet und durch ein Tankentlüftungsventil gegen den Ansaugbereich abgeschlossen ist, und
    • – eine Steuereinheit zur Steuerung der Verbrennungsmaschine und des Abgasreinigungssystems, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, ein zeitlich begrenztes Öffnen des Tankentlüftungsventils anzusteuern gemäß dem beschriebenen Steuerungsverfahren.
  • Weiterbildend kann das Kraftfahrzeug einen im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung angeordneten Sensor, insbesondere HC-Sensor, umfassen und/oder die Steuereinheit ausgebildet sein, Kennwerte eines Modells des Kohlenwasserstoffgehalts zu speichern und das zeitlich begrenzte Öffnen des Tankentlüftungsventils unter Berücksichtigung dieser Kennwerte anzusteuern.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren mithilfe einer nicht beschränkenden Ausführungsform detaillierter beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Prinzipbild einer Ausführungsform einer Tankentlüftung zur Durchführung des Steuerungsverfahrens;
  • 2 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einem Kohlenwasserstoffgehalt, einer Öffnungszeit eines Tankentlüftungsventils und einer Temperatur eines Abgasreinigungssystems zeigt.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform detaillierter beschrieben.
  • 1 zeigt schematisch und vereinfacht ein Prinzipbild einer Verbrennungskraftmaschine 10 und einer Tankentlüftungseinrichtung 12 eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Verbrennungskraftmaschine 10 kann ein Otto-Motor oder ein Dieselmotor sein und weist mehrere Zylinder 14 auf. Mit den Zylindern sind Saugrohre 16 verbunden, die mit einem Ansaugrohr 18 in Strömungsverbindung stehen. Im Ansaugrohr 18 ist eine Drosselklappe 20 dargestellt. Im Verlauf des Ansaugrohrs 18 sind stromaufwärts ein Ladeluftkühler 22, ein Verdichter 24 eines Turboladers, ein Luftmassenmesser 26 und ein Luftfilter 28 angeordnet.
  • Die Verbrennungskraftmaschine bzw. der Motor 10 weist an jedem Zylinder 14 Auslassrohre 30 auf, die in einem Abgasrohr 32 münden. Dieses Abgasrohr 32 ist mit einer Abgasturbine 34 verbunden, die den Verdichter 24 des Turboladers antreibt. Von der Abgasturbine 34 weg führt ein Abgasrohr 36, das in einem Abgasreinigungssystem bzw. Katalysator 38 mündet. Vom Katalysator 38 gelangen gereinigte Abgase durch ein nicht dargestelltes Auspuffsystem wieder in die Umgebungsluft, was durch den Pfeil 40 illustriert ist.
  • Die Tankentlüftungseinrichtung erstreckt sich strömungstechnisch von einem Tank 42 bis zu einer Entlüftungsöffnung 44, die im Strömungsweg nach der Drosselklappe 20 im Ansaugrohr 18 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel ist der Tank 42 etwa zur Hälfte mit Kraftstoff (Benzin, Diesel, o. ä.) 46 gefüllt. Oberhalb des Pegels des Kraftstoffs 46 bildet sich in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern, wie etwa Tankgeometrie, Umgebungstemperatur und dergleichen, ein Gasgemisch 48 (Tankgas), das durch einen ersten Entlüftungsabschnitt 50 der Tankentlüftungseinrichtung 12 zu einem Aktivkohlefilter 52 geführt wird. Im Aktivkohlefilter reichern sich die im Gasgemisch 48 enthaltenen Kohlenwasserstoffe an, so dass die Kohlenwasserstoffkonzentration im Aktivkohlefilter 52 steigt. Hierdurch wird der Aktivkohlefilter 52 mit Kohlenwasserstoffen sogenannt beladen. Vom Aktivkohlefilter 52 erstreckt sich ein zweiter Entlüftungsabschnitt 54 bis zu einem Tankentlüftungsventil 56. Das Tankentlüftungsventil 56 ist in der Regel geschlossen und wird in Abhängigkeit von bestimmten Parametern, auf die nachfolgend genauer eingegangen wird, geöffnet, um eine Regenerierung bzw. ein Spülen des Aktivkohlefilters 52 mit Frischluft zu ermöglichen. Die Frischluft kann dabei durch Öffnungen 58 am Aktivkohlefilter 52 eingesaugt werden. Wird das Tankentlüftungsventil 56 geöffnet, strömt Frischluft durch den Aktivkohlefilter 52 hindurch und reichert sich mit den im Aktivkohlefilter 52 vorhandenen Kohlenwasserstoffen an. Das aus dem Aktivkohlefilter entweichende Gasgemisch wird durch den im Ansaugrohr 18 herrschenden Unterdruck zur Entlüftungsöffnung 44 gefördert und danach in Richtung der Verbrennungskraftmaschine 10 geleitet. Durch diesen Vorgang wird der Kohlenwasserstoffgehalt bzw. die Kohlenwasserstoffkonzentration im Aktivkohlefilter 52, sein sogenannter Beladungsgrad, reduziert.
  • Um einen Parameter zum Kohlenwasserstoffgehalt in der Tankentlüftungseinrichtung zu erhalten, ist ein Kohlenwasserstoffsensor (HC-Sensor) 60 vorgesehen, der in Strömungsrichtung des Tankgasgemischs bevorzugt vor dem Tankentlüftungsventil 56 angeordnet ist, wie dies in der 1 durch vier gestrichelte Rechtecke 60 an verschiedenen, möglichen Positionen der Tankentlüftungseinrichtung 12 angedeutet ist. Um einen möglichst genauen Wert des Kohlenwasserstoffgehalts im Aktivkohlefilter 52 zu ermitteln, ist der HC-Sensor nahe bei diesem angeordnet oder optional in diesem integriert vorgesehen.
  • Ob mittels Öffnen des Tankentlüftungsventils 56 ein Regenerieren des Aktivkohlefilters 52 statffinden soll, wird basierend auf einem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 10 und dem Kohlenwasserstoffgehalt in der Tankentlüftungseinrichtung 12 ermittelt. Das Tankentlüftungsventil 56 wird geöffnet, wenn der Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 10 einen Schubbetrieb anzeigt oder einen Stillstand, der aufgrund eines Start-Stopp-Systems hervorgerufen worden ist. Der Kohlenwasserstoffgehalt, der auch als HC-Sättigungsgrad ausgedrückt werden kann, nimmt Werte zwischen 0 und 100% an. Ein üblicher Kohlenwasserstoffgehalt, bei dem das Regenerieren bzw. Spülen des Aktivkohlefilters 52 erfolgt, liegt bei etwa 0–80%. Ferner wird angestrebt, die Regenerierung nicht erst beim Erreichen eines Kohlenwasserstoffgehalts von nahezu 100% zu starten. Als weiterer Parameter kann die Temperatur des Katalysators 38 berücksichtigt werden. Diese liegt bei einem in Betrieb befindlichen Katalysator in einem Bereich von etwa 300°C bis etwa 800°C.
  • Abhängig von den Parametern Kohlenwasserstoffgehalt und Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 10, kann eine Zeitdauer für das Öffnen des Tankentlüftungsventils bestimmt werden. Bei betriebsbereitem Katalysator kann unabhängig davon, ob dessen Temperatur berücksichtigt wird, das Tankentlüftungsventil für eine Zeitdauer von bis zu etwa 2 Sekunden geöffnet werden. Allerdings sollte die Zeitdauer bei höherem Kohlenwasserstoffgehalt kürzer sein, um zu vermeiden, dass zu viele Kohlenwasserstoffe in den Katalysator gelangen und dessen Betriebstemperatur aufgrund der chemischen Reaktionen zu stark erhöht wird.
  • Wird optional die Temperatur des Katalysators 38 berücksichtigt, ergibt sich das in 2 dargestellte schematische Diagramm, aus dem qualitativ für einen bestimmten Kohlenwasserstoffgehalt (0 bis 100%) die maximale Zeitdauer TEV-O für das Öffnen des Tankentlüftungsventils 56 bei bestimmten Katalysatortemperaturen Tkat entnommen werden kann. Die auf der Abszisse und Ordinate eingetragenen Zahlenwerte sind dabei rein illustrativ zu verstehen und dienen lediglich der Veranschaulichung des Ausführungsbeispiels. Der Temperaturbereich der Ordinate könnte auch von 250°C bis 750°C oder 900°C gehen, und die Zeitdauer auf der Abszisse könnte von 0,5 bis 8 oder 15 Sekunden gehen. Die hier vorgestellten Zahlenbereiche für die Dauer des Öffnens des Tankentlüftungsventils 56 bzw. für die Katalysatortemperatur können in Abhängigkeit der Randbedingungen und Auslegung des Steuersystems für die Verbrennungskraftmaschine 10 und den Katalysator 38 auch anders gewählt werden. Aus dem Diagramm ergibt sich, dass in einem Schubbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 die Zeitdauer TEV-O bei steigendem Kohlenwasserstoffgehalt kürzer sein muss. Ferner muss bei steigendem Kohlenwasserstoffgehalt die maximale Katalysatortemperatur, bei der noch für eine kurze Zeitdauer das Tankentlüftungsventil geöffnet werden darf, geringer sein. Aus dem Diagramm gibt sich beispielsweise:
    Bei einem Kohlenwasserstoffgehalt von etwa 100% ist bei der beispielhaft dargestellten Auslegung eine Zeitdauer von etwa 1–2 Sekunden möglich, wenn die Katalysatortemperatur zwischen etwa 300 und 400°C liegt. Bei einem Kohlenwasserstoffgehalt von etwa 40%, kann das Tankentlüftungsventil etwa 1 bis 8 Sekunden geöffnet werden, wobei sich die Katalysatortemperatur im Bereich zwischen etwa 400 und 700°C befindet. Wie bereits oben angedeutet, hängt die Zeitdauer TEV-O davon ab, wie viel Kohlenwasserstoff durch die Verbrennungskraftmaschine 10 zum Katalysator gelangen darf, damit bei den dort ablaufenden chemischen Reaktionen mit dem zugeführten Gasgemisch die Betriebstemperatur des Katalysators 38 nicht stark ansteigt bzw. einen Grenzwert von etwa 800°C nicht überschritten wird.
  • Alternativ zur Bestimmung des Kohlenwasserstoffgehalts mittels eines HC-Sensors 60, ist es auch möglich, ein Modell des Kohlenwasserstoffgehalts bereitzustellen. Ein solches Modell wird anhand von Parametern festgelegt, die Einfluss auf die Ausgasung des flüssigen Kraftstoffs 46 haben. Mit einem solchen Modell kann der Kohlenwasserstoffgehalt des nicht mit flüssigem Kraftstoff befüllten Teils eines Tanks 42 (oberhalb des Pegels des Kraftstoffs 46) und der damit verbundenen Entlüftungsleitungen 50, 54 modelliert werden. Aus dem Modell können unter Berücksichtigung von Größen, die durch eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden können, wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Kühlwassertemperatur, Umgebungsluftdruck, Abstellzeiten der Verbrennungskraftmaschine, Werte von Beschleunigungssensoren in Längs-/Querrichtung, Kraftstofftemperatur, Werte für einen in der Tankentlüftungseinrichtung 12 vorhandenen Kohlenwasserstoffgehalt geschätzt bzw. abgeleitet werden. In einem solchen Modell kann auch die Geometrie des Kraftstoffbehälters 42 berücksichtigt sein, die im Zusammenspiel mit einem Befüllungsgrad mit flüssigem Kraftstoff 46 ebenfalls Auswirkungen auf die Ausgasung hat.
  • Als Alternative zum Schubbetrieb kann ein Regenieren bzw. Spülen des Aktivkohlefilters 52 auch bei festgestelltem Stillstand der Verbrennungskraftmaschine erfolgen. Hierzu kann eine im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung 12 vorgesehene optionale Tankgas-Pumpe 62 (gestrichelt dargestellt) das Kohlenwasserstoff enthaltende Gas bei geöffnetem Tankentlüftungsventil 56 zur Verbrennungsmaschine hin fördern. Dabei ist der Einbauort der Tankgas-Pumpe 62 entlang des Leitungssystems der Tankentlüftungseinrichtung wählbar und kann auch im Bereich des Leitungsabschnitts 54 oder im Bereich der Frischluftzufuhr bei den Öffnungen 58 vorgesehen sein. Beginnt beispielsweise ein Regenerieren des Aktivkohlefilters 52 unmittelbar bevor eine Start-Stopp-Automatik die Verbrennungskraftmaschine 10 zum Stillstand bringt, fehlt beim Stillstand der Verbrennungskraftmaschine 10 der zum Ansaugen der Tankgase aus der Tankentlüftungseinrichtung 12 erforderliche Unterdruck. Um die Regeneierung jedoch weiterhin zu ermöglichen können mittels der Tankgas-Pumpe 62 während einer bestimmten Zeitdauer auch bei Stillstand der Verbrennungskraftmaschine 10 Entlüftungsgase aus der Tankentlüftungseinrichtung 12 in das Ansaugrohr 18 der Verbrennungskraftmaschine 10 gefördert werden. Diese in das Saugrohr eingeleiteten Tankentlüftungsgase werden dann beim erneuten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 zusätzlich zu einer in die jeweiligen Zylinder 14 zugegebene (eingespritzte) Kraftstoffmenge wenigstens teilweise (mit-)verbrannt. Dabei wird das den Zylindern 14 zugegebene Luft-/Kraftstoffgemsich unter Berücksichtigung des im Tankgas enthaltenen Kohlenwasserstoffgehalts eingestellt bzw. geregelt.
  • 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 10131798 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Steuerungsverfahren zum Anpassen der Kohlenwasserstoffkonzentration in einem Aktivkohlefilter (52) einer Tankentlüftungseinrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Schritte: – Detektieren eines Betriebsparameters der Verbrennungsmaschine (10) des Kraftfahrzeugs, – Bestimmen eines Kohlenwasserstoffgehalts (%HC) eines Tankgasgemischs (48) in der Tankentlüftungseinrichtung (12); – zeitlich begrenztes Öffnen eines Tankentlüftungsventils (56) der Tankentlüftungseinrichtung (12) in Abhängigkeit des bestimmten Kohlenwasserstoffgehalts (%HC), wenn der Betriebsparameter der Verbrennungsmaschine (10) einen Schubbetrieb oder einen durch ein Start-Stopp-System hervorgerufenen Stillstand der Verbrennungsmaschine (10) anzeigt.
  2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Erfassen der Temperatur (Tkat) eines Abgasreinigungssystems (38) des Kraftfahrzeugs, wobei das zeitlich begrenzte Öffnen des Tankentlüftungsventils (56) zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Temperatur (Tkat) des Abgasreinigungssystems (38) erfolgt.
  3. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenwasserstoffgehalt (%HC) mittels eines im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung (12) angebrachten HC-Sensors (60) bestimmt wird.
  4. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenwasserstoffgehalt (%HC) aus mindestens einem Kennwert eines Modells für den Kohlenwasserstoffgehalt in Tankgasen bestimmt wird.
  5. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (TEV-O) des Öffnens des Tankentlüftungsventils (56) kürzer wird je höherer die Temperatur (Tkat) des Abgasreinigungssystems (38) ist.
  6. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (TEV-O) des Öffnens des Tankentlüftungsventils (56) kürzer wird je höher der Kohlenwasserstoffgehalt (%HC) ist.
  7. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer (TEV-O) des Öffnens des Tankentlüftungsventils (56) zwischen 0,5 und 10 Sekunden beträgt, und dass die Temperatur (Tkat) des Abgasreinigungssystems (38) beim zeitlich begrenzten Öffnen des Tankentlüftungsventils (56) zwischen 300°C und 800°C beträgt.
  8. Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubbetrieb der Verbrennungsmaschine (10) des Kraftfahrzeugs ein Ansaugen des Kohlenwasserstoff enthaltenden Gases (48) aus der Tankentlüftungseinrichtung (12) bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (56) durch einen zur Verbrennungsmaschine (10) hin vorhandenen Unterdruck erzeugt wird, oder dass bei fehlendem Unterdruck eine im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung (12) vorgesehene Tankgas-Pumpe (62) das Kohlenwasserstoff enthaltende Gas bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (56) zur Verbrennungsmaschine (10) hin fördert.
  9. Kraftfahrzeug, umfassend: – eine Verbrennungsmaschine (10) mit mindestens einer Verbrennungskammer (14), einen der mindestens einen Verbrennungskammer (14) Verbrennungsluft zuführenden Ansaugbereich (16, 18) und einen von der mindestens einen Verbrennungskammer (14) Abgase abführenden Ausstoßbereich (30, 32, 36), – ein mit dem Ausstoßbereich (30, 32, 36) der Verbrennungsmaschine (10) verbundenes Abgasreinigungssystem (38), – eine Tankentlüftungseinrichtung (12), die in den Ansaugbereich (18) der Verbrennungsmaschine (10) mündet (44) und durch ein Tankentlüftungsventil (56) gegen den Ansaugbereich (18) abgeschlossen ist, und – eine Steuereinheit zur Steuerung der Verbrennungsmaschine (10) und des Abgasreinigungssystems (38), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, ein zeitlich begrenztes Öffnen des Tankentlüftungsventils (56) anzusteuern gemäß dem Steuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen im Bereich der Tankentlüftungseinrichtung (12) angeordneten Sensor (60), insbesondere HC-Sensor, umfasst und/oder dass die Steuereinheit ausgebildet ist, Kennwerte eines Modells des Kohlenwasserstoffgehalts zu speichern und das zeitlich begrenzte Öffnen des Tankentlüftungsventils (56) unter Berücksichtigung dieser Kennwerte anzusteuern.
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