DE19740335A1

DE19740335A1 - Activated charcoal filter in venting line of fuel tank

Info

Publication number: DE19740335A1
Application number: DE1997140335
Authority: DE
Inventors: Coves Vincent Bernad; Horst Klein
Original assignee: Expert Components S A
Current assignee: Expert Components S A
Priority date: 1997-09-13
Filing date: 1997-09-13
Publication date: 1999-03-18
Also published as: WO1999014480A1

Abstract

An activated charcoal filter (10) is connected into the venting line (12) of a vehicle fuel tank (14) and adsorbs fuel vapor displaced from the tank during filling or during thermal expansion. The filter material is contained in a gas tight housing and also has a connection (18) to the inlet manifold of the engine. Two sensors are embedded in the filter material to monitor the level of adsorbed fuel vapor. One sensor (48) is near to the vapor inlet, and its level controls the desorbtion cycle. The other sensor (50) is near to the tank venting port (30) to atmosphere and provides an indication when the filter material needs replacing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktivkohlefilter für Kraft fahrzeuge zur Adsorption von im Tank von Kraftfahrzeugen entstehenden Kraftstoffdämpfen und zur Desorption und Rück führung der Dämpfe in die Brennräume des Motors des Kraft fahrzeugs, bestehend aus einem mit einer Schüttung aus Ak tivkohle geeigneter Porengröße gefüllten, allseitig ge schlossenen Gehäuse mit einem an eine zum Kraftfahrzeug- Tank führende Verbindungsleitung anschließbaren Tank-Ein laß, einem an eine zum Saugrohr des Motors geführte Verbin dungsleitung anschließbaren, die Kraftstoffdämpfe rückfüh renden Motor-Auslaß einerseits und der Frischluft-Anschluß andererseits an jeweils durch die Aktivkohleschüttung von einander getrennten Bereichen des Gehäuses vorgesehen sind.The invention relates to an activated carbon filter for power vehicles for adsorption in the tank of motor vehicles resulting fuel vapors and for desorption and return Conduction of the vapors into the combustion chambers of the engine's power vehicle, consisting of one with a bed of Ak tive carbon suitable pore size filled, ge on all sides closed housing with a to a motor vehicle Tank leading connecting line connectable tank-on let, to a connector led to the intake manifold of the engine Connectable line, return the fuel vapors engine outlet on the one hand and the fresh air connection on the other hand by the activated carbon bed of mutually separate areas of the housing are provided.

Zur Verhinderung des Austritts von Kraftstoffdämpfen ins Freie werden zumindest in der Entlüftungsleitung des Tanks vom Personenkraftwagen Aktivkohlefilter angeordnet, welche die bei der Betankung des Kraftfahrzeugs oder auch bei Aus dehnung des Kraftstoffs im Tank infolge Erwärmung über die Tankentlüftung verdrängten Kraftstoffdämpfe in der Aktiv kohleschüttung adsorbieren und so deren Austritt in die Um gebungsatmosphäre zumindest solange verhindern, wie die Ad sorptionsfähigkeit der Aktivkohleschüttung nicht erschöpft ist. Durch hinreichende Bemessung der Menge der Aktivkohle schüttung und regelmäßige Desorption und Rückführung der Kraftstoffdämpfe in den Verbrennungskreislauf des Motors kann sichergestellt werden, daß unter normalen Betriebsbe dingungen des Kraftfahrzeugs keine Kraftstoffdämpfe in die Umgebungsatmosphäre austreten. Die Desorption erfolgt dabei so, daß Umgebungs- oder Frischluft durch die Aktivkohle schüttung gesaugt und dabei die Kraftstoffdämpfe von der Oberfläche der Aktivkohle gelöst, d. h. desorbiert werden. Zur Erzeugung des erforderlichen Unterdrucks wird der beim Laufen des Motors im Motor-Saugrohr erzeugte Unterdruck verwendet. Dementsprechend weisen Aktivkohlefilter für den hier in Frage stehenden Anwendungsfall drei Anschlüsse auf, nämlich einen an eine Verbindungsleitung zum Kraftfahrzeug- Tank angeschlossenen Einlaß, über den die Kraftstoffdämpfe in das Filtergehäuse eintreten, einen zur Umgebungsatmo sphäre geöffneten Belüftung-Anschluß, über welchen einer seits die von den Kraftstoffdämpfen befreite Luft zur Umge bungsatmosphäre austreten und andererseits beim Desorpti onsvorgang Außenluft durch die Aktivkohleschüttung einge saugt werden kann, und schließlich einen an eine zum Saug rohr bzw. dem Luftfilter des Verbrennungsmotors führende Leitung angeschlossenen Auslaß, über den die desorbierten Kraftstoffdämpfe in den Ansaugtrakt des Motors geführt und dann im Motor verbrannt werden. In der Verbindungsleitung zum Kraftstofftank bzw. dem Tank-Einlaß im Filtergehäuse nachgeschaltet ist ein Überdruckventil angeordnet, welches Kraftstoffdämpfe nur dann in den Aktivkohlefilter übertre ten läßt, wenn im Kraftstofftank und der nachgeschalteten Verbindungsleitung zum Aktivkohlefilter ein gewisser Über druck herrscht und andererseits wird dieses Ventil bei Un terschreiten des eingestellten Überdrucks und bei Erzeugung des Unterdrucks im Filtergehäuse über den Motor-Auslaß ge schlossen, so daß durch den dann im Gehäuse herrschenden Unterdruck Umgebungsluft über den Lüftungsanschluß ange saugt und die in der Aktivkohleschüttung adsorbierten Kraftstoffdämpfe desorbiert werden können. Diese bekannten Aktivkohlefilter erfüllen ihre Aufgabe der Verhinderung des Austritts von Kraftstoffdämpfen unter den für Kraftfahr zeuge zu erwartenden Betriebsbedingungen zuverlässig. Die bei der Desorption über die Ansaugseite in den Motor zu rückgeführten Kraftstoffdämpfe beeinflussen andererseits die Gemischaufbereitung im Sinne eines höheren Kraftstoff anteils, d. h. eines fetteren Kraftstoff/Luft-Gemischs, was tendenziell zu erhöhtem Ausstoß schädlicher Abgasbestand teile führt. Zwar wird ein Ansteigen schädlicher Bestand teile abgasseitig durch die bei den heute üblichen Kraft fahrzeugen mit geregeltem Katalysator vorgesehene Lambda- Sonde ermittelt und diese kann dann ein elektrisches Signal entwickeln, welches über die elektronische Steuereinrich tung für das Motormanagement bei Kraftfahrzeugen mit Ein spritzmotoren auch eine Beeinflussung der Brennstoff-Ein spritzmenge im Sinne einer Verminderung der Schadstoffe bewirkt. Diese Steuerung erfolgt aber zeitlich verzögert, weil ja zunächst ein Anstieg der Schadstoffwerte über die zulässigen Grenzen erfolgen muß, bevor eine Beeinflussung über die Motorsteuerung möglich ist.To prevent the escape of fuel vapors into the At least in the vent line of the tank become free arranged by the passenger car activated carbon filter, which those when refueling the motor vehicle or when off expansion of the fuel in the tank due to heating above the Tank ventilation displaced fuel vapors in the active adsorb coal fill and so their discharge into the um Avoid the atmosphere at least as long as the ad activated carbon bed sorption capacity not exhausted is. By adequately measuring the amount of activated carbon pouring and regular desorption and recycling of the Fuel vapors in the engine's combustion circuit can be ensured that under normal operating conditions conditions of the motor vehicle no fuel vapors in the Escape ambient atmosphere. The desorption takes place so that ambient or fresh air through the activated carbon sucked and the fuel vapors from the Activated carbon surface dissolved, d. H. be desorbed. To generate the required vacuum, the Running the engine in the engine intake manifold created negative pressure used. Accordingly, activated carbon filters for the application in question has three connections here, namely one to a connecting line to the motor vehicle Tank connected inlet through which the fuel vapors enter the filter housing, one to the ambient atmosphere sphere open ventilation connection, over which one on the one hand, the air freed from the fuel vapors to the reverse exercise atmosphere and on the other hand with desorpti Process outside air through the activated carbon bed can be sucked, and finally one to one for suction pipe or the air filter of the internal combustion engine leading Line connected outlet through which the desorbed Fuel vapors are led into the engine intake manifold and then burned in the engine. In the connecting line to the fuel tank or the tank inlet in the filter housing a pressure relief valve is arranged downstream, which Only then pass fuel vapors into the activated carbon filter ten leaves when in the fuel tank and the downstream Connection line to the activated carbon filter a certain amount pressure prevails and on the other hand this valve at Un exceed the set overpressure and during generation of the negative pressure in the filter housing via the motor outlet closed, so that by the then prevailing in the housing Negative pressure ambient air via the ventilation connection sucks and adsorbed in the activated carbon bed Fuel vapors can be desorbed. These well-known Activated carbon filters do their job of preventing the Leakage of fuel vapors among those for motor vehicles reliable operating conditions. The during desorption via the intake side into the engine returned fuel vapors, on the other hand, affect the mixture preparation in the sense of a higher fuel proportion, d. H. of a richer fuel / air mixture what tends to increase emissions of harmful exhaust gas parts leads. An increase is becoming a harmful stock parts on the exhaust side by the force usual at today vehicles with controlled catalytic converter Probe determined and this can then be an electrical signal develop, which about the electronic Steuereinrich device for engine management in motor vehicles with one Injection engines also affect fuel consumption injection quantity in the sense of a reduction of the pollutants causes. However, this control is delayed, because initially an increase in the pollutant values over the permissible limits must be made before influencing is possible via the engine control.

Im Hinblick auf zukünftige schärfere Bestimmungen hinsicht lich der Abgaswerte und auf die angestrebte Verringerung des Kraftstoffverbrauchs insgesamt durch Aufbereitung eines mageren Kraftstoff/Luft-Gemischs, d. h. eines Kraft stoff/Luft-Gemischs mit Luftüberschuß, genügt die heutige Regelung über die Lambda-Sonde den zu erwartenden Anforde rungen nicht mehr, so daß man bei den Kraftfahrzeug-Her stellern bestrebt ist, die Regeneration des Aktivkohlefil ters in den normalen Fahrzuständen, in denen es auf beson ders genaue Einhaltung des Verhältnisses von Luft und Kraftstoff im Kraftstoff/Luft-Gemisch ankommt, nicht durch zuführen, so daß dann in der durch die Luftmengenmessung der Ansaugluft erfaßten Luftmenge keine zusätzlichen An teile von Kraftstoffdämpfen enthalten sind und dementspre chend über die Steuerung der Einspritzung ein exaktes Kraftstoff/Luft-Gemisch erzeugt wird. Eine Regeneration des Aktivkohlefilters von über die Tankentlüftung aufgenommenen Kraftstoffdämpfen muß allerdings auch weiterhin erfolgen, d. h. die adsorbierten Kraftstoffdämpfe müssen aus dem Aktivkohlefilter umweltschonend zurückgewonnen und unschäd lich gemacht werden, und zwar - wie bisher - durch Verbren nung im Motor. Die Regenerationsphasen müssen also in Lauf zeiten des Motors verlegt werden, in denen die genaue An steuerung des exakten Kraftstoff/Luft-Gemischs ohnehin nicht gewährleistet ist und auch nicht gefordert wird, z. B. in die Kaltlaufphasen des Motors, in denen in der Regel ohnehin mit einem relativ fetten und zündwilligen Gemisch gearbeitet wird. In der Kaltlaufphase ist dann zwar ein erhöhter Schadstoff-Ausstoß gegeben, der aber infolge der geringen zeitlichen Dauer im Vergleich zur gesamten Lauf zeit des Motors vernachlässigbar gering ist. Die Regenera tion des Aktivkohlefilters ist aber zwingend nur dann not wendig, wenn die Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohleschüt tung bereits weitgehend erschöpft ist. Es ist also erfor derlich, die Regenerationszyklen so zu steuern, daß sie - in den Kaltlaufphasen - in jedem Fall bei weitgehend er schöpfter Adsorptionsfähigkeit durchgeführt werden, während eine Regeneration bei geringer in der Aktivkohleschüttung adsorbierter Beladung mit Kraftstoffdämpfen nicht erforder lich ist.With regard to future stricter regulations Lich the exhaust gas values and the desired reduction of total fuel consumption by processing one lean fuel / air mixture, d. H. of a force substance / air mixture with excess air, today's is sufficient Control via the lambda probe the expected requirement no longer stanchions, so that one with the motor vehicle manufacturer is striving to regenerate the activated carbon film ters in the normal driving conditions in which it is on special exact adherence to the ratio of air and Fuel arrives in the fuel / air mixture, not through feed, so that then in the by the air volume measurement the intake air detected no additional amount parts of fuel vapors are included and accordingly precise control of the injection Air / fuel mixture is generated. A regeneration of the Activated carbon filter from those taken in via the tank ventilation However, fuel vapors must continue to occur d. H. the adsorbed fuel vapors must come from the Activated carbon filter recovered in an environmentally friendly manner and harmless be made - as before - by burning in the engine. The regeneration phases must therefore run times of the engine, in which the exact type control of the exact fuel / air mixture anyway is not guaranteed and is also not required, e.g. B. in the cold running phases of the engine, in which usually anyway with a relatively fat and ignitable mixture is worked. In the cold running phase is then a increased pollutant emissions given, but as a result of short duration compared to the entire run time of the engine is negligible. The Regenera tion of the activated carbon filter is only then absolutely necessary agile when the adsorbability of the activated carbon pouring tion is largely exhausted. So it is needed to control the regeneration cycles so that they - in the cold running phases - in any case with largely he exhausted adsorbability are carried out during regeneration at low in the activated carbon bed adsorbed loading with fuel vapors not required is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aktivkohle filter zu schaffen, welcher diese erforderlichen Informa tionen über den Beladungszustand des Aktivkohlefilters be reitzustellen vermag, so daß Kraftfahrzeug-Hersteller bzw. Hersteller der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtun gen für das Motormanagement die Ansteuerung des Regenerati onsvorgangs des Aktivkohlefilters in der gewünschten Weise berücksichtigen können.The invention has for its object an activated carbon to create a filter that provides this necessary information tion on the loading of the activated carbon filter is able to re-sit, so that motor vehicle manufacturers or Manufacturer of the electronic control and regulating device control of the regenerator for engine management onsvorgangs the activated carbon filter in the desired manner may take into account.

Ausgehend von einem Aktivkohlefilter der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Behälter wenigstens ein in die Aktivkohleschüttung geführter Sensor vorgesehen ist, welcher ein dem Grad des adsorptiv in der Aktivkohleschüttung aufgenommenen gasför migen Kraftstoffs entsprechendes Signal entwickelt. "Grad" des adsorptiv aufgenommenen Kraftstoffs bedeutet dabei das Verhältnis der tatsächlich je Volumeneinheit in der Aktiv kohleschüttung adsorbierten gasförmigen Brennstoffmenge zur maximal je Volumeneinheit adsorbierbaren Kraftstoffmenge.Starting from an activated carbon filter of the aforementioned Art, this object is achieved in that at least one in the activated carbon bed in the container guided sensor is provided, which a the degree of adsorptively absorbed in the activated carbon bed appropriate fuel developed signal. "Degree" of the absorbed fuel means that Ratio of actually per unit volume in the asset coal bed adsorbed gaseous fuel quantity for maximum amount of fuel that can be adsorbed per unit volume.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung sind zwei Senso ren vorgesehen, von denen der erste Sensor in einem in der Nähe des Tank-Einlasses liegenden Bereich der Aktivkohle schüttung und der zweite Sensor in einem in der Nähe des Belüftungs-Anschlusses liegenden Bereich der Aktivkohle schüttung vorgesehen ist. Der erste, im Bereich des Tank- Einlasses liegende Sensor ermittelt also das Vorhandensein von adsorptiv gebundenen Kraftstoffdämpfen in deren Zu trittsbereich. Wenn dieser erste Sensor ein Signal ent wickelt, welches keine oder nur eine geringe adsorbierte Kraftstoffmenge meldet, ist eine Desorption nicht erforder lich, so daß also ein von der Steuereinheit für das Motor management ansteuerbares, in der zum Motor führenden Lei tung vorgesehenes und normalerweise geschlossenes Ventil auch in der Start- bzw. Kaltlaufphase des Motors geschlos sen bleiben kann. Der zweite, im Bereich des Frischluft-An schlusses vorgesehene Sensor überwacht den Adsorptionszu stand der Aktivkohle-Schüttung dagegen im Hinblick auf eine Erschöpfung der Adsorptionsfähigkeit. Wenn dieser zweite Sensor einen sehr hohen Grad von unmittelbar vor dem Aus tritt zur Umgebungsluft adsorptiv in der Kohleschüttung ge bundenen Kraftstoff-Dämpfen meldet und somit die Gefahr be steht, daß bei weiterem Kraftstoffeintritt in den Aktivkoh lefilter Kraftstoffdämpfe zur Umgebungsatmosphäre austreten können, kann das Signal des Sensors zur Auslösung eines so fortigen Desorptionszyklus, d. h. zur Öffnung eines norma lerweise geschlossenen, in der Leitung vom Motor-Auslaß zur Saugseite des Motors angeordneten Ventils verarbeitet wer den.In a preferred development of the invention, two Senso ren provided, of which the first sensor in one in the Area of activated carbon near the tank inlet bed and the second sensor in a near the Ventilation connection lying area of the activated carbon is planned. The first, in the field of tank The sensor lying in the inlet thus determines the presence of adsorptively bound fuel vapors in their way step area. When this first sensor emits a signal winds, which adsorbed little or no Desorption is not required Lich, so that one from the control unit for the engine management controllable in the Lei leading to the motor intended and normally closed valve also closed in the start or cold running phase of the engine can stay. The second, in the area of fresh air Finally provided sensor monitors the Adsorptionszu the activated carbon fill, however, was in view of a Exhaustion of the adsorption capacity. If this second Sensor a very high degree of immediately before the end occurs to the ambient air adsorptively in the coal bed bound fuel vapors reports and thus the danger is that when fuel enters the activated carbon lefilter fuel vapors escape to the ambient atmosphere can, the signal from the sensor to trigger such a continued desorption cycle, d. H. to open a norma usually closed, in the line from the engine outlet to Suction side of the engine arranged valve who processes the.

Als Sensor bzw. Sensoren werden zweckmäßig an sich be kannte, aufgrund der Änderung ihrer elektrischen Leitfähig keit in Abhängigkeit von der Konzentration von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in Luft elektrische Signale ent wickelnde Sensorelemente verwendet.As a sensor or sensors are expedient be knew, due to the change in their electrical conductivity speed depending on the concentration of gaseous Hydrocarbons in air ent electrical signals winding sensor elements used.

Auch die Verwendung von wenigstens zwei Temperatur-Sensoren kommt in Frage, nachdem festgestellt wurde, daß die Aktiv kohleschüttung abhängig vom Grad der adsorptiven Aufnahme von Kraftstoffdämpfen unterschiedliche Temperaturen an nimmt.The use of at least two temperature sensors comes into question after it has been determined that the active coal bed depending on the degree of adsorptive absorption different temperatures of fuel vapors takes.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Aus führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher er läutert, und zwar zeigt:The invention is in the following description of an example in connection with the drawing he closer purifies, showing:

Fig. 1 einen schematischen Schaltplan eines erfindungsgemäßen Aktivkohlefilters und dessen Anschluß an einen Kraft stofftank und die Saugseite des Motors eines Kraftfahrzeugs; und Figure 1 is a schematic circuit diagram of an activated carbon filter according to the invention and its connection to a fuel tank and the suction side of the engine of a motor vehicle. and

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene, wiederum schematisierte Ansicht eines erfin dungsgemäßen Aktivkohlefilters. Fig. 2 is a partially broken, again schematic view of an activated carbon filter according to the invention.

In Fig. 1 ist eine in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichne ter, in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeter Aktivkoh lefilter dargestellt. Über eine Verbindungsleitung 12 ist der mit Kraftstoff gefüllte Tank 14 eines (nicht gezeigten) Kraftfahrzeugs mit einem Tank-Einlaß 16 des Aktivkohlefil ters verbunden und über eine an einen Motor-Auslaß 18 ange schlossene Verbindungsleitung 20 ist eine Verbindung des Aktivkohlefilters zum Ansaugsystem, z. B. zum Saugrohr oder Luftfilter des Verbrennungsmotors 22 des zugehörigen Kraft fahrzeugs geschaffen. Innerhalb des Gehäuses 24 des Aktiv kohlefilters ist eine Aktivkohleschüttung 26 (Fig. 2) vor gesehen, welche an der Ober- und Unterseite durch dampf- bzw. gasdurchlässige Trennwände 28 (Fig. 2) innerhalb eines umschließenden gasundurchlässigen mittleren Gehäuseab schnitts gehalten ist. Auf der dem Tank-Einlaß 16 und dem Motor-Auslaß 18 gegenüberliegenden Seite der Aktivkohle schüttung 26 ist ein den oberhalb der Aktivkohleschüttung liegenden Raum des Filter-Gehäuses 24 mit der Umgebungsat mosphäre verbindender Frischluft-Anschluß 30 vorgesehen, über welchen einerseits vom Tank 140 in den Aktivkohlefil ter 10 verdrängte Luft nach Durchtritt durch die Aktivkoh leschüttung 26 und adsorptive Bindung der in der verdräng ten Luft enthaltenen Kraftstoffdämpfe austreten oder - bei einem am Motor-Auslaß anlegenden Vakuum - Luft aus der Um gebungsatmosphäre und durch die Aktivkohleschüttung ange saugt und so die adsorptiv gebundenen Kraftstoffdämpfe wie der zu desorbiert werden können.In Fig. 1 is shown in its entirety with 10 ter, formed in the manner according to the invention activated carbon filter. Via a connecting line 12 , the fuel-filled tank 14 of a motor vehicle (not shown) is connected to a tank inlet 16 of the activated carbon filter and via a connecting line 20 connected to an engine outlet 18 , a connection of the activated carbon filter to the intake system, e.g. B. to the intake manifold or air filter of the engine 22 of the associated motor vehicle. Within the housing 24 of the activated carbon filter, an activated carbon bed 26 ( FIG. 2) is seen, which is held on the top and bottom by vapor or gas-permeable partition walls 28 ( FIG. 2) within a surrounding gas-impermeable middle housing section. On the tank inlet 16 and the motor outlet 18 opposite side of the activated carbon bed 26 , a space above the activated carbon bed of the filter housing 24 with the surrounding atmosphere connecting fresh air connection 30 is provided, on the one hand from the tank 140 in the Aktivkohlefil ter 10 displaced air after passing through the Aktivkoh leschüttung 26 and adsorptive binding of the fuel vapors contained in the verdrdr th air leak or - with a vacuum applied to the engine outlet - air from the ambient atmosphere and through the activated carbon bed and thus sucked adsorptively bound fuel vapors like that can be desorbed.

In der Verbindungsleitung 20 vom Aktivkohlefilter 10 zum Ansaugtrakt des Motors 22 ist ein elektrisch ansteuerbares, normalerweise in die Schließstellung vorgespanntes Schalt ventil 32 vorgesehen, welches durch Ansteuerung einer Betä tigungseinheit 34 geöffnet werden kann, die beispielsweise von einer Erregerspule gebildet wird, in welche bei Beauf schlagung mit einem Erregerstrom über eine Steuerleitung 35 von einer elektrischen Steuereinheit 36 aus ein mit dem ei gentlichen Ventil-Schaltkörper verbundener Anker eingezogen wird. Dadurch wird das Schaltventil 32 dann geöffnet und ein bei laufendem Motor 22 in dessen Ansaugtrakt erzeugter Unterdruck wird über die Verbindungsleitung 20 in dem un terhalb der Aktivkohleschüttung 26 liegenden Raum des Fil ter-Gehäuses 24 wirksam. Der Unterdruck betätigt ein inner halb des Filtergehäuses dem Tank-Einlaß 16 nachgeschaltet angeordnetes, an sich bekanntes doppeltwirkendes Kontroll ventil 38 so, daß der Tank-Einlaß 14 geschlossen wird, so daß also in der Verbindungsleitung 12 vom Tank 14 zum Tankeinlaß und im Tank 14 selbst also kein Unterdruck wir ken kann. Der Unterdruck saugt deshalb Umgebungsluft über den Frischluft-Anschluß 30 und durch die Aktivkohleschüt tung 26 an, wobei die in der Aktivkohleschüttung gebundenen Kraftstoffdämpfe desorbiert und über die geöffnete Verbin dungsleitung 20 zum Ansaugtrakt des Motors 22 geführt wer den.In the connecting line 20 from the activated carbon filter 10 to the intake tract of the engine 22 , an electrically controllable, normally biased in the closed position switching valve 32 is provided, which can be opened by actuating an actuating unit 34 , which is formed, for example, by an excitation coil, in which Beauf striking with an excitation current via a control line 35 from an electrical control unit 36 from an armature connected to the actual valve switching element is drawn in. As a result, the switching valve 32 is then opened and a negative pressure generated when the engine 22 is running in its intake tract becomes effective via the connecting line 20 in the space of the filter housing 24 lying underneath the activated carbon bed 26 . The vacuum actuates an inner half of the filter housing, the tank inlet 16 arranged downstream, known double-acting control valve 38 so that the tank inlet 14 is closed, so that in the connecting line 12 from the tank 14 to the tank inlet and in the tank 14th even so no negative pressure can work. The vacuum therefore sucks ambient air through the fresh air connection 30 and through the Aktivkohleschüt device 26 , the fuel vapors bound in the activated carbon bed desorbed and via the open connec tion line 20 to the intake tract of the engine 22 who the.

In Fig. 1 ist schematisch noch die vom Kraftstofftank 14 über eine Einspritzpumpe 40 zu den Einspritzdüsen 42 des Motors 22 geführte Kraftstoffleitung 44 schematisch darge stellt, wobei die Menge des von der Einspritzpumpe 40 über die Einspritzdüsen 42 zugeführte Kraftstoffs von der elek tronischen Steuereinheit 36 aus über eine Steuerleitung 46 angesteuert wird.In Fig. 1 is still schematically represents the fuel line 44 from the fuel tank 14 via an injection pump 40 to the injectors 42 of the engine 22 , the amount of fuel supplied by the injection pump 40 via the injectors 42 from the electronic control unit 36 is controlled via a control line 46 .

Im Aktivkohlefilter sind zwei Sensoren 48 bzw. 50 vorgese hen, welche einerseits in einem in der Nähe des Tank-Ein lasses bzw. des Motor-Auslasses liegenden Bereich und ande rerseits in einem in der Nähe des Belüftungs-Anschlusses liegenden Bereich in die Aktivkohle-Schüttung eingeführt sind und dort den Beladungszustand, d. h. die Menge des je Volumeneinheit der Aktivkohleschüttung tatsächlich adsor bierten Kraftstoffdampfs im Verhältnis zur maximal mögli chen Adsorptionsfähigkeit je Volumeneinheit überwachen und über je eine Signalleitung 52 bzw. 54 zur Steuereinheit 36 melden. Diese elektronische Steuereinheit 36, welche in die - im übrigen nicht gezeigte - elektronische Steuerung des Motormanagements des Kraftfahrzeugs integriert sein möge, kann somit durch Öffnen des Schaltventils 32 durch Ansteue rung über die Steuerleitung 35 und die Betätigungsvorrich tung 34 bei laufendem Motor einen Desorptionsvorgang auslö sen, wobei die Steuerlogik so ausgebildet ist, daß die Aus lösung des Desorptionsvorgangs nicht erfolgt, wenn über den ersten Sensor 48 gemeldet wird, daß keine oder nur eine ge ringe Beladung der Aktivkohle-Schüttung mit Kraftstoffdämp fen gegeben, d. h. bereits früher ein Desorptionsvorgang durchgeführt worden ist, während eine Desorption 20 durch geführt wird, wenn über den zweiten Sensor 50 gemeldet wird, daß die Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohle-Schüttung 26 weitgehend erschöpft ist.In the activated carbon filter, two sensors 48 and 50 are provided, which on the one hand in an area near the tank inlet or engine outlet and on the other hand in an area near the ventilation connection into the activated carbon Filling are introduced and there monitor the loading condition, ie the amount of fuel vapor actually adsorbed per volume unit of the activated carbon bed in relation to the maximum possible adsorption capacity per volume unit and report via a signal line 52 or 54 to the control unit 36 . This electronic control unit 36 , which may be integrated in the - not shown - electronic control of the engine management of the motor vehicle, can thus trigger a desorption process by opening the switching valve 32 through control via the control line 35 and the actuating device 34 while the engine is running , wherein the control logic is designed so that the triggering of the desorption process does not take place when it is reported via the first sensor 48 that no or only a slight loading of the activated carbon bed with fuel dampers is given, ie a desorption process has already been carried out earlier is, while a desorption 20 is carried out when it is reported via the second sensor 50 that the adsorption capacity of the activated carbon bed 26 is largely exhausted.

In Fig. 2 ist der Aktivkohlefilter 10 in größerem Maßstab und mit teilweise aufgebrochenem Gehäuse 24 gezeigt, wobei auch die Anordnung des bereits erwähnten - an sich bekann ten - Kontrollventils 38 in Nachschaltung zum Tank-Einlaß 16 innerhalb des Filter-Gehäuses 24 erkennbar ist. Dieses Kontrollventil 38 hat - wie erwähnt - eine zweifache Funk tion. Einerseits verschließt es den Tank-Einlaß 16 bei innerhalb des Filter-Gehäuses 24 herrschendem Unterdruck, und zum anderen wirkt es als Überdruck-Ventil, welches den Übertritt von aus dem Tank verdrängter kraftstoffdampfbe ladener Luft in den Filter erst bei einem vorgewählten, in der mit Kraftstoffdampf beladenen Luft herrschenden Über druck zuläßt.In Fig. 2, the activated carbon filter 10 is shown on a larger scale and with a partially broken housing 24 , the arrangement of the already mentioned - known per se th - control valve 38 in series to the tank inlet 16 within the filter housing 24 can be seen. This control valve 38 has - as mentioned - a double function. On the one hand, it closes the tank inlet 16 when there is negative pressure within the filter housing 24 , and on the other hand it acts as a pressure valve which prevents the passage of fuel-vapor-laden air displaced from the tank into the filter until a preselected one in the with Fuel vapor laden air allows excess pressure.

Die Sensoren 48 und 50 sind in der vorgesehenen Lage gas dicht so in Durchbrüchen der Wandung des Filter-Gehäuses 24 eingesetzt, daß sie mit ihrem empfindlichen Meßbereich in die Aktivkohleschüttung 26 eintauchen. Dabei bietet die Verwendung von zwei Sensoren 48, 50, von denen der erste in der Aktivkohleschüttung im eintrittsseitigen Bereich der vom Tank übertretenden Luft und der andere im austrittssei tigen Bereich angeordnet ist, gegenüber der an sich grund sätzlich ebenfalls möglichen Verwendung eines einzigen Sen sors den Vorteil, daß sozusagen die beiden für die Auslö sung eines Desorptionsvorgangs maßgebenden Grenzen der adsorptiven Beladung der Aktivkohle-Schüttung überwacht werden, nämlich einerseits die am Sensor 48 abgreifbare Information über keine oder geringe Beladung der Aktiv kohle-Schüttung mit Kraftstoffdämpfen und die am zweiten Sensor 50 zu ermitteltende Information über die bevorste hende Erschöpfung der Adsorptionsfähigkeit. In der Logik der Steuereinheit 36 können dann die bei den jeweiligen Betriebszuständen des Motors einen Desorptionszyklus auslö senden bzw. unterdrückenden Steuersignale entwickelt wer den.The sensors 48 and 50 are gas-tight in the intended position in openings in the wall of the filter housing 24 that they dip into the activated carbon bed 26 with their sensitive measuring range. The use of two sensors 48 , 50 , the first of which is arranged in the activated carbon bed in the inlet-side area of the air passing from the tank and the other in the outlet-side area, compared to the use of a single sensor which is also possible in principle Advantage that, as it were, the two limits of the adsorptive loading of the activated carbon bed which are decisive for triggering a desorption process are monitored, namely, on the one hand, the information which can be tapped at sensor 48 about no or low loading of the activated carbon bed with fuel vapors, and those at the second sensor 50 Information to be determined about the impending exhaustion of the adsorption capacity. In the logic of the control unit 36 , the control signals that trigger a desorption cycle in the respective operating states of the engine can then be developed or suppressed.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Aktiv kohlefilters verwirklichbar sind, die sich sowohl auf die spezielle Ausgestaltung des Aktivkohlefilters im einzelnen als auch die an sich mögliche - wenn auch aufwendigere - Anordnung zusätzlicher Sensoren für eine noch genauere Feststellung des Gradienten der Beladung der Aktivkohle schüttung mit Kraftstoffdämpfen beziehen.It can be seen that within the scope of the inventive concept Modifications and further developments of the described activity carbon filter can be realized, which affect both the special design of the activated carbon filter in detail as well as the possible - albeit more complex - Arrangement of additional sensors for an even more precise Determination of the gradient of the loading of the activated carbon Refill bulk with fuel vapors.

Claims

1. activated carbon filter ( 10 ) for motor vehicles for adsorbing fuel in the tank ( 14 ) of motor vehicles and for desorption and recirculation of the vapors into the combustion chambers of the engine ( 22 ) of the motor vehicle, consisting of a with a bed ( 26 ) Activated carbon suitable pore size filled, all-round closed housing ( 24 ) with a connectable to a leading to the motor vehicle tank connecting line tank inlet ( 16 ), one to a to the intake manifold of the engine ( 22 ) connecting line ( 20 ) connectable, the fuel vapors recirculating motor outlet ( 18 ) and a fresh air connection ( 30 ) connected to the ambient atmosphere, the tank inlet ( 16 ) and the motor outlet ( 18 ) on the one hand and the fresh air connection ( 30 ) on the other by the activated carbon bed ( 26 ) separate areas of the housing ( 24 ) are provided, characterized in that in B ehälter at least one in the activated carbon Schütting device (26) guided sensor (48; 50 ) is provided which develops a signal corresponding to the degree of the gaseous fuel absorbed in the activated carbon bed ( 26 ) by adsorption.

2. Activated carbon filter according to claim 1, characterized in that two sensors ( 48 ; 50 ) are provided, of which the first sensor ( 48 ) in a region near the tank inlet ( 16 ) of the activated carbon bed ( 26 ) and the second sensor ( 50 ) is provided in a region of the activated carbon bed ( 26 ) lying in the vicinity of the ventilation connection ( 30 ).

3. activated carbon filter according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 48 ) or the sensors ( 48 ; 50 ) known per se due to the change in their electrical conductivity depending on the concentration of gaseous hydrocarbons in air developing electrical signals Are sensor elements.

4. Activated carbon filter according to claim 2, characterized in that the sensors ( 48 ; 50 ) are temperature sensors.