EP2627889B1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines tankentlüftungssystems - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines tankentlüftungssystems Download PDF

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EP2627889B1
EP2627889B1 EP11767735.1A EP11767735A EP2627889B1 EP 2627889 B1 EP2627889 B1 EP 2627889B1 EP 11767735 A EP11767735 A EP 11767735A EP 2627889 B1 EP2627889 B1 EP 2627889B1
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pump
duct
air
purge air
adsorption container
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Manfred Weigl
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Continental Automotive GmbH
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Continental Automotive GmbH
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Publication date
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    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
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    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
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    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0042—Controlling the combustible mixture as a function of the canister purging, e.g. control of injected fuel to compensate for deviation of air fuel ratio when purging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0045—Estimating, calculating or determining the purging rate, amount, flow or concentration

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating a tank ventilation system and a tank ventilation system.
  • Vehicles especially motor vehicles, are known to be equipped with tank venting systems to prevent evaporation of hydrocarbons from the fuel tank to the atmosphere.
  • the tank ventilation systems are often equipped with activated carbon filter.
  • activated carbon filter can only absorb a limited amount of hydrocarbons and must be regenerated, that is purified, at least when reaching a certain degree of saturation.
  • the activated carbon filter can thus serve as an intermediate storage for the hydrocarbons dissolved from the fuel, whereby the hydrocarbons dissolved from the fuel can be fed to combustion of an internal combustion engine.
  • DE 10 2007 002 188 A1 discloses a tank ventilation system for a hybrid vehicle, wherein the tank ventilation system comprises at least one fuel tank and a suction line leading from a regenerable filter device to an intake tract of the internal combustion engine.
  • a control device is provided, which can actuate different valve devices for purging the filter device, so that ambient air can be fed to the internal combustion engine through the filter device and the suction line.
  • the control device is also designed so that it in a pure electric operation of the hybrid vehicle, the internal combustion engine in response to a Loading state of the filter device or Spülgaskonzentration connects.
  • US 2005/0211228 A1 discloses a fuel vapor treatment system for an internal combustion engine.
  • a pump generates a gas flow within a metering passage having an orifice.
  • a differential pressure sensor detects a pressure difference between both ends of the orifice.
  • switching valves are arranged to generate a first concentration measurement state in which the measurement passage is opened at both ends thereof and in which the gas flowing through the measurement passage is the atmosphere and to generate a second concentration measurement state in which the measurement passage its two ends communicating with a container and in which the gas flowing through the measuring passage is a fuel vapor which is an air-fuel mixture provided by the container.
  • An ECU calculates a fuel vapor concentration based on a pressure difference detected in the first concentration measurement state and a pressure difference detected in the second concentration measurement state.
  • the object underlying the invention is to provide a method and a corresponding device for operating a tank ventilation system as well as a tank ventilation system which enable flexible tank ventilation and contribute to simplifying a desired fuel injection.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for operating a tank ventilation system with an adsorption vessel, a regeneration channel and a pump.
  • the adsorption vessel is used for collecting and buffering fuel vapors emerging from a fuel tank, wherein the adsorption vessel can be flowed through by a purging air stream.
  • the regeneration channel connects the adsorption vessel with an intake passage.
  • the pump is arranged in the regeneration channel and designed to suck the purge air from the adsorption and to add an intake air in the intake passage.
  • a density of the purge air flowing in the regeneration channel is determined.
  • a purge air mass flow flowing in the regeneration channel is determined depending on the density of the purge air and a predetermined pump characteristic of the pump.
  • this can make a contribution to form a precontrol of a lambda control and / or a controller for fuel metering sufficiently accurate and / or to keep control fluctuations in the fuel metering low.
  • the pump in the regeneration passage between the adsorption vessel and the intake passage makes it possible to carry out a purging of the adsorption vessel independently of a negative pressure prevailing in a suction tube of the internal combustion engine. In this way, an independent of an operating range of the internal combustion engine flushing of the adsorption vessel can take place.
  • the density of the scavenging air flowing in the regeneration channel is determined as a function of a detected hydrocarbon concentration of the scavenging air and / or a temperature of the intake air and / or a Temperature of an ambient air flowing into the adsorption and / or a detected pressure difference in the regeneration channel.
  • the pressure difference represents a difference between a first pressure downstream of the pump and a second pressure upstream of the pump.
  • the temperature or temperatures and the pressure difference can be detected with already existing in existing systems sensor elements, whereby a cost-effective implementation is possible. Sensor elements for measuring the hydrocarbon concentration are also being considered for future systems.
  • a speed of the pump is detected and the purge air mass flow determined depending on the speed of the pump.
  • the pump is designed such that a volume flow rate of the pump is proportional to a rotational speed of the pump.
  • the pump is designed as a radial pump. This allows a cost-effective implementation of a tank ventilation system, since a radial pump can be carried out inexpensively compared to other pump types with comparable performance and a control or regulation of a radial pump can be easily formed, since a change in the pump speed both the volume flow rate and the pressure and thus the Power consumption changed.
  • the pump is designed as a vane pump.
  • higher pressure differences can be generated with a vane pump.
  • a control of the pump and / or a scavenging air valve, which is arranged in the regeneration channel, is controlled.
  • the invention is characterized by a method and an apparatus for operating a tank ventilation system with an adsorption container, a regeneration channel and a pump.
  • the adsorption is used for collecting and buffering emerging from a fuel tank fuel vapors, wherein air can pass through an air channel into the adsorption and the adsorption is flowed through by a scavenging air.
  • the regeneration channel connects the adsorption vessel with an intake passage.
  • the pump is disposed in the air passage and configured to exhaust the purge air from the adsorption vessel and to add an intake air into the intake passage.
  • a density of the purge air flowing in the regeneration channel is determined.
  • a purge air mass flow flowing in the regeneration channel is determined depending on the density of the purge air and a predetermined pump characteristic of the pump.
  • the arrangement shown has a tank ventilation system 100, a device 200 for operating the tank ventilation system 100, an internal combustion engine 90 with an intake tract, and a fuel tank 20.
  • the arrangement shown can be arranged for example in a motor vehicle.
  • the fuel tank 20 has a filling nozzle 23 for its filling. Fuel is stored in the fuel tank 20.
  • the fuel tank 20 further includes a tank ventilation passage 24.
  • the tank ventilation system 100 has, for example, an adsorption tank 10, a purge air valve 35, a pump 30 and a regeneration channel 50.
  • the adsorption container 10 is arranged downstream of the tank ventilation channel 24 downstream. Hydrocarbons which evaporate due to heating of the fuel are conducted via the tank venting channel 24 into the adsorption vessel 10.
  • the adsorption container 10 includes, for example, an activated carbon filter 12 for temporarily storing the outgassing from the fuel tank 20 hydrocarbons. Such an activated carbon filter 12 can only temporarily store a limited amount of hydrocarbons. The activated carbon filter 12 must therefore be regenerated, that is freed from the hydrocarbons absorbed therein.
  • the adsorption container 10 therefore has, for example, an air channel 14 in which air can flow from the environment into the adsorption container 10.
  • Both in the air channel 14 and in the tank venting channel 24 can each be arranged a controllable valve.
  • the adsorption vessel 10 is connected to the intake passage 60, which is part of the intake tract of the engine 90, by means of the regeneration passage 50.
  • the purge valve 35 is arranged in the regeneration channel 50.
  • a purge of the adsorption vessel 10 can be controlled.
  • an opening degree of the scavenging air valve 35 for scavenging the adsorption vessel 10 may be adjustable in the regeneration passage 50 depending on a predetermined operating range of the engine 90 and / or on a predetermined loading level of the adsorption vessel 10 and / or the hydrocarbon concentration of the scavenging air.
  • a pressure generating device such as a pump 30 is disposed in the regeneration passage 50.
  • the pump 30 is designed to generate a pressure difference in the regeneration channel 50, so that air from the environment can be sucked in via the air channel 14 and the activated carbon filter 12 can be flowed through by the air and thus cleaned.
  • the purging air enriched with fuel vapor is added to intake air flowing in the intake passage 60, and thus can be supplied to combustion of the engine 90.
  • the pump 30 may be arranged, for example, in the engine compartment.
  • the purge valve 35 may be disposed downstream of the regeneration passage 50 both before and after the pump 30.
  • the tank ventilation system 100 may, for example, various sensor elements 81, 82, 83, 83 ', which are designed to detect different state variables.
  • the respective detected state variables can, for example, be evaluated by the device 200 for operating the tank ventilation system 100 such that a density of the purging air flowing in the regeneration channel 50 can be determined.
  • the tank ventilation system 100 may include at least a first sensor element 81 configured to detect a hydrocarbon concentration of the purge air in the regeneration channel 50.
  • the first sensor element 81 for detecting the hydrocarbon concentration can be arranged, for example, in the regeneration channel 50. An arrangement is possible both near the engine and near the tank.
  • the tank ventilation system 100 may comprise at least one second sensor element 82, which is designed to detect a temperature of the purging air in the regeneration channel 50.
  • the tank ventilation system 100 may for example comprise a third sensor element 83, 83 ', which is designed to detect a pressure in the intake duct 60 and / or in the air duct 14, via which ambient air can flow into the adsorption tank 10.
  • the third sensor element 83 ' which is arranged for example in the air duct 14, an ambient pressure can be detected.
  • the ambient pressure may additionally or alternatively, for example, by means of a pressure sensor element, which is arranged in a motor control unit, are detected.
  • a scavenging air mass flow can be determined.
  • the pump 30 is designed such that the volume flow rate of the pump 30 is proportional to a rotational speed of the pump 30.
  • the purging air mass flow (M) can be determined in this case, for example, depending on the product of the density and a volume flow in the regeneration channel 50, wherein a temporal first derivative of the volume flow rate of the pump represents the volume flow.
  • the pump 30 may be formed, for example, as a radial or vane pump.
  • the radial or vane pump can be driven for example with a brushless electric motor. This makes it possible, for example, to detect the rotational speed and / or a power consumption of the pump 30, for example by means of the device 200 for operating the tank ventilation system 100.
  • the ascertained scavenging air mass flow (M) can be used, for example, for a precontrol of a lambda control and / or for a control of a fuel metering.
  • the control unit may also be referred to as a device 200 for operating the tank ventilation system 100.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems sowie ein Tankentlüftungssystem.
  • Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, werden bekannterweise mit Tankentlüftungsanlagen ausgestattet, um ein Ausdampfen von Kohlenwasserstoffen aus dem Kraftstofftank an die Atmosphäre zu vermeiden. Zur Adsorption der Kohlenwasserstoffdämpfe werden die Tankentlüftungsanlagen häufig mit Aktivkohlefilter ausgestattet. Solche Aktivkohlefilter können nur eine beschränkte Menge an Kohlenwasserstoffen aufnehmen und müssen zumindest bei Erreichen eines bestimmten Sättigungsgrades regeneriert, das heißt gereinigt, werden. Das Aktivkohlefilter kann somit als Zwischenspeicher für die aus dem Kraftstoff gelösten Kohlenwasserstoffe dienen, wodurch die aus dem Kraftstoff gelösten Kohlenwasserstoffe vorgegeben einer Verbrennung eines Verbrennungsmotors zugeführt werden können.
  • DE 10 2007 002 188 A1 offenbart ein Tankentlüftungssystem für ein Hybridfahrzeug, wobei das Tankentlüftungssystem zumindest einen Kraftstofftank und eine von einer regenerierbaren Filtereinrichtung zu einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors führende Saugleitung umfasst. Darüber hinaus ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche zum Spülen der Filtereinrichtung verschiedene Ventileinrichtungen betätigen kann, so dass Umgebungsluft durch die Filtereinrichtung und die Saugleitung dem Verbrennungsmotor zuführbar ist. Die Steuereinrichtung ist zudem so ausgebildet, dass sie bei einem reinen Elektrobetrieb des Hybrid-Fahrzeuges den Verbrennungsmotor in Abhängigkeit eines Beladungszustandes der Filtereinrichtung oder Spülgaskonzentration zuschaltet.
  • US 2005/0211228 A1 offenbart ein Kraftstoffdampfbehandlungssystem für eine Brennkraftmaschine. Eine Pumpe erzeugt einen Gasstrom innerhalb eines Messdurchlasses, der eine Drosselblende aufweist. Ein Differenzdrucksensor erfasst einen Druckunterschied zwischen beiden Enden der Drosselblende. In dem Messdurchlass sind Umschaltventile angeordnet, um einen ersten Konzentrationsmesszustand zu erzeugen, in dem der Messdurchlass an seinen beiden Enden geöffnet ist und in dem das durch den Messdurchlass hindurchströmende Gas die Atmosphäre ist, und um einen zweiten Konzentrationsmesszustand zu erzeugen, in dem der Messdurchlass an seinen beiden Enden mit einem Behälter in Verbindung ist und in dem das durch den Messdurchlasse hindurchströmende Gas ein Kraftstoffdampf ist, der ein von dem Behälter bereitgestelltes Luft-Kraftstoff-Gemisch ist. Eine ECU berechnet eine Kraftstoffdampfkonzentration auf Grundlage eines in dem ersten Konzentrationsmesszustand erfassten Druckunterschieds und eines in dem zweiten Konzentrationsmesszustand erfassten Druckunterschieds.
  • Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems sowie ein Tankentlüftungssystem zu schaffen, die eine flexible Tankentlüftung ermöglichen und einen Beitrag dazu leisten, eine gewünschte Kraftstoffeinspritzung zu vereinfachen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Gemäß einem ersten und zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems mit einem Adsorptionsbehälter, einem Regenerationskanal und einer Pumpe. Der Adsorptionsbehälter dient zum Auffangen und Zwischenspeichern von aus einem Kraftstofftank austretenden Kraftstoffdämpfen, wobei der Adsorptionsbehälter von einem Spülluftstrom durchströmbar ist. Der Regenerationskanal verbindet den Adsorptionsbehälter mit einem Ansaugkanal. Die Pumpe ist in dem Regenerationskanal angeordnet und ausgebildet die Spülluft aus dem Adsorptionsbehälter abzusaugen und einer Ansaugluft in dem Ansaugkanal beizumengen. Es wird eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt. Des Weiteren wird ein Spülluftmassenstrom, der in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt abhängig von der Dichte der Spülluft und einer vorgegebenen Pumpencharakteristik der Pumpe.
  • Dies ermöglicht, dass auch bei hohen Spülraten mit einer hohen Kohlenwasserstoffkonzentration der Spülluftmassenstrom mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann. Vorteilhafterweise kann dies einen Beitrag leisten dazu, eine Vorsteuerung einer Lambdaregelung und/oder eine Steuerung zur Kraftstoffdosierung ausreichend genau auszubilden und/oder Regelschwankungen bei der Kraftstoffdosierung gering zu halten. Die Pumpe im Regenerationskanal zwischen dem Adsorptionsbehälter und dem Ansaugkanal ermöglicht, unabhängig von einem in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine herrschenden Unterdruck eine Spülung des Adsorptionsbehälters durchzuführen. Auf diese Weise kann eine von einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine unabhängige Spülung des Adsorptionsbehälters erfolgen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt abhängig von einer erfassten Kohlenwasserstoffkonzentration der Spülluft und/oder einer Temperatur der Ansaugluft und/oder einer Temperatur einer Umgebungsluft, die in den Adsorptionsbehälter strömt, und/oder einer erfassten Druckdifferenz in dem Regenerationskanal. Dabei repräsentiert die Druckdifferenz eine Differenz zwischen einem ersten Druck stromabwärts der Pumpe und einem zweiten Druck stromaufwärts der Pumpe. Vorteilhafterweise können die Temperatur oder Temperaturen und die Druckdifferenz mit bereits in heutigen Systemen vorhandenen Sensorelementen erfasst werden, wodurch eine kostengünstige Realisierung ermöglicht wird. Auch Sensorelemente zum Messen der Kohlenwasserstoffkonzentration sind für zukünftige Systeme angedacht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Drehzahl der Pumpe erfasst und der Spülluftmassenstrom abhängig von der Drehzahl der Pumpe ermittelt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Pumpe derart ausgebildet, dass ein Volumendurchsatz der Pumpe proportional zu einer Drehzahl der Pumpe ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Pumpe als Radialpumpe ausgeführt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Realisierung eines Tankentlüftungssystems, da eine Radialpumpe im Vergleich zu anderen Pumpenarten mit vergleichbarer Leistungsfähigkeit kostengünstig ausgeführt werden kann und eine Steuerung oder Regelung einer Radialpumpe einfach ausgebildet werden kann, da eine Änderung der Pumpendrehzahl sowohl den Volumendurchsatz als auch den Druck und damit die Leistungsaufnahme verändert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Pumpe als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Vorteilhafterweise können mit einer Flügelzellenpumpe höhere Druckdifferenzen erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird abhängig von dem ermittelten Spülluftmassenstrom und/oder der erfassten Kohlenwasserstoffkonzentration eine Steuerung der Pumpe und/oder eines Spülluftventils, das in dem Regenerationskanal angeordnet ist, gesteuert.
  • Gemäß einem dritten und vierten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems mit einem Adsorptionsbehälter, einem Regenerationskanal und einer Pumpe. Der Adsorptionsbehälter dient zum Auffangen und Zwischenspeichern von aus einem Kraftstofftank austretenden Kraftstoffdämpfen, wobei Luft über einen Luftkanal in den Adsorptionsbehälter gelangen kann und der Adsorptionsbehälter von einem Spülluftstrom durchströmbar ist. Der Regenerationskanal verbindet den Adsorptionsbehälter mit einem Ansaugkanal. Die Pumpe ist in dem Luftkanal angeordnet und ausgebildet, die Spülluft aus dem Adsorptionsbehälter auszublasen und einer Ansaugluft in dem Ansaugkanal beizumengen. Es wird eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt. Des Weiteren wird ein Spülluftmassenstrom, der in dem Regenerationskanal strömt, ermittelt abhängig von der Dichte der Spülluft und einer vorgegebenen Pumpencharakteristik der Pumpe.
  • Dabei beziehen sich vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts auch auf den dritten Aspekt und vierten Aspekt. Die Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal strömt, wird hierbei abhängig von einer Differenz zwischen einem ersten Druck im Ansaugkanal und einem zweiten Druck im Luftkanal, der stromaufwärts der Pumpe erfasst wird, ermittelt. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine Anordnung mit einem Tankentlüftungssystem 100 und einer Vorrichtung 200 zum Betreiben des Tankentlüftungssystems 100.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die in Figur 1 gezeigte Anordnung weist ein Tankentlüftungssystem 100, eine Vorrichtung 200 zum Betreiben des Tankentlüftungssystems 100, eine Brennkraftmaschine 90 mit einem Ansaugtrakt sowie einen Kraftstofftank 20 auf. Die gezeigte Anordnung kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein.
  • Der Kraftstofftank 20 weist zu seiner Befüllung einen Befüllstutzen 23 auf. Im Kraftstofftank 20 ist Kraftstoff bevorratet. Der Kraftstofftank 20 weist des Weiteren einen Tankentlüftungskanal 24 auf.
  • Das Tankentlüftungssystem 100 weist beispielsweise einen Adsorptionsbehälter 10, ein Spülluftventil 35, eine Pumpe 30 und einen Regenerationskanal 50 auf.
  • Der Adsorptionsbehälter 10 ist dem Tankentlüftungskanal 24 stromabwärts nachgeordnet. Kohlenwasserstoffe, die durch eine Erwärmung des Kraftstoffs verdampfen, werden über den Tankentlüftungskanal 24 in den Adsorptionsbehälter 10 geleitet. Der Adsorptionsbehälter 10 umfasst beispielsweise ein Aktivkohlefilter 12 zum vorübergehenden Speichern der aus dem Kraftstofftank 20 ausgasenden Kohlenwasserstoffe. Solch ein Aktivkohlefilter 12 kann nur eine begrenzte Menge an Kohlenwasserstoffen zwischenspeichern. Das Aktivkohlefilter 12 muss daher regeneriert werden, das heißt von den darin absorbierten Kohlenwasserstoffen befreit werden. Der Adsorptionsbehälter 10 weist daher beispielsweise einen Luftkanal 14 auf, in dem Luft aus der Umgebung in den Adsorptionsbehälter 10 strömen kann.
  • Sowohl in dem Luftkanal 14 als auch in dem Tankentlüftungskanal 24 kann jeweils ein steuerbares Ventil angeordnet sein.
  • Der Adsorptionsbehälter 10 ist mittels des Regenerationskanals 50 mit dem Ansaugkanal 60, der Teil des Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine 90 ist, verbunden. In dem Regenerationskanal 50 ist das Spülluftventil 35 angeordnet. Mittels einer Ansteuerung des Spülluftventils 35 durch eine geeignet ausgebildete Steuerungseinrichtung kann beispielsweise eine Spülung des Adsorptionsbehälters 10 gesteuert werden. Beispielsweise kann ein Öffnungsgrad des Spülluftventils 35 zur Spülung des Adsorptionsbehälters 10 abhängig von einem vorgegebenen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine 90 und/oder von einem vorgegebenen Beladungsgrad des Adsorptionsbehälters 10 und/oder der Kohlenwasserstoffkonzentration der Spülluft im Regenerationskanal 50 einstellbar sein.
  • Da in verschiedenen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 90 ein von einem Saugrohr der Brennkraftmaschine 90 erzeugter Unterdruck nicht ausreicht, um bei geöffnetem Spülluftventil 35 eine Spülung des Adsorptionsbehälters 10 zu bewirken, ist in dem Regenerationskanal 50 eine Druckerzeugungsvorrichtung, beispielsweise eine Pumpe 30, angeordnet. Die Pumpe 30 ist ausgebildet, eine Druckdifferenz in dem Regenerationskanal 50 zu erzeugen, sodass Luft aus der Umgebung über den Luftkanal 14 angesaugt werden kann und der Aktivkohlefilter 12 von der Luft durchströmt und damit gereinigt werden kann. Die mit Kraftstoffdampf angereicherte Spülluft wird einer Ansaugluft, die in dem Ansaugkanal 60 strömt, beigemengt und kann so einer Verbrennung der Brennkraftmaschine 90 zugeführt werden. Dies ermöglicht, dass unabhängig von verschiedenen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 90 eine Spülung des Aktivkohlefilters 12 erfolgen kann und somit auch bei Kraftfahrzeugen beispielsweise mit Start-Stopp-Automatik und/oder Teillaststeuerung mittels variabler Ventilsteuerung und/oder bei Hybridsystemen ausreichend Zeit für die Spülung des Aktivkohlefilters 12 zur Verfügung steht, ohne dass ein Brennkraftmaschinenverhalten und/oder ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs beeinflusst wird. Die Pumpe 30 kann beispielsweise im Motorraum angeordnet sein. Das Spülluftventil 35 kann stromabwärts sowohl vor als auch nach der Pumpe 30 in den Regenerationskanal 50 angeordnet sein.
  • Das Tankentlüftungssystem 100 kann beispielsweise verschiedene Sensorelemente 81, 82, 83, 83' aufweisen, die ausgebildet sind, verschiedene Zustandsgrößen zu erfassen. Die jeweiligen erfassten Zustandsgrößen können beispielsweise von der Vorrichtung 200 zum Betreiben des Tankentlüftungssystems 100 derart ausgewertet werden, dass eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal 50 strömt, ermittelt werden kann. Beispielsweise kann das Tankentlüftungssystem 100 zumindest ein erstes Sensorelement 81 aufweisen, das ausgebildet ist, eine Kohlenwasserstoffkonzentration der Spülluft in dem Regenerationskanal 50 zu erfassen. Das erste Sensorelement 81 zum Erfassen der Kohlenwasserstoffkonzentration kann beispielsweise im Regenerationskanal 50 angeordnet sein. Eine Anordnung ist sowohl in Motornähe als auch in Tanknähe möglich. Des Weiteren kann das Tankentlüftungssystem 100 zumindest ein zweites Sensorelement 82 aufweisen, das ausgebildet ist, eine Temperatur der Spülluft in dem Regenerationskanal 50 zu erfassen. Ferner kann das Tankentlüftungssystem 100 beispielsweise ein drittes Sensorelement 83, 83' aufweisen, das ausgebildet ist, einen Druck im Ansaugkanal 60 und/oder in dem Luftkanal 14, über den Umgebungsluft in den Adsorptionsbehälter 10 strömen kann, zu erfassen. Mit dem dritten Sensorelement 83', das beispielsweise im Luftkanal 14 angeordnet ist, kann ein Umgebungsdruck erfasst werden. Der Umgebungsdruck kann zusätzlich oder alternativ beispielsweise auch mittels eines Drucksensorelements, das in einer Motorsteuereinheit angeordnet ist, erfasst werden.
  • Abhängig von einer Pumpencharakteristik der Pumpe 30 und der ermittelten Dichte kann beispielsweise ein Spülluftmassenstrom (M) ermittelt werden. Vorteilhafterweise ist die Pumpe 30 derart ausgebildet, dass der Volumendurchsatz der Pumpe 30 proportional zu einer Drehzahl der Pumpe 30 ist. Der Spülluftmassenstrom (M) kann in diesem Falle beispielsweise abhängig von dem Produkt von der Dichte und einem Volumenstrom in dem Regenerationskanal 50 ermittelt werden, wobei eine zeitliche erste Ableitung des Volumendurchsatzes der Pumpe den Volumenstrom repräsentiert. Die Pumpe 30 kann beispielsweise als Radial- oder Flügelzellenpumpe ausgebildet sein. Die Radial- bzw. Flügelzellenpumpe kann beispielsweise mit einem bürstenlosen Elektromotor angetrieben werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Drehzahl und/oder eine Leistungsaufnahme der Pumpe 30 zu erfassen, beispielsweise mittels der Vorrichtung 200 zum Betreiben des Tankentlüftungssystems 100.
  • Der ermittelte Spülluftmassenstrom (M) kann beispielsweise genutzt werden für eine Vorsteuerung einer Lambdaregelung und/oder für eine Steuerung einer Kraftstoffdosierung. Das Ermitteln der Dichte und des Spülluftmassenstroms (M) erfolgt beispielsweise mittels eines Programms, das in dem Speicher gespeichert ist und das von einer Steuereinheit ausgeführt wird. Die Steuereinheit kann auch als Vorrichtung 200 zum Betreiben des Tankentlüftungssystems 100 bezeichnet werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems (100) mit
    - einem Adsorptionsbehälter (10), zum Auffangen und Zwischenspeichern von aus einem Kraftstofftank (20) austretenden Kraftstoffdämpfen, wobei der Adsorptionsbehälter (10) von einem Spülluftstrom durchströmbar ist,
    - einem Regenerationskanal (50), der den Adsorptionsbehälter (10) mit einem Ansaugkanal (60) verbindet, und
    - einer in dem Regenerationskanal (50) angeordneten Pumpe (30), die ausgebildet ist, die Spülluft aus dem Adsorptionsbehälter (10) abzusaugen und einer Ansaugluft in dem Ansaugkanal (60) beizumengen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal (50) strömt, ermittelt wird und dass
    - ein Spülluftmassenstrom (M), der in dem Regenerationskanal (50) strömt, ermittelt wird abhängig von der Dichte der Spülluft und einer vorgegebenen Pumpencharäkteristik der Pumpe (30).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal (50) strömt, ermittelt wird abhängig von einer erfassten Kohlenwasserstoffkonzentration der Spülluft und/oder einer Temperatur der Ansaugluft und/oder einer Temperatur einer Umgebungsluft, die in den Adsorptionsbehälter (10) strömt, und/oder einer erfassten Druckdifferenz in dem Regenerationskanal (50).
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Drehzahl der Pumpe (30) erfasst wird und der Spülluftmassenstrom (M) abhängig von der Drehzahl der Pumpe (30) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Pumpe (30) derart ausgebildet ist, dass ein Volumendurchsatz der Pumpe (30) proportional ist zu einer Drehzahl der Pumpe (30).
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Pumpe (30) als Radialpumpe ausgeführt ist.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Pumpe (30) als Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem abhängig von dem ermittelten Spülluftmassenstrom (M) und/oder der erfassten Kohlenwasserstoffkonzentration eine Steuerung der Pumpe (30) und/oder eines Spülluftventils (35), das in dem Regenerationskanal (50) angeordnet ist, gesteuert wird.
  8. Vorrichtung (200) zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems (100) mit
    - einem Adsorptionsbehälter (10), zum Auffangen und Zwischenspeichern von aus einem Kraftstofftank (20) austretenden Kraftstoffdämpfen, wobei der Adsorptionsbehälter (10) von einem Spülluftstrom durchströmbar ist,
    - einem Regenerationskanal (50), der den Adsorptionsbehälter (10) mit einem Ansaugkanal (60) verbindet, und
    - einer in dem Regenerationskanal (50) angeordneten Pumpe (30), die ausgebildet ist, die Spülluft aus dem Adsorptionsbehälter (10) abzusaugen und einer Ansaugluft in dem Ansaugkanal (60) beizumengen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (200) ausgebildet ist
    - eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal (50) strömt, zu ermitteln und
    - einen Spülluftmassenstrom (M), der in dem Regenerationskanal (50) strömt, zu ermitteln abhängig von der Dichte der Spülluft und einer vorgegebenen Pumpencharakteristik der Pumpe (30).
  9. Verfahren zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems (100) mit
    - einem Adsorptionsbehälter (10), zum Auffangen und Zwischenspeichern von aus einem Kraftstofftank (20) austretenden Kraftstoffdämpfen, wobei Luft über einen Luftkanal(14) in den Adsorptionsbehälter (10) gelangen kann und der Adsorptionsbehälter (10) von einem Spülluftstrom durchströmbar ist,
    - einem Regenerationskanal (50), der den Adsorptionsbehälter (10) mit einem Ansaugkanal (60) verbindet, und
    - einer in dem Luftkanal angeordneten Pumpe (30), die ausgebildet ist, die Spülluft aus dem Adsorptionsbehälter (10) auszublasen und einer Ansaugluft in dem Ansaugkanal (60) beizumengen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - eine Dichte der Spülluft, die in dem Regenerationskanal (50) strömt, ermittelt wird und dass
    - ein Spülluftmassenstrom (M), der in dem Regenerationskanal (50) strömt, ermittelt wird abhängig von der Dichte der Spülluft und einer vorgegebenen Pumpencharakteristik der Pumpe (30).
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