EP3801832A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung und entfernung von einlagerungen eines adsorptionsfilters - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ermittlung und entfernung von einlagerungen eines adsorptionsfilters

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EP3801832A1
EP3801832A1 EP19728865.7A EP19728865A EP3801832A1 EP 3801832 A1 EP3801832 A1 EP 3801832A1 EP 19728865 A EP19728865 A EP 19728865A EP 3801832 A1 EP3801832 A1 EP 3801832A1
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EP
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adsorption filter
load
ultrasonic
mass
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Withdrawn
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EP19728865.7A
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Jacky Ölscher
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IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Original Assignee
IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
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Publication date
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining and removing deposits of an adsorption filter according to the preambles of claims 1 and 8.
  • SHED test sealed housing for evaporative determination
  • an HC adsorber in the form of a container filled with activated charcoal is integrated into the tank ventilation system.
  • the filter Since the filter has only a limited working capacity, it must be regenerated before reaching saturation.
  • the regeneration is carried out by the administration of a scavenging air mass flow from the environment through the filter, wherein the air is enriched via the desorption with HC molecules, to then fed controlled the engine combustion.
  • DE 10 2007 048 953 A1 describes a method and a device for detecting the loading of an activated carbon filter with hydrocarbons.
  • An acoustic input signal from a sound source is fed to the activated carbon filter in such a way that an interaction of the input signal with the activated carbon of the activated carbon is achieved
  • Activated carbon filter occurs.
  • a result of the interaction is recorded as an acoustic response signal by a sound receiver acoustically coupled to the activated carbon and the loading of the activated carbon filter is determined from an acoustic property of the activated carbon, which is reflected in the acoustic response signal.
  • the internal combustion engine with tank ventilation system has an adsorption filter, which has a filter bed and a signal line connected to a central control unit of the internal combustion engine adjustable ultrasonic transmitter in a
  • Adsorptionsfiltergebliuse includes, and the adsorption filter is by means of a
  • Vent line with a fuel tank of the internal combustion engine and by means of a fresh air line with the environment, and fluidly connected by means of a purge line with a suction pipe of the internal combustion engine.
  • a regeneration valve signal-connected via the signal line to the central control unit of the internal combustion engine is provided.
  • the regeneration valve for releasing the purge line and the adjustable ultrasonic transmitter for emitting sound by means of the central control unit are controlled by processing information about the operating point of the internal combustion engine.
  • the sound emitted by the adjustable ultrasonic transmitter can be variably adjusted in terms of amplitude and / or frequency as a function of a loading state of the adsorption filter.
  • US 2017/0370306 A1 describes a method and a device for regenerating an adsorption filter.
  • the frequency of an ultrasonic excitation can be changed during a flushing process.
  • the design of the adsorption filter requires a virtually continuous regeneration in order to meet the legal requirements even under extreme conditions.
  • Fog, water passages and condensate can lead to a water entry into the adsorption filter, which leads to a reduction in working capacity.
  • the reduction of the capacity of the adsorption filter can be accepted to a certain extent, a reduction beyond that can at the appropriate
  • a remaining working capacity of the adsorption filter can be given by the formula:
  • V volume of the adsorption filter
  • dXWr change of the regeneration density by water (reversible)
  • dXKr change of the regeneration density by volatile parts of
  • the invention is achieved both by means of a method according to claim 1 and by a device according to claim 8.
  • the adsorption filter is subjected to a first ultrasonic excitation over a period of time, wherein the energy input of the first
  • Ultrasonic excitation is chosen such that it is sufficient on the one hand to increase the desorption of gaseous hydrocarbon constituents and on the other hand not to significant evaporation of liquid, volatile hydrocarbon ingredients and / or water is sufficient.
  • the adsorption filter over a period of time with a second
  • Ultrasound excitation applied wherein the energy input of the second ultrasonic excitation is selected such that it is for the evaporation of liquid, volatile
  • Hydrocarbon constituents and / or water is sufficient.
  • the accumulated deviations give the mass of the liquid volatile hydrocarbon components and on the other hand the difference of the second load minus the load in the new condition of the adsorption filter gives the value of the mass of the irreversible components.
  • Hydrocarbon components the value of the mass of water.
  • both the gaseous hydrocarbon components and the liquid hydrocarbon volatile components and water can be removed.
  • the method according to the invention offers the possibility of determining the value of the mass of the liquid, readily volatile hydrocarbon components, the value of the mass of the irreversible inclusions and the value of the mass of the water in the adsorption filter.
  • the method according to the invention can be carried out during regular engine operation (during a journey).
  • the value of the mass of the liquid, volatile hydrocarbon components is stored, compared with a threshold value and generates an error message if the threshold value is exceeded.
  • Liquid, volatile hydrocarbon constituents should generally not occur. If a retention valve in the tank is defective, sloshing of the fuel can lead to an entry of liquid fuel into the adsorption filter.
  • the value of the mass of the irreversible constituents is stored, compared with a threshold value and generates an error message if the threshold value is exceeded.
  • the threshold value can be determined experimentally and results from the difference between the working capacity in the new state and the minimum working capacity of the adsorption filter, at which the legal requirements, for example the SHED test, are still met.
  • the subject of the error message may be an exchange of the adsorption filter.
  • the value of the mass of the water is stored, compared with a threshold value and generates an error message if the threshold value is exceeded.
  • the threshold can also be determined experimentally.
  • Adsorption filters are incorporated.
  • Ultrasonic excitation can be removed.
  • the device according to the invention for carrying out the method according to the invention has an adsorption filter, at least one ultrasonic transmitter and at least one ultrasonic receiver.
  • Ultrasonic transmitter disposed within the adsorption filter in the vicinity of the connection for a fresh air line.
  • the ultrasound receiver is arranged inside the adsorption filter in the vicinity of the connection for a vent line.
  • the figure shows a flowchart of a method according to the invention.
  • step 1 the adsorption filter over a period of time with a first
  • the use of the first ultrasonic stimulation to increase the desorption may depend on whether the current engine operating point and the current loading of the
  • Adsorption filter allows it.
  • the energy input of the first ultrasonic excitation is selected such that it is sufficient on the one hand to increase the desorption of the stored gaseous hydrocarbon constituents and on the other hand is not sufficient for a significant evaporation of liquid, volatile hydrocarbon components and / or water.
  • Lambda probe observed, i. it checks for measurable
  • Hydrocarbon constituents in the regeneration gas above the lambda probe are detectable. The observation can also be used to adapt the degree of loading of the scavenging air.
  • step 2 a query is made regarding a change in the mixture reaction during the first ultrasonic excitation.
  • step 1 If there is a change in the mixture reaction during the first ultrasound excitation, it is possible either to return to step 1 (see dashed arrow in the figure) to perform a renewed first ultrasound excitation or to go to step 3, in which a message can be generated in that gaseous hydrocarbons are also incorporated in the adsorption filter.
  • step 4 a first loading of the adsorption filter is determined.
  • step 5 a query is made whether the value of the first load with the value of
  • step 6 a message can be generated that the adsorption filter has been completely regenerated and no adsorption of liquid, volatile hydrocarbon components and / or water and / or irreversible components in the adsorption filter present, which can be removed by means of an ultrasonic excitation.
  • step 7 the adsorption filter is acted upon by a second ultrasonic excitation over a period of time.
  • step 8 a query is made regarding a change in the mixture reaction during the second ultrasonic excitation. If, after the second ultrasound excitation, there is no change in the mixture reaction, a message can be generated in step 9 that no liquid, slightly volatile hydrocarbon constituents are stored in the adsorption filter, which can be removed by means of ultrasonic excitation.
  • a second loading of the adsorption filter is determined in step 10.
  • step 11 a query is made as to whether the value of the second load coincides with the value of the first load.
  • step 12 first, the value of the mass of the liquid, volatile
  • Hydrocarbon constituents from the deviations accumulated in step 7 and the value of the mass of the irreversible constituents are determined from the difference of the value of the second load minus the value of the load when new.
  • step 7 If the value of the second load does not agree with the value of the first load, then either return to step 7 (see dotted arrow in the figure) to perform a second ultrasonic re-energization, or go to step 13, in which Value of the mass of the water is determined from the difference of the value of the second load minus the value of the first load minus the value of the liquid volatile hydrocarbon components.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung und Entfernung von Einlagerungen eines Adsorptionsfilters. Erfindungsgemäß wird der Adsorptionsfilter mit einer ersten Ultraschallanregung beaufschlagt; bei keiner Veränderung einer Gemischreaktion, wird eine erste Beladung bestimmt; sofern der Wert der ersten Beladung nicht mit dem Wert der Beladung im Neuzustand übereinstimmt, wird der Adsorptionsfilter mit einer zweiten Ultraschallanregung beaufschlagt; bei einer Veränderung der Gemischreaktion, wird eine zweite Beladung bestimmt; sofern der Wert der zweiten Beladung mit dem Wert der ersten Beladung übereinstimmt, ergeben einerseits die kumulierten Abweichungen die Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile und andererseits die Differenz der zweiten Beladung abzüglich der Beladung im Neuzustand des Adsorptionsfilters den Wert der Masse der irreversiblen Bestandteile; sofern der Wert der zweiten Beladung nicht mit dem Wert der ersten Beladung übereinstimmt, ergibt die Differenz des Werts der zweiten Beladung abzüglich des Werts der ersten Beladung abzüglich des Werts der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile den Wert der Masse des Wassers.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung und Entfernung von Einlagerungen eines Adsorptionsfilters
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung und Entfernung von Einlagerungen eines Adsorptionsfilters gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
Fahrzeuge mit Otto-Verbrennungsmotoren müssen u.a. zur Erlangung ihrer Zulassung einen sogenannten SHED-Test (sealed housing for evaporative determination) bestehen.
Dieser Test soll sicherstellen, dass leicht flüchtige HC-Bestandteile des Ottokraftstoffes nicht unbehandelt in die Umwelt gelangen, da sie u.a. im Verdacht stehen, krebserregend zu sein. Herkömmliche Tanksysteme erlauben aufgrund ihrer Konstruktion keinen nennenswerten Über- oder Unterdrück, und sind somit gezwungen, zum Zwecke der Be- und Entlüftung eine offene Verbindung zur Umwelt bereitzuhalten.
Um die gesetzlich geforderten Emissionsgrenzwerte einhalten zu können, wird ein HC- Adsorber in Form eines mit Aktivkohle gefüllten Behälters in das Tankentlüftungssystem integriert.
Somit muss die Luft zum Be- und Entlüften des Tanks immer diesen Filter passieren, wobei die HC-Bestandteile durch den Vorgang der Adsorption in dem Filter verbleiben.
Da der Filter nur über eine begrenzte Arbeitskapazität verfügt, muss er zwingend vor Erreichen seiner Sättigung regeneriert werden.
Die Regeneration erfolgt durch die Leitung eines Spülluftmassenstromes aus der Umwelt durch den Filter, wobei die Luft über die Desorption mit HC-Molekülen angereichert wird, um sie anschließend geregelt der motorischen Verbrennung zuzuführen.
Da die motorischen Abgase mittels eines Katalysators größtenteils gereinigt werden, sind über diesen Prozess der Tankentlüftung die schädlichen HC-Emissionen des Tanks neutralisiert worden.
Stand der Technik
In der DE 10 2007 048 953 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung der Beladung eines Aktivkohlefilters mit Kohlenwasserstoffen beschrieben.
Es wird ein akustisches Eingangssignal von einer Schallquelle so in den Aktivkohlefilter eingespeist, dass eine Wechselwirkung des Eingangssignals mit der Aktivkohle des
Aktivkohlefilters auftritt. Ein Ergebnis der Wechselwirkung wird als akustisches Antwortsignal durch einen mit der Aktivkohle akustisch gekoppelten Schallempfänger aufgenommen und die Beladung des Aktivkohlefilters wird aus einer akustischen Eigenschaft der Aktivkohle ermittelt, die sich in dem akustischen Antwortsignal abbildet.
In der DE 10 2014 010 686 B4 wird eine Brennkraftmaschine mit Tankentlüftungssystem und ein Betriebsverfahren beschrieben.
Die Brennkraftmaschine mit Tankentlüftungssystem weist einen Adsorptionsfilter auf, welcher ein Filterbett und einen über eine Signalleitung mit einer zentralen Steuereinheit der Brennkraftmaschine signalverbundenen verstellbaren Ultraschallsender in einem
Adsorptionsfiltergehäuse umfasst, und der Adsorptionsfilter ist mittels einer
Entlüftungsleitung mit einem Kraftstofftank der Brennkraftmaschine, und mittels einer Frischluftleitung mit der Umgebung, und mittels einer Spülleitung mit einem Saugrohr der Brennkraftmaschine fluidverbunden.
Innerhalb der Spülleitung ist ein über die Signalleitung mit der zentralen Steuereinheit der Brennkraftmaschine signalverbundenes Regenerierventil vorgesehen.
Zur Regeneration des Adsorptionsfilters werden das Regenerierventil zur Freigabe der Spülleitung und der verstellbare Ultraschallsender zur Aussendung von Schall mittels der zentralen Steuereinheit unter Verarbeitung von Informationen zum Betriebspunkt der Brennkraftmaschine angesteuert.
Der vom verstellbaren Ultraschallsender ausgesendete Schall kann in Abhängigkeit eines Beladungszustands des Adsorptionsfilters hinsichtlich Amplitude und/oder Frequenz variabel eingestellt werden.
In der US 2017/0370306 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regeneration eines Adsorptionsfilters beschrieben.
Um die in verschiedenen Bereichen des Adsorptionsfilters eingelagerten Kohlenwasserstoffe zu entfernen, kann während eines Spülvorgangs die Frequenz einer Ultraschallanregung verändert werden.
Die Auslegung des Adsorptionsfilters erfordert eine praktisch kontinuierliche Regeneration, um auch unter extremen Bedingungen die Gesetzesvorgaben zu erfüllen.
Durch Nebel, Wasserdurchfahrten und Kondensat kann es zu einem Wassereintrag in den Adsorptionsfilter kommen, welcher zu einer Reduzierung der Arbeitskapazität führt.
Weiterhin ist es auch möglich, flüssigen Kraftstoff durch Kondensation oder Tankschwappen in den Adsorptionsfilter einzutragen. Gegenwärtig ist ein solche Einlagerung von Wasser und flüssigem Kraftstoff in den Adsorptionsfilter größtenteils irreversibel, da die Energie der Spülluft nicht ausreicht, um diese Flüssigkeiten mitzureißen.
Die Reduzierung der Kapazität des Adsorptionsfilters kann bis zu einem gewissen Grad akzeptiert werden, eine Reduzierung darüber hinaus kann bei den entsprechenden
Randbedingungen zu einem Nichteinhalten der Emissionsvorschriften führen.
Eine verbleibende Arbeitskapazität des Adsorptionsfilters kann sich nach der Formel ergeben:
Verbleibende Arbeitskapazität [g] = V * (Xn - dXWr - dXKr - dXi) mit
V = Volumen des Adsorptionsfilters
Xn = Regenerationsdichte im Neuzustand
dXWr = Änderung der Regenerationsdichte durch Wasser (reversibel) dXKr = Änderung der Regenerationsdichte durch leichtflüchtige Anteile von
Kraftstoff (reversibel)
dXi = Änderung der Regenerationsdichte (irreversibel).
Mit den bekannten Verfahren ist keine Aufschlüsselung einer totalen Beladung (reversibler Wasseranteil, reversibler leichtflüchtiger Kraftstoffantei I und irreversible Bestandteile) möglich.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, welche eine Aufschlüsselung der totalen Beladung und eine Entfernung der Flüssigkeiten während der Regeneration im regulären Fährbetrieb des Fahrzeugs, d.h. ohne einen Werkstattaufenthalt, gewährleistet.
Lösung der Aufgabe
Die Erfindung wird sowohl mittels eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 als auch durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Adsorptionsfilter über eine Zeitdauer mit einer ersten Ultraschallanregung beaufschlagt, wobei der Energieeintrag der ersten
Ultraschallanregung derart gewählt wird, dass er einerseits zur Steigerung der Desorption von gasförmigen Kohlenwasserstoffbestandteilen ausreicht und andererseits nicht zur nennenswerten Verdampfung von flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser ausreicht.
Während der ersten Ultraschallanregung wird eine Gemischreaktion mittels einer
Lambdasonde beobachtet.
Sofern nach der ersten Ultraschallanregung keine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, wird eine erste Beladung des Adsorptionsfilters bestimmt.
Sofern der Wert der ersten Beladung nicht mit dem Wert der Beladung im Neuzustand übereinstimmt, wird der Adsorptionsfilter über eine Zeitdauer mit einer zweiten
Ultraschallanregung beaufschlagt, wobei der Energieeintrag der zweiten Ultraschallanregung derart gewählt wird, dass er zur Verdampfung von flüssigen, leichtflüchtigen
Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser ausreicht.
Während der zweiten Ultraschallanregung wird eine Gemischreaktion mittels der
Lambdasonde beobachtet und die Abweichungen der Gemischreaktion kumuliert.
Sofern nach der zweiten Ultraschallanregung eine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, wird eine zweite Beladung des Adsorptionsfilters bestimmt.
Sofern der Wert der zweiten Beladung mit dem Wert der ersten Beladung übereinstimmt, ergeben einerseits die kumulierten Abweichungen die Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile und andererseits die Differenz der zweiten Beladung abzüglich der Beladung im Neuzustand des Adsorptionsfilters den Wert der Masse der irreversiblen Bestandteile.
Sofern der Wert der zweiten Beladung nicht mit dem Wert der ersten Beladung
übereinstimmt, ergibt die Differenz des Werts der zweiten Beladung abzüglich des Werts der ersten Beladung abzüglich des Werts der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen
Kohlenwasserstoffbestandteile den Wert der Masse des Wassers.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung und Entfernung von Einlagerungen eines Adsorptionsfilters können sowohl die gasförmigen Kohlenwasserstoffbestandteile als auch die flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile und Wasser entfernt werden.
Zudem bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, den Wert der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile, den Wert der Masse der irreversiblen Einlagerungen und den Wert der Masse des Wassers im Adsorptionsfilter zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann während eines regulären Motorbetriebs (während einer Fahrt) durchgeführt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Wert der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile abgespeichert, mit einem Schwellenwert verglichen und bei einer Überschreitung des Schwellenwertes eine Fehlermeldung generiert.
Flüssige, leichtflüchtige Kohlenwasserstoffbestandteile sollten in der Regel nicht auftreten. Sofern ein Rückhalteventil im Tank defekt ist, kann es durch Schwappen des Kraftstoffes zu einem Eintrag von flüssigem Kraftstoff in den Adsorptionsfilter kommen.
Zudem besteht die Möglichkeit, dass gasförmiger Kraftstoff auskondensiert, das sollte bei einer korrekten Leitungsführung aber nicht auftreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Wert der Masse der irreversiblen Bestandteile abgespeichert, mit einem Schwellenwert verglichen und bei einer Überschreitung des Schwellenwertes eine Fehlermeldung generiert. Der Schwellenwert kann experimentell ermittelt werden und ergibt sich aus der Differenz der Arbeitskapazität im Neuzustand zur minimalen Arbeitskapazität des Adsorptionsfilters, bei welcher noch die gesetzlichen Anforderungen, beispielsweise SHED-Test, erfüllt werden. Gegenstand der Fehlermeldung kann ein Austausch des Adsorptionsfilters sein.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Wert der Masse des Wassers abgespeichert, mit einem Schwellenwert verglichen und bei einer Überschreitung des Schwellenwertes eine Fehlermeldung generiert.
Der Schwellenwert kann ebenfalls experimentell ermittelt werden.
Sofern mehrere der oben genannten Bestandteile (flüssige, leichtflüchtige
Kohlenwasserstoffbestandteile; irreversible Bestandteile; Wasser) auftreten, so können die jeweiligen Schwellenwerte reduziert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, sofern nach der ersten Ultraschallanregung eine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, eine Meldung generiert werden, dass noch gasförmige Kohlenwasserstoffe im
Adsorptionsfilter eingelagert sind.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, sofern der Wert der ersten Beladung mit dem Wert der Beladung im Neuzustand
übereinstimmt, eine Meldung generiert werden, dass der Adsorptionsfilter vollständig regeneriert wurde und im Adsorptionsfilter keine Einlagerungen von flüssigen,
leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser und/oder irreversiblen Bestandteilen vorliegen, welche mittels einer Ultraschallanregung entfernt werden können. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann, sofern nach der zweiten Ultraschallanregung keine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, eine Meldung generiert werden, dass im Adsorptionsfilter keine flüssigen, leichtflüssigen Kohlenwasserstoffbestandteile eingelagert sind, welche mittels einer
Ultraschallanregung entfernt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen Adsorptionsfilter, mindestens einen Ultraschallsender und mindestens einen Ultraschallempfänger auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der
Ultraschallsender innerhalb des Adsorptionsfilters in der Nähe des Anschlusses für eine Frischluftleitung angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Ultraschallempfänger innerhalb des Adsorptionsfilters in der Nähe des Anschlusses für eine Entlüftungsleitung angeordnet.
Zudem besteht die Möglichkeit, den Ultraschallempfänger und Ultraschallsender auf einer gleichen Seite anzuordnen, wobei in diesem Fall das reflektierte Signal ausgewertet werden kann.
Zeichnung
Die Figur zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Schritt 1 wird der Adsorptionsfilter über eine Zeitdauer mit einer ersten
Ultraschallanregung beaufschlagt.
Der Einsatz der ersten Ultraschallanregung zur Steigerung der Desorption kann davon abhängen, ob der aktuelle Motorbetriebspunkt und die aktuelle Beladung des
Adsorptionsfilters es zulässt.
Der Energieeintrag der ersten Ultraschallanregung wird derart gewählt, dass er einerseits zur Steigerung der Desorption der eingelagerten gasförmigen Kohlenwasserstoffbestandteile ausreicht und andererseits nicht zu einer nennenswerten Verdampfung von flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser ausreicht.
Während der ersten Ultraschallanregung wird eine Gemischreaktion mittels einer
Lambdasonde beobachtet, d.h. es wird überprüft, ob messbare
Kohlenwasserstoffbestandteile im Regeneriergas über der Lambdasonde nachweisbar sind. Die Beobachtung kann auch zur Adaption des Beladungsgrades der Spülluft genutzt werden.
In Schritt 2 erfolgt eine Abfrage hinsichtlich einer Veränderung der Gemischreaktion während der ersten Ultraschallanregung.
Liegt eine Veränderung der Gemischreaktion während der ersten Ultraschallanregung vor, so kann entweder wieder zum Schritt 1 zurückgegangen werden (siehe gestrichelter Pfeil in der Figur), um eine erneute erste Ultraschallanregung durchzuführen, oder zum Schritt 3 gegangen werden, in welchem eine Meldung generiert werden kann, dass noch gasförmige Kohlenwasserstoffe im Adsorptionsfilter eingelagert sind.
Liegt hingegen keine Veränderung der Gemischreaktion während der ersten
Ultraschallanregung vor, so wird in Schritt 4 eine erste Beladung des Adsorptionsfilters bestimmt.
In Schritt 5 erfolgt eine Abfrage, ob der Wert der ersten Beladung mit dem Wert der
Beladung im Neuzustand übereinstimmt.
Stimmt der Wert der ersten Beladung mit dem Wert der Beladung im Neuzustand überein, so kann in Schritt 6 eine Meldung generiert werden, dass der Adsorptionsfilter vollständig regeneriert wurde und im Adsorptionsfilter keine Einlagerung von flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser und/oder irreversiblen Bestandteilen vorliegen, welche mittels einer Ultraschallanregung entfernt werden können.
Stimmt der Wert der ersten Beladung nicht mit dem Wert der Beladung im Neuzustand überein, so wird in Schritt 7 der Adsorptionsfilter über eine Zeitdauer mit einer zweiten Ultraschallanregung beaufschlagt.
Der Energieeintrag der zweiten Ultraschallanregung wird derart gewählt, dass er zur
Verdampfung von flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser ausreicht.
Während der zweiten Ultraschallanregung wird die Gemischreaktion mittels der
Lambdasonde beobachtet und die Abweichungen der Gemischreaktionen kumuliert.
In Schritt 8 erfolgt eine Abfrage hinsichtlich einer Veränderung der Gemischreaktion während der zweiten Ultraschallanregung. Sofern nach der zweiten Ultraschallanregung keine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, kann in Schritt 9 eine Meldung generiert werden, dass im Adsorptionsfilter keine flüssigen, leichtflüchten Kohlenwasserstoffbestandteile eingelagert sind, welche mittels einer Ultraschallanregung entfernt werden können.
Liegt nach der zweiten Ultraschallanregung eine Veränderung der Gemischreaktion vor, so wird in Schritt 10 eine zweite Beladung des Adsorptionsfilters bestimmt.
In Schritt 11 erfolgt eine Abfrage, ob der Wert der zweiten Beladung mit dem Wert der ersten Beladung übereinstimmt.
Stimmt der Wert der zweiten Beladung mit dem Wert der ersten Beladung überein, so werden in Schritt 12 zum einen der Wert der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen
Kohlenwasserstoffbestandteile aus den in Schritt 7 kumulierten Abweichungen und zum anderen der Wert der Masse der irreversiblen Bestandteile aus der Differenz der Wert der zweiten Beladung abzüglich des Werts der Beladung im Neuzustand ermittelt.
Stimmt der Wert der zweiten Beladung nicht mit dem Wert der ersten Beladung überein, so kann entweder wieder zum Schritt 7 zurückgegangen werden (siehe gestrichelter Pfeil in der Figur), um eine erneute zweite Ultraschallanregung durchzuführen, oder zum Schritt 13 gegangen werden, in welchem der Wert der Masse des Wassers aus der Differenz des Werts der zweiten Beladung abzüglich des Werts der ersten Beladung abzüglich des Werts der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile ermittelt wird.
Bezugszeichenliste
I Schritt
2 Schritt
3 Schritt
4 Schritt
5 Schritt
6 Schritt
7 Schritt
8 Schritt
9 Schritt
10 Schritt
I I Schritt
12 Schritt
13 Schritt

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung und Entfernung von Einlagerungen eines Adsorptionsfilters, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Adsorptionsfilter über eine Zeitdauer mit einer ersten Ultraschallanregung beaufschlagt wird, wobei der Energieeintrag der ersten Ultraschallanregung derart gewählt wird, dass er einerseits zur Steigerung der Desorption von gasförmigen Kohlenwasserstoffbestandteilen ausreicht und andererseits nicht zur nennenswerten Verdampfung von flüssigen, leichtflüchtigen
Kohlenwasserstoffbestandteilen ausreicht;
b) während der ersten Ultraschallanregung eine Gemischreaktion mittels einer
Lambdasonde beobachtet wird;
c) sofern nach der ersten Ultraschallanregung keine Veränderung der
Gemischreaktion vorliegt, eine erste Beladung des Adsorptionsfilters bestimmt wird;
d) sofern der in Verfahrensschritt c) bestimmte Wert der ersten Beladung nicht mit dem Wert der Beladung im Neuzustand übereinstimmt, der Adsorptionsfilter über eine Zeitdauer mit einer zweiten Ultraschallanregung beaufschlagt wird, wobei der Energieeintrag der zweiten Ultraschallanregung derart gewählt wird, dass er zur Verdampfung von flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteilen ausreicht;
e) während der zweiten Ultraschallanregung eine Gemischreaktion mittels der
Lambdasonde beobachtet und die Abweichungen der Gemischreaktion kumuliert werden;
f) sofern nach der zweiten Ultraschallanregung eine Veränderung der
Gemischreaktion vorliegt, eine zweite Beladung des Adsorptionsfilters bestimmt wird;
g) sofern der in Verfahrensschritt f) bestimmte Wert der zweiten Beladung mit dem in Verfahrensschritt c) bestimmten Wert der ersten Beladung übereinstimmt, einerseits aus den in Verfahrensschritt e) kumulierten Abweichungen die Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile und andererseits die Differenz der in Verfahrensschritt f) bestimmten zweiten Beladung abzüglich der Beladung im Neuzustand des Adsorptionsfilters den Wert der Masse der irreversiblen Bestandteile ermittelt werden;
h) sofern der in Verfahrensschritt f) bestimmte Wert der zweiten Beladung nicht mit dem in Verfahrensschritt c) bestimmten Wert der ersten Beladung übereinstimmt, aus der Differenz des Werts der zweiten Beladung abzüglich des Werts der ersten Beladung abzüglich des Werts der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile den Wert der Masse des Wassers ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Masse der flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffbestandteile abgespeichert, mit einem Schwellenwert verglichen und bei einer Überschreitung des Schwellenwertes eine Fehlermeldung generiert werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Masse der irreversiblen Bestandteile abgespeichert, mit einem Schwellenwert verglichen und bei einer Überschreitung des Schwellenwertes eine Fehlermeldung generiert werden kann.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Masse des Wassers abgespeichert, mit einem Schwellenwert verglichen und bei einer
Überschreitung des Schwellenwertes eine Fehlermeldung generiert werden kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sofern nach der ersten Ultraschallanregung eine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, eine Meldung generiert werden kann, dass noch gasförmige Kohlenwasserstoffe im Adsorptionsfilter eingelagert sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sofern der Wert der ersten Beladung mit dem Wert der Beladung im Neuzustand übereinstimmt, eine Meldung generiert werden kann, dass der Adsorptionsfilter vollständig regeneriert wurde und im Adsorptionsfilter keine Einlagerungen von flüssigen, leichtflüchtigen
Kohlenwasserstoffbestandteilen und/oder Wasser und/oder irreversiblen Bestandteilen vorliegen, welche mittels einer Ultraschallanregung entfernt werden können.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sofern nach der zweiten Ultraschallanregung keine Veränderung der Gemischreaktion vorliegt, eine Meldung generiert werden kann, dass im Adsorptionsfilter keine flüssigen, leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe eingelagert sind, welche mittels einer Ultraschallanregung entfernt werden können.
8. Vorrichtung zur Ermittlung und Entfernung von Einlagerungen eines Adsorptionsfilters nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Adsorptionsfilter mit mindestens einem Ultraschallsender und mindestens einem Ultraschallempfänger aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallsender innerhalb des Adsorptionsfilters in der Nähe eines Anschlusses für eine Frischluftleitung angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallempfänger innerhalb des Adsorptionsfilters in der Nähe eines Anschlusses für eine
Entlüftungsleitung angeordnet ist.
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