WO2016062561A1 - Tankentlüftungssystem und verfahren zu seinem betrieb - Google Patents

Tankentlüftungssystem und verfahren zu seinem betrieb Download PDF

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WO2016062561A1
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combustion engine
connecting line
tank
valve
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Andreas Posselt
Andreas Rupp
Marko Lorenz
Andreas Gutscher
Andrea Krusch
Haris Hamedovic
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M35/162—Motorcycles; All-terrain vehicles, e.g. quads, snowmobiles; Small vehicles, e.g. forklifts

Definitions

  • the present invention relates to a tank ventilation system. Furthermore, it relates to a method for operating a tank ventilation system.
  • the present invention relates to a computer program which is set up, each step of the method according to the invention
  • the invention relates to an electronic control unit which is adapted to an internal combustion engine by means of the invention
  • Fuel tanks of motor vehicles on a tank ventilation system This consists of an activated carbon filter for adsorption of a
  • this line is one
  • Activated carbon filter adsorbs, so that only purified air can escape into the atmosphere.
  • the adsorbed fuel vapors are passed in a regeneration operation in a suction pipe of the internal combustion engine. In the suction pipe prevails
  • Regenerierstrom be adapted to the operating condition of the internal combustion engine. On the registered amount of hydrocarbon is using the lambda control of the internal combustion engine
  • Tank ventilation system comprising the following steps:
  • Determining a speed signal of an internal combustion engine determining one of an activated carbon filter introduced through a connecting line in a suction pipe of the internal combustion engine
  • the inventive method allows a tank ventilation for tank ventilation systems of
  • Speed sensor of the internal combustion engine may be, for example, different tooth times or
  • Angular accelerations or changes in angular acceleration known as rough running, act.
  • To determine the hydrocarbon stream is preferably from
  • Fluctuations of the speed signal to an indicated mean pressure pmi and / or to a combustion air ratio ⁇ is closed. From the indicated mean pressure pmi and / or from the combustion air ratio ⁇ , the hydrocarbon flow is then determined. This exploits the fact that the quantity of fuel injected into a cylinder of an internal combustion engine under certain boundary conditions correlates both with the pmi and with a characteristic MWF (mechanical work feature) of the respective cylinder based on an evaluation of the speed signal. Certain operating or
  • Boundary conditions are an example of lean combustion, so that a lot of fuel is safely completely implemented. Furthermore, the knowledge of the underlying combustion position or the assurance of the optimal combustion position by the combustion initiation by the optimal ignition angle MBT (minimum advance for best torque) is required.
  • pmi represents a measure of a work performed by the respective cylinder in relation to a stroke volume. This is defined according to formula 1 as follows:
  • y ° KWnZOT describes the value y of the angle around which the crankshaft (KW) is compared to its state at which a
  • MWF is a low-computationally determinable feature of an output work due to combustion in the internal combustion engine.
  • Mean value are formed, for example, to obtain a less noisy value for the speed. It is still conceivable, from several
  • the combustion air ratio ⁇ can be derived from a change in the characteristic MWF as a function of the engine supplied
  • Fuel quantity to be determined is a determination or
  • predetermined variation of a load is then closed when evaluating the above variables to a ⁇ .
  • Under the fuel injection time in the internal combustion engine according to the invention is an injection time of a fuel source of
  • a tank vent valve is arranged in the connecting line in a known manner.
  • the fuel injection time is then an injection time of
  • a shut-off valve is arranged in the connecting line.
  • Tank vent valve which allows dosing of the hydrocarbon stream, a shut-off valve can be switched only between a fully open and a fully closed position.
  • Fuel injection time is then one injection time
  • Fuel injector This can be arranged in the suction pipe
  • the injector may also be an injector for direct fuel injection. The control of the injector is adjusted so that the total amount of
  • no valve is arranged in the connecting line.
  • the fuel injection time is an injection time of a fuel injection valve. There are no time limits
  • Fuel quantity must be adjusted accordingly. It is preferred that a variable throttle is arranged in the connecting line.
  • the variable throttle is dependent on a
  • Controlled torque request to the internal combustion engine is in particular connected to an accelerator pedal or a throttle cable of a motor vehicle, which is driven by the internal combustion engine.
  • the variable throttle makes it possible at higher loads, which lead to a lower Saugrohrunterdruck with the accelerator pedal pressed, a larger and thus loss of power effective cross section of the
  • the computer program according to the invention is set up to carry out each step of the method according to the invention, in particular if it is executed on a computer or electronic control unit. It allows the implementation of the method according to the invention on an electronic control unit, without having to make any structural changes thereto.
  • the computer program is stored in particular on the machine-readable storage medium according to the invention.
  • Receive control unit which is adapted to operate a tank ventilation system by means of the method according to the invention.
  • Tank ventilation system can be done that in conventional
  • Tank venting system with the inventive method and new designs of the tank ventilation system.
  • Tank ventilation system has an activated carbon filter, with a
  • Vent line of a fuel tank is connected, and a
  • Connecting line which connects the activated carbon filter with a suction pipe of an internal combustion engine, on.
  • the internal combustion engine has a speed sensor.
  • In the connecting line is no
  • Tank vent valve arranged. It can therefore be dispensed with a need in conventional tank ventilation systems expensive component.
  • a shut-off valve is arranged in the connecting line.
  • a variable throttle is arranged in the connecting line, which is set up in response to a
  • Torque request to be controlled to the internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a tank ventilation system according to the prior art.
  • Fig. 2 shows a tank ventilation system which can be operated by a method according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3 shows a tank ventilation system according to an embodiment of the invention, by means of a method according to another
  • Embodiment of the invention can be operated.
  • Fig. 4 shows a tank ventilation system according to another
  • Embodiment of the invention which can be operated by means of a method according to yet another embodiment of the invention.
  • Fig. 5 shows a tank ventilation system according to yet another
  • Embodiment of the invention which can be operated by means of a method according to yet another embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a graph showing the relationship between the torque of an internal combustion engine and the combustion air ratio in an embodiment of the invention.
  • Fig. 1 the internal combustion engine 1 of a motor vehicle is shown. This is supplied via a suction pipe 2 with a fuel / air mixture.
  • a suction pipe 2 With a fuel / air mixture.
  • a hot-film anemometer (HFM) as air mass meter 21
  • a charge air cooler 22 a throttle valve 23
  • a fuel injection valve 24 for the
  • Intake manifold one-point injection arranged.
  • a lambda probe 31 is arranged in an exhaust line 3 of the internal combustion engine 1.
  • a conventional tank ventilation system is connected to the intake manifold 2.
  • a fuel tank 4 containing fuel 41 is connected via a vent line 5 with an activated carbon filter 6. This has an opening 61 which connects its interior with the ambient atmosphere.
  • a connecting line 7 leaves the activated carbon filter 6 and ends between the throttle valve 23 and the fuel injection valve 24 in the intake manifold 2.
  • the tank ventilation valve 71 is operated in a regeneration mode of the
  • Tankentl Fundamental Tankentlsystems depending on the signal of the lambda probe 31 driven.
  • the tank venting system shown in Fig. 2 corresponds to the
  • the intake manifold 2 of the internal combustion engine 1 contains no air mass meter 21 and no intercooler 22.
  • no lambda probe 31 is arranged in the exhaust system.
  • This tank ventilation system can be installed in the
  • Speed sensor 1 1 determined. From fluctuations in the speed signal is closed according to the formulas 1 and 2 to the indicated mean pressure pmi and from the pmi is from the activated carbon filter 6 by a
  • FIG. 3 is a tank ventilation system according to a second
  • Tank vent valve 71 is replaced by a shut-off valve 72.
  • Connecting line 7 is dimensioned so that it is open
  • Shut-off valve 72 can come in the worst case to no misfires of the internal combustion engine 1 due to too lean or too rich fuel / air mixture. In the regeneration mode of the
  • Hydrocarbon stream determined in the same manner as in the first
  • Hydrocarbon flow is then used to adjust the fuel injection through the fuel injector 24.
  • Fig. 4 is a tank ventilation system according to a fourth
  • Embodiment of the invention shown differs from the tank ventilation systems according to FIGS. 2 and 3 in that no valve is arranged in the connecting line 7. There is no temporary regeneration of the tank ventilation system instead.
  • air constantly flows through the opening 61 of the activated carbon filter 6 and transports desorbed fuel through the connecting line 7 into the intake manifold 2.
  • the hydrocarbon flow is determined in the same manner as in the third embodiment of the invention and its knowledge thereof used, the fuel injection into the intake manifold 2 through the
  • Fuel injector 24 adapt.
  • FIG. 6 A tank ventilation system according to a sixth embodiment of the invention is shown in FIG. It's different from that
  • Tank ventilation system according to the fourth embodiment, characterized in that in the connecting line 7, a variable throttle 73 is arranged. This is connected to the throttle cable 8 of the motor vehicle.
  • Method according to a seventh embodiment of the invention is not only the fuel injection into the intake manifold 2 by the Fuel injection valve 24 adapted in the same manner as in the fifth embodiment.
  • the effective cross section of the connecting pipe 7 is increased by means of the variable throttle 7, to compensate for the reduction of the intake manifold pressure occurring thereby.
  • the relationship between the requested torque M and the combustion air ratio ⁇ is shown qualitatively in FIG. 6 for ⁇ values in the range from 0.8 to 1.3.

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems. Dieses umfasst das Ermitteln eines Drehzahlsignals einer Verbrennungskraftmaschine (1), das Ermitteln eines aus einem Aktivkohlefilter (6) durch eine Verbindungsleitung (7) in ein Saugrohr (2) der Verbrennungskraftmaschine (1) eingeleiteten Kohlenwasserstoffstroms aus dem Drehzahlsignal, und das Anpassen einer Kraftstoffeinspritzzeit in die Verbrennungskraftmaschine (1) in Abhängigkeit von dem Kohlenwasserstoffstrom. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Tankentlüftungssystem, aufweisend einen Aktivkohlefilter (6), der mit einer Entlüftungsleitung (5) eines Kraftstofftanks (4) verbunden ist, und eine Verbindungsleitung (7), welche den Aktivkohlefilter (6) mit einem Saugrohr (2) einer Verbrennungskraftmaschine (1) verbindet. Die Verbrennungskraftmaschine (1) weist einen Drehzahlsensor (11) auf. In der Verbindungsleitung ist kein Tankentlüftungsventil angeordnet.

Description

Beschreibung Titel
Tankentlüftungssvstem und Verfahren zu seinem Betrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tankentlüftungssystem. Weiterhin betrifft sie ein Verfahren zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um eine Verbrennungskraftmaschine mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu betreiben.
Stand der Technik
Zur Einhaltung von Verdunstungsemissionsgrenzwerten weisen
Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen ein Tankentlüftungssystem auf. Dieses besteht aus einem Aktivkohlefilter zur Adsorption der aus einer
Entlüftungsleitung des Kraftstofftanks entweichenden Kraftstoffdämpfe und einer Verbindungsleitung, die den Aktivkohlefilter mit dem Saugrohr einer Verbrennungskraftmaschine verbindet. In dieser Leitung ist ein
Tankentlüftungsventil angeordnet.
Aus dem Kraftstofftank entweichende Kraftstoffdämpfe werden im
Aktivkohlefilter adsorbiert, so dass nur gereinigte Luft in die Atmosphäre austreten kann. Um die Aktivkohle immer wieder zu regenerieren, werden die adsorbierten Kraftstoffdämpfe in einem Regenerierbetrieb in ein Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine geleitet. In dem Saugrohr herrscht ein
Unterdruck, so dass bei geöffnetem Tankentlüftungsventil auch in der Verbindungsleitung und im Aktivkohlefilter ein Unterdruck erzeugt wird. Dadurch strömt Luft aus der Umgebung durch die Aktivkohle ins Saugrohr. Diese desorbiert die angelagerten Kohlenwasserstoffe und führt sie der motorischen Verbrennung zu. Das Tankentlüftungsventil in der
Verbindungsleitung dosiert diesen Regenerierstrom, der auch als„Spülstrom bezeichnet wird. Über das elektrische Tastverhältnis kann dieser
Regenerierstrom dem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine angepasst werden. Auf die eingetragene Kohlenwasserstoffmenge wird mit Hilfe der Lambdaregelung der Verbrennungskraftmaschine
zurückgeschlossen und über eine Gemischadaption wird die über einen Kraftstoff! njektor in die Verbrennungskraftmaschine eingespritzte
Kraftstoff menge entsprechend angepasst.
Hierzu ist es aus der DE 20 2012 203 650 A1 bekannt eine drehzahlbasierte Lambda-Schätzung durchzuführen und aus der DE 10 2012 203 652 ist es bekannt eine drehzahlbasierte Momentenschätzung durchzuführen.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines
Tankentlüftungssystems, umfassend die folgenden Schritte:
Ermitteln eines Drehzahlsignals einer Verbrennungskraftmaschine, Ermitteln eines aus einem Aktivkohlefilter durch eine Verbindungsleitung in ein Saugrohr der Verbrennungskraftmaschine eingeleiteten
Kohlenwasserstoffstroms aus dem Drehzahlsignal,
- Anpassen einer Kraftstoffeinspritzzeit in die Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von dem Kohlenwasserstoffstrom.
Indem ein Anpassen einer Kraftstoffeinspritzzeit aufgrund von
Drehzahlinformationen erfolgt, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Tankentlüftung auch für Tankentlüftungssysteme von
Verbrennungskraftmaschinen in deren Abgastrakt keine Lambdasonde angeordnet ist. Zudem ermöglicht es eine Reduzierung des
Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen der Verbrennungskraftmaschine. Das Ermitteln des Drehzahlsignals erfolgt insbesondere mittels eines
Drehzahlsensors der Verbrennungskraftmaschine. Bei dem Drehzahlsignal kann es sich beispielsweise um verschiedene Zahnzeiten oder
Segmentzeiten, welche unmittelbar proportional zur Drehzahl der Kurbelwelle sind, aber auch Winkelgeschwindigkeitsänderungen und
Winkelbeschleunigungen oder Änderungen der Winkelbeschleunigung, bekannt als Laufunruhe, handeln.
Um den Kohlenwasserstoffstrom zu ermitteln wird bevorzugt aus
Schwankungen des Drehzahlsignals auf einen indizierten Mitteldruck pmi und/oder auf ein Verbrennungsluftverhältnis λ geschlossen wird. Aus dem indizierten Mitteldruck pmi und/oder aus dem Verbrennungsluftverhältnis λ wird dann der Kohlenwasserstoffstrom ermittelt. Hierbei wird ausgenutzt, dass die in einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge unter bestimmten Randbedingungen sowohl mit dem pmi als auch mit einem auf einer Auswertung des Drehzahlsignals basierenden Merkmal MWF (mechanical work feature, Merkmal für mechanische Arbeit) des jeweiligen Zylinders korreliert. Bestimmte Betriebs- bzw.
Randbedingungen sind beispielhaft eine magere Verbrennung, damit eine Menge von Kraftstoff sicher vollständig umgesetzt wird. Weiterhin ist die Kenntnis der zugrundeliegenden Verbrennungslage bzw. die Sicherstellung der optimalen Verbrennungslage durch die Verbrennungseinleitung durch den optimalen Zündwinkel MBT (minimum advance for best torque) erforderlich. Dabei stellt pmi ein Maß für eine von dem jeweiligen Zylinder geleistete Arbeit bezogen auf ein Hubvolumen dar. Dieser ist gemäß Formel 1 wie folgt definiert:
(Formel 1 )
Figure imgf000005_0001
wobei Vh für das Hubvolumen eines Zylinders, p für den in dem Zylinder herrschenden Druck und φ für den Winkel zwischen Kurbelwelle und
Mittelachse des Zylinders steht. Es muss zusätzlich angegeben werden, ob der pmi über ein gesamtes Arbeitsspiel oder nur über eine entsprechende Hochdruck- bzw. Niederdruckschleife berechnet wird. Für eine pmi-Berechnung können Drehsignalwerte als Eingangsgrößen für eine Berechnung verwendet werden, aus der als Ausgangsgröße ein drehzahlbasiertes Merkmal zur Bestimmung des Drehmomentes folgt. Hierzu kann das bereits voranstehend erwähnte MWF zum Einsatz kommen. Dieses berechnet sich gemäß Formel 2 aus dem Verlauf von Rotationsenergien der Kurbelwelle:
MWF = Erot nZOT "
Figure imgf000006_0001
Dabei beschreibt y°KWnZOT den Wert y des Winkels um den sich die Kurbelwelle (KW) im Vergleich zu ihrem Stand, an dem sich ein
entsprechender Kolben im zentralen oberen Totpunkt (ZOT) befindet, weitergedreht hat. Analog hierzu beschreibt x°KWvZOT den Wert des Winkels vor dieser Position. Verglichen wird durch MWF der
Energieunterschied zwischen einem Zustand des entsprechenden
Kurbelwellen-Systems vor der Zündung und einem Zustand des
Kurbelwellen-Systems nach der Zündung. Folglich ist MWF ein mit geringem Rechenaufwand bestimmbares Merkmal für eine abgegebene Arbeit aufgrund einer Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine.
Bei der Berechnung können auch aus einem engen Bereich um die jeweilige Winkelstellung mehrere Werte der Drehzahl ermittelt und daraus ein
Mittelwert gebildet werden, um zum Beispiel einen weniger rauschbehafteten Wert für die Drehzahl zu erhalten. Es ist weiterhin denkbar, aus mehreren
Bereichen vor und nach der Verbrennung, Werte in der oben beschriebenen Art und Weise für die Drehzahl zu ermitteln und sie paarweise angeordnet zu Winkeln vor und nach der Verbrennung, oder zusammengefasst zu einem Wert vor und einem Wert nach der Verbrennung, zur Differenzbildung im MWF heranzuziehen.
Das Verbrennungsluftverhältnis λ kann aus einer Änderung des Merkmals MWF in Abhängigkeit der dem Verbrennungsmotor zugeführten
Kraftstoffmenge ermittelt werden. Alternativ wird zur Bestimmung bzw.
Schätzung von λ unter Variation einer Kraftstoffmenge das Merkmal MWF als auch eine Änderung der Verbrennungslage betrachtet. Bei einer
vorgegebenen Variation einer Last wird dann bei Auswertung der genannten Größen auf ein λ geschlossen.
Unter der Kraftstoffeinspritzzeit in die Verbrennungskraftmaschine wird erfindungsgemäß eine Einspritzzeit einer Kraftstoffquelle der
Verbrennungskraftmaschine verstanden.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Verbindungsleitung in bekannter Weise ein Tankentlüftungsventil angeordnet. Die Kraftstoffeinspritzzeit ist dann eine Einspritzzeit des
Tankentlüftungsventils.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Verbindungsleitung ein Absperrventil angeordnet. Anders als ein
Tankentlüftungsventil, welches ein Dosieren des Kohlenwasserstoffstroms ermöglicht, kann ein Absperrventil nur zwischen einer vollständig geöffneten und einer vollständig geschlossenen Stellung geschaltet werden. Die
Kraftstoffeinspritzzeit ist dann eine Einspritzzeit eines
Kraftstoffeinspritzventils. Dieses kann im Saugrohr angeordnet sein
(Einpunkt- oder Mehrpunkteinspritzung). Das Einspritzventil kann aber auch ein Injektor für eine Kraftstoffdirekteinspritzung sein. Die Ansteuerung des Einspritzventils wird dabei so angepasst dass die Gesamtmenge des
Kraftstoffs aus dem Kohlenwasserstoffstrom und aus der
Kraftstoffeinspritzung ein gewünschtes λ ergibt.
In noch einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Verbindungsleitung überhaupt kein Ventil angeordnet. Auch in dieser Ausführungsform ist die Kraftstoffeinspritzzeit eine Einspritzzeit eines Kraftstoffeinspritzventils. Es finden keine zeitlich begrenzten
Regenerierphasen des Aktivkohlefilters mehr statt. Stattdessen wird kontinuierlich Kraftstoff aus dem Aktivkohlefilter desorbiert und der
Verbrennung zugeführt. Die über das Einspritzventil zugeführte
Kraftstoff menge muss hiezu entsprechend angepasst werden. Es ist bevorzugt, dass in der Verbindungsleitung eine variable Drossel angeordnet ist. Die variable Drossel wird in Abhängigkeit von einer
Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine gesteuert. Hierzu ist sie insbesondere mit einem Gaspedal oder einem Gaszug eines Kraftfahrzeugs verbunden, das von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird. Die variable Drossel ermöglicht es bei höheren Lasten, die bei gedrücktem Gaspedal zu einem geringeren Saugrohrunterdruck führen, einen größeren und somit verlustärmeren effektiven Querschnitt der
Verbindungsleitung einzustellen.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, insbesondere wenn es auf einem Rechengerät oder elektronischen Steuergerät ausgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist das Computerprogramm insbesondere auf dem erfindungsgemäßen maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.
Wenn das erfindungsgemäße Computerprogramm auf einem elektronischen Steuergerät aufgespielt wird, wird das erfindungsgemäße elektronische
Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um ein Tankentlüftungssystem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu betreiben.
Während das erfindungsgemäße Verfahren auch mit einem
Tankentlüftungssystem durchgeführt werden kann, dass in herkömmlicher
Weise ein Tankentlüftungsventil aufweist, ermöglicht der Betrieb des
Tankentlüftungssystems mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch neue Gestaltungen des Tankentlüftungssystems. Ein erfindungsgemäßes
Tankentlüftungssystem, weist einen Aktivkohlefilter, der mit einer
Entlüftungsleitung eines Kraftstofftanks verbunden ist, und eine
Verbindungsleitung, welche den Aktivkohlefilter mit einem Saugrohr einer Verbrennungskraftmaschine verbindet, auf. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen Drehzahlsensor auf. In der Verbindungsleitung ist kein
Tankentlüftungsventil angeordnet. Es kann also auf ein in herkömmlichen Tankentlüftungssystemen benötigtes teures Bauteil verzichtet werden. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tankentlüftungssystems ist in der Verbindungsleitung ein Absperrventil angeordnet ist.
Vorzugsweise ist in der Verbindungsleitung eine variable Drossel angeordnet ist, welche eingerichtet ist, um in Abhängigkeit von einer
Drehmomentanforderung an die Verbrennungskraftmaschine gesteuert zu werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Tankentlüftungssystem gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt ein Tankentlüftungssystem, das mittels eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung betrieben werden kann. Fig. 3 zeigt ein Tankentlüftungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das mittels eines Verfahrens gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung betrieben werden kann.
Fig. 4 zeigt ein Tankentlüftungssystem gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung, das mittels eines Verfahrens gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung betrieben werden kann.
Fig. 5 zeigt ein Tankentlüftungssystem gemäß noch einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung, das mittels eines Verfahrens gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung betrieben werden kann.
Fig. 6 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Drehmoment einer Verbrennungskraftmaschine und dem Verbrennungsluftverhältnis in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung In Fig. 1 ist die Verbrennungskraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Diese wird über ein Saugrohr 2 mit einem Kraftstoff-/Luftgemisch versorgt. In dem Saugrohr 2 sind stromabwärts aufeinanderfolgend ein Heißfilm-Anemometer (HFM) als Luftmassenmesser 21 , ein Ladeluftkühler 22, eine Drosselklappe 23 und ein Kraftstoffeinspritzventil 24 für die
Saugrohr-Einpunkteinspritzung angeordnet. In einem Abgasstrang 3 der Verbrennungskraftmaschine 1 ist eine Lambdasonde 31 angeordnet. Ein herkömmliches Tankentlüftungssystem ist mit dem Saugrohr 2 verbunden. Ein Kraftstofftank 4, der Kraftstoff 41 enthält ist über eine Entlüftungsleitung 5 mit einem Aktivkohlefilter 6 verbunden. Dieser weist eine Öffnung 61 auf, welche seinen Innenraum mit der Umgebungsatmosphäre verbindet. Eine Verbindungsleitung 7 verlässt den Aktivkohlefilter 6 und endet zwischen der Drosselklappe 23 und dem Kraftstoffeinspritzventil 24 im Saugrohr 2. Das Tankentlüftungsventil 71 wird in einem Regenerierbetrieb des
Tankentlüftungssystems in Abhängigkeit vom Signal der Lambdasonde 31 angesteuert.
Das in Fig. 2 dargestellte Tankentlüftungssystem entspricht dem
herkömmlichen Tankentlüftungssystem gemäß Fig. 1. Allerdings enthält das Saugrohr 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 keinen Luftmassenmesser 21 und keinen Ladeluftkühler 22. Im Abgasstrang ist keine Lambdasonde 31 angeordnet. Dafür weist die Verbrennungskraftmaschine 1 einen
Drehzahlsensor 11 auf. Dieses Tankentlüftungssystem kann im
Regenerierbetrieb mittels eines ersten Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden. Hierin wird ein
Drehzahlsignals der Verbrennungskraftmaschine 1 mittels des
Drehzahlsensors 1 1 ermittelt. Aus Schwankungen des Drehzahlsignals wird gemäß den Formeln 1 und 2 auf den indizierten Mitteldruck pmi geschlossen und aus dem pmi wird ein aus dem Aktivkohlefilter 6 durch eine
Verbindungsleitung 7 in das Saugrohr 2 der Verbrennungskraftmaschine 1 eingeleiteter Kohlenwasserstoffstrom ermittelt. Schließlich wird die
Kraftstoffeinspritzzeit des Tankentlüftungsventils 71 in die
Verbrennungskraftmaschine 1 in Abhängigkeit von dem
Kohlenwasserstoffstrom angepasst. In Fig. 3 ist ein Tankentlüftungssystem gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese unterscheidet sich von dem Tankentlüftungssystem gemäß Fig. 2 darin, dass das
Tankentlüftungsventil 71 durch ein Absperrventil 72 ersetzt ist. Die
Verbindungsleitung 7 ist so dimensioniert, dass es bei geöffnetem
Absperrventil 72 auch im ungünstigsten Fall zu keinen Aussetzern der Verbrennungskraftmaschine 1 aufgrund eines zu mageren oder zu fetten Kraftstoff-/Luftgemisches kommen kann. Im Regenerierbetrieb des
Tankentlüftungssystems wird das Absperrventil geöffnet. In einem Verfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird hierbei der
Kohlenwasserstoffstrom in derselben Weise ermittelt wie im ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Allerdings wird die Kenntnis des
Kohlenwasserstoffstroms dann dazu verwendet, die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 24 anzupassen.
In Fig. 4 ist ein Tankentlüftungssystem gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese unterscheidet sich von den Tankentlüftungssystemen gemäß Fig. 2 und 3 darin, dass das in der Verbindungsleitung 7 kein Ventil angeordnet ist. Es findet kein zeitlich begrenzter Regenerierbetrieb des Tankentlüftungssystems statt. Stattdessen strömt in einem Verfahren gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung ständig Luft durch die Öffnung 61 des Aktivkohlefilters 6 und transportiert desorbierten Kraftstoff durch die Verbindungsleitung 7 ins Saugrohr 2. Der Kohlenwasserstoffstrom wird in derselben Weise ermittelt wie im dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ermittelt und seine Kenntnis dazu verwendet, die Kraftstoffeinspritzung ins Saugrohr 2 durch das
Kraftstoffeinspritzventil 24 anzupassen.
Ein Tankentlüftungssystem gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Es unterscheidet sich von dem
Tankentlüftungssystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dadurch, dass in der Verbindungsleitung 7 eine variable Drossel 73 angeordnet ist. Diese ist mit dem Gaszug 8 des Kraftfahrzeugs verbunden. In einem
Verfahren gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nicht nur die Kraftstoffeinspritzung ins Saugrohr 2 durch das Kraftstoffeinspritzventil 24 in derselben Weise angepasst wie im fünften Ausführungsbeispiel. Zusätzlich wird bei einer Drehmomentanforderung des Fahrers der effektive Querschnitt der Verbindungsleitung 7 mittels der variablen Drossel 7 vergrößert, um die hierbei auftretende Verringerung des Saugrohrdrucks zu kompensieren. Der Zusammenhang zwischen dem angeforderten Drehmoment M und dem Verbrennungsluftverhältnis λ ist hierzu in Fig. 6 qualitativ für λ-Werte im Bereich von 0,8 bis 1 ,3 dargestellt. Auch wenn die Anordnung einer variablen Drossel 73 beispielhaft nur für ein Tankentlüftungssystem ohne Ventil in der Verbindungsleitung 7 beschrieben wurde, ist es erfindungsgemäß auch möglich, die variable Drossel 73 in der
Verbindungsleitung eines Tankentlüftungssystems mit einem
Tankentlüftungsventil 71 gemäß Fig. 2 oder mit einem Absperrventil 72 gemäß Fig. 3 vorzusehen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems, umfassend die folgenden Schritte:
Ermitteln eines Drehzahlsignals einer
Verbrennungskraftmaschine (1 ),
Ermitteln eines aus einem Aktivkohlefilter (6) durch eine Verbindungsleitung (7) in ein Saugrohr (2) der Verbrennungskraftmaschine (1 ) eingeleiteten Kohlenwasserstoffstroms aus dem Drehzahlsignal,
Anpassen einer Kraftstoffeinspritzzeit in die
Verbrennungskraftmaschine (1 ) in Abhängigkeit von dem Kohlenwasserstoffstrom.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus
Schwankungen des Drehzahlsignals auf einen indizierten Mitteldruck pmi und/oder auf ein Verbrennungsluftverhältnis λ geschlossen wird, und dass aus dem indizierten Mitteldruck pmi und/oder aus dem Verbrennungsluftverhältnis λ der Kohlenwasserstoffstrom ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (7) ein Tankentlüftungsventil (71 ) angeordnet ist und die Kraftstoffeinspritzzeit eine Einspritzzeit des
Tankentlüftungsventils (71 ) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (7) ein Absperrventil (72) angeordnet ist und die Kraftstoffeinspritzzeit eine Einspritzzeit eines
Kraftstoffeinspritzventils (24) ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (7) kein Ventil angeordnet ist und die
Kraftstoffeinspritzzeit eine Einspritzzeit eines Kraftstoffeinspritzventils (24) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, in der Verbindungsleitung (7) eine variable Drossel (73) angeordnet ist, wobei die variable Drossel (73) in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung an die
Verbrennungskraftmaschine (1 ) gesteuert wird.
Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein
Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.
Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um ein
Tankentlüftungssystem mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zu betreiben.
Tankentlüftungssystem, aufweisend einen Aktivkohlefilter (6), der mit einer Entlüftungsleitung (5) eines Kraftstofftanks (4) verbunden ist, und eine Verbindungsleitung (7), welche den Aktivkohlefilter (6) mit einem Saugrohr (2) einer Verbrennungskraftmaschine (1 ) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (1 ) einen Drehzahlsensor (11 ) aufweist, und dass in der
Verbindungsleitung kein Tankentlüftungsventil (71 ) angeordnet ist.
Tankentlüftungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (7) ein Absperrventil (72) angeordnet ist. Tankentlüftungssystem nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (7) eine variable Drossel (73) angeordnet ist, welche eingerichtet ist, um in Abhängigkeit von einer Drehmomentanforderung an die
Verbrennungskraftmaschine gesteuert zu werden.
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