用於油箱系統的裝置以及具有該裝置的機動車的製作方法

2023-04-28 04:25:21 3

專利名稱:用於油箱系統的裝置以及具有該裝置的機動車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於油箱系統的裝置、一種具有用於油箱系統的根據本實用新型的裝置的機動車。
背景技術：
油箱系統、特別是機動車的油箱系統通常具有用於過濾揮發性的燃油成分、例如碳氫化合物排放(HC)的活性炭過濾器。由於活性炭過濾器具有一個規定的容納容量，因此必須對其進行再生處理。如果超過了容納容量，則揮發性的燃油成分穿透活性炭過濾器並且到達外部環境中。活性炭過濾器的再生處理在機動車中通常在行駛期間利用新鮮空氣實現。在空氣流過活性炭過濾器之後，空氣被輸送至發動機的吸入管道。布置在發動機的廢氣流中的Lambda-傳感器探測了空氣相對於燃油的比例並且將該比例傳輸至控制器。由確定的比例中可以確定碳氫化合物排放(HC)。根據這個值，控制器隨後調節使得空氣流過活性炭過濾器。
該方法的一個缺點是控制器的時間延遲的反應。如果機動車例如由於街道邊石而發生震動，則在燃油箱中導致了碳氫化合物的更多的逸出氣體。該逸出氣體到達活性炭過濾器中，該活性炭過濾器以恆定的流過率進行衝洗。由於活性炭過濾器中的碳氫化合物的濃度已經提高了，但流過率保持恆定，因此從活性炭過濾器中衝洗出來的碳氫化合物的濃度也提高。這種具有提高的碳氫化合物濃度的氣體現在被輸送至發動機。這導致了在混合氣形成中出現幹擾並且進而導致了在燃燒過程中出現幹擾。在燃燒之後，廢氣流中的 Lambda-傳感器才識別了燃燒混合物中的變化並且可以將該變化隨後傳輸至控制器，以便降低活性炭過濾器的流過率。
由此產生的缺點在於，流過率處於最大的流過率之下。如果在該方法中可能以最大可能的流過率而流入活性炭過濾器，則這可能在震動時導致更不利的混合氣形成。這可能導致，即混合氣不再能被點燃並且發動機停止工作。
該方法的另一個缺點是，其對於具有起動_/停止-功能的機動車以及具有混合驅動裝置的機動車都是不適用的。其原因在於，即由於在其中發動機不運轉的階段而限制了活性炭過濾器的再生處理。

實用新型內容

因此本實用新型的目的在於，與現有技術相比對活性炭過濾器的再生處理方法進行優化。
上述的目的通過一種根據權利要求
1所述的用於油箱系統的裝置、一種根據權利要求
7所述的具有用於油箱系統的根據本實用新型的裝置的機動車以及一種根據權利要求
9所述的用於油箱系統的活性炭過濾器的排空方法來實現。其他的有利的實施方式由說明書、附圖以及從屬權利要求
中得出。
根據本實用新型的用於油箱系統的裝置具有下述特徵活性炭過濾器，在該活性
3炭過濾器中可以容納揮發性的燃油成分、特別是碳氫化合物(HC)並且活性炭過濾器具有用於揮發性的燃油成分的輸送管；吹洗氣體裝置，利用該吹洗氣體裝置可以將吹洗氣體、特別是空氣輸送給活性炭過濾器；具有閥的排出管，通過該排出管可以藉助於吹洗氣體將揮發性的燃油成分從活性炭過濾器中排出並且排出管的閥與控制器相連接；和用於揮發性的燃油成分的濃度傳感器布置在排出管中，以便在與控制器相連接的情況下實現對活性炭過濾器的衝洗。
活性炭過濾器的衝洗或排空取決於與控制器相連接的濃度傳感器進行。濃度傳感器布置在活性炭過濾器的排出管中。有利的是，濃度傳感器探測揮發性的成分的濃度和/ 或濃度變化。在官方申請號為102007033144.6的還未公開的德國專利文獻中描述了這樣一種HC-傳感器。
濃度傳感器將探測的值或變化傳輸至控制器。在排出管中還布置有閥，該閥也與控制器相連接。控制器因此可以根據由濃度傳感器探測的值來對閥進行操作，通過由濃度傳感器探測的濃度和/或濃度變化，可以對吹洗氣體裝置管中的閥進行控制或調節。例如可以由於濃度上升而促使部分地或完全地將閥關閉。
如果在機動車中使用該裝置，則作為該裝置的一個優點實現了與傳統的系統相比的更快的反應能力。因此通過及時地修正噴射量而防止了混合氣形成中的幹擾並且實現了以最大的流過率流過活性炭過濾器。如果這種系統在具有起動-/停止-功能或混合驅動裝置的機動車中使用，則在此基於活性炭過濾器的受控制的衝洗而也可以實現活性炭過濾器的完全的再生處理。
在一個有利的實施方式中，該裝置包括容器、特別是用於儲存燃油的容器，該容器與活性炭過濾器的輸送管相連接；和閥，該閥布置在活性炭過濾器的吹洗氣體裝置上。該閥也與控制器相連接。通過這種構造可以適宜地進行對活性炭過濾器的衝洗，這是因為控制器現在可以根據由濃度傳感器探測的值來對兩個閥進行操作。
此外有利的是，濃度傳感器在排出管中布置在閥之前。由此可以在具有揮發性的成分的較高濃度的氣體流過之前將閥關閉。如果在機動車中使用這種裝置，則濃度變化不會對發動機中的混合氣形成產生幹擾影響。
在另一個有利的實施方式中，濃度傳感器在排出管中布置在閥之後。由此可以將裝置調節到一個特定的濃度率。如果在機動車中應用這個實施方式，則因此可以實現限定於一個預定的、例如不允許被超過的濃度。
在另一個有利的實施方式中，控制器根據由濃度傳感器測量的值來對與其連接的閥進行控制。例如濃度提高促使在衝洗管和/或在排出管中閥的關閉。隨後實現了，例如在經過一個預定的時間之後，重新打開一個或兩個閥。
此外有利的是，根據由濃度傳感器測量的濃度來對兩個閥進行調節。在此一個優點是監測排出管中的濃度或濃度變化和對閥進行與此直接相聯繫的調節。以這種方式可以連續地修正閥的位置並且適應於各種實際情況。由此在活性炭過濾器的較高的流過率的情況下獲得了與傳統的裝置相比較的更快的反應。
根據本實用新型的機動車具有上述的用於油箱系統的裝置。通過在機動車內部應用根據本實用新型的油箱系統，機動車也具有所有的前述的優點。
有利的還在於機動車中的與控制器相連接的Lambda-傳感器。如果濃度傳感器探測到濃度變化時，則這是特別有利的。藉助於Lambda-傳感器確定了在空氣和燃油之間的比例並且將該比例傳輸至控制器。在這個基礎上可以確定碳氫化合物排放。這可以根據所探測的濃度變化和排放值對一個或兩個閥進行控制。
根據本實用新型的用於油箱系統的活性炭過濾器的排空方法包括下述步驟
-在活性炭過濾器中過濾揮發性的成分、特別是碳氫化合物(HC)，
-使得吹洗氣體流過活性炭過濾器，
-藉助於濃度傳感器探測活性炭過濾器的排出管中的揮發性的成分的濃度和/或濃度變化，和
-將濃度傳感器中的濃度和/或濃度變化傳輸至控制器，以便在與控制器相連接的情況下實現對活性炭過濾器的衝洗。
根據本實用新型的排空方法對油箱系統的根據本實用新型的裝置的活性炭過濾器進行再生處理。通過再生處理使得活性炭過濾器完全地或部分地排空。相應地，在活性炭過濾器中收集的揮發性的成分完全地或部分地被衝洗出來。在運行中，活性炭過濾器過濾揮發性的成分、特別是碳氫化合物(HC)。為了避免揮發性的成分穿透活性炭過濾器，使得吹洗氣體流過活性炭過濾器。在活性炭過濾器的排出裝置中，揮發性的成分的濃度和/或濃度變化由濃度傳感器進行探測。該傳感器將探測的值傳輸至控制器。該控制器根據由濃度傳感器探測的值來進行對活性炭過濾器的再生處理。
有利地，控制器對活性炭過濾器的衝洗管和/或排出管中的閥進行控制。該閥例如在活性炭過濾器的排出管中由於揮發性的成分的濃度的提高而關閉，該濃度由濃度傳感器探測。
在本方法的另一個有利的實施方式中，控制器根據由濃度傳感器探測的值來對一個或兩個閥的位置進行調節。因此可以實現進行適宜的衝洗以及在活性炭過濾器之後調節到氣體中揮發性的成分的預定的濃度。
有利地，控制器將由Lambda-傳感器探測的空氣-/燃油-比例用於確定排放。當濃度傳感器例如探測到濃度的變化和控制器基於例如濃度提高而將閥關閉時，利用了由 Lambda-傳感器傳輸的值，以便確定在碳氫化合物中的濃度的下降。由此，控制器可以重新將閥打開以便使得流過活性炭過濾器。如果濃度傳感器例如也探測到一個濃度，則可以將濃度傳感器的值和基於由Lambda-傳感器探測的空氣_/燃油_比例的值在控制器中進行比較。因此可以進行相應的控制，這種控制實現了在混合氣形成的低幹擾的情況下的儘可能高的流過率。


下面參照附圖根據一個優選的實施方式對本實用新型加以說明。該實施方式包括機動車，在該機動車中安裝了用於油箱系統的裝置。圖中示出
圖1示出了用於油箱系統的裝置的一個實施方式的示意圖，和
圖2示出了用於清潔油箱系統的活性炭過濾器的優選的方法的流程圖。
具體實施方式
在圖1中示意性地示出了用於油箱系統1的根據本實用新型的裝置的一個優選的實施方式。油箱系統1是機動車的一部分。
用於油箱系統1的裝置包括具有用於揮發性的成分的輸送管12的活性炭過濾器 10 ；吹洗氣體裝置14 ；具有閥22的排出管16以及與控制器40相連接的濃度傳感器30。如果揮發性的成分通過輸送管12從燃油箱50進入到活性炭過濾器10中，則該揮發性的成分在那裡被過濾並且積聚。由於活性炭過濾器10僅僅可以容納一個規定量的揮發性的成分， 因此為了避免揮發性的成分穿透而需要對活性炭過濾器10進行衝洗或排空。這通過吹洗氣體裝置14進行，在該吹洗氣體裝置中優選地設有閥20。如果通過該吹洗氣體裝置將一種氣體、例如空氣輸送至活性炭過濾器10，則現在含有揮發性的成分的氣體通過排出管16 離開活性炭過濾器10。用於揮發性的成分的濃度傳感器30、例如碳氫化合物傳感器位於排出管16中。該濃度傳感器可以布置在閥22之前或之後。排出管16與發動機60的吸入管 62相連接。在發動機之後，Lambda-傳感器70位於發動機的廢氣流中。Lambda-傳感器70 確定了發動機的廢氣流中的空氣_/燃油-比例並且將該值傳輸至控制器40。基於該比例， 可以做出關於碳氫化合物排放的判定。
如果在運行中燃油箱50發生震動，則更多的碳氫化合物逸出。由於吹洗氣體以未變化的比率流過活性炭過濾器，因此在排出管16中碳氫化合物的濃度提高。這種提高由濃度傳感器30探測並且被傳輸至控制器40。控制器隨後例如將閥20和/或閥22完全地或部分地關閉一個規定的時間段。
另一個選擇是對流過活性炭過濾器10進行調節。在此目標是，將排出管中的碳氫化合物的濃度保持在一個預定的值上。該值例如存儲在控制器50中。此外，布置在發動機60之後的Lambda-傳感器70用於進行檢測。根據在那裡所確定的濃度，對閥20，22 進行操作。濃度傳感器30用作為預警傳感器以用於檢測，即閥的打開或關閉是否過大(zu gross)。以這種方式可以實現活性炭過濾器10的高的流過率，而這不會導致在發動機60 的混合氣形成中的幹擾。
圖2示出了根據本實用新型的方法的一個優選的實施方式的流程圖。從上述的用於油箱系統的裝置出發，在下面描述了方法步驟
在步驟A中，在活性炭過濾器中過濾揮發性的成分。在步驟B中，使得吹洗氣體、 特別是空氣流過活性炭過濾器並且由此完全地或部分地排空活性炭過濾器。在活性炭過濾器之後在吹洗氣體中的揮發性的成分的濃度通過濃度傳感器探測(步驟C)。在步驟D中將這個值傳輸至控制器。由此通過濃度傳感器與控制器相連接地實現了活性炭過濾器的衝洗。
可選擇地，可以對流過或衝洗活性炭過濾器進行調節或控制。如果對流過活性炭過濾器進行控制，則例如排出管中的和/或吹洗裝置中的閥當探測到濃度提高時或當超過一個規定的濃度值時被關閉並且在一個規定的時間之後才根據現在探測到的濃度變化而打開。
可替換地，根據由活性炭過濾器探測的濃度變化或濃度來調節一個或兩個閥。閥例如當探測到濃度提高時被關閉。一旦濃度傳感器探測到濃度下降，則閥這樣地被打開，使得不會導致濃度繼續下降並且也不會導致濃度重新上升。可替換地或補充地，可以與控制器中的濃度額定值進行比較。以這種方式可以使得吹洗氣體比率適宜地匹配於由濃度傳感器測量的值。[0039]此外有利的是，通過Lambda-傳感器確定(步驟E)空氣_/燃油-比例。在步驟 F中將這個值傳輸至控制器。基於這個比例而可以確定碳氫化合物排放(步驟G)。可以在步驟H中將該碳氫化合物排放與濃度傳感器的探測的值相比較。基於這種比較可以選擇性地實現對流過活性炭過濾器的控制以及調節。
濃度傳感器例如探測到濃度的變化，並且碳氫化合物排放的值藉助於Lambda-傳感器確定。在控制器中存儲了用於碳氫化合物排放的額定值。如果濃度傳感器探測到濃度的上升，則將閥關閉。如果基於由Lambda-傳感器傳輸的空氣_/燃油-比例所確定的碳氫化合物排放處於額定值之下，則將閥打開並且重新通過濃度傳感器探測濃度的上升。根據上升的強度實現了重新將閥關閉或者使得流過繼續。
權利要求
1.一種用於油箱系統(1)的裝置，所述裝置具有下述特徵a)活性炭過濾器(10)，在所述活性炭過濾器中可以容納揮發性的燃油成分、特別是碳氫化合物(HC)並且所述活性炭過濾器具有用於所述揮發性的燃油成分的輸送管(12)，b)吹洗氣體裝置(14)，利用所述吹洗氣體裝置可以將吹洗氣體、特別是空氣輸送給所述活性炭過濾器(10)，所述吹洗氣體裝置(14)具有在其上布置的閥(20)，所述閥00)與控制器GO)相連接，c)具有閥02)的排出管(16)，通過所述排出管可以藉助於所述吹洗氣體將所述揮發性的燃油成分從所述活性炭過濾器(10)中排出並且所述排出管的閥0 與控制器GO) 相連接，和d)用於所述揮發性的燃油成分的濃度傳感器(30)布置在所述排出管(16)中，以便在與所述控制器GO)相連接的情況下實現對所述活性炭過濾器(10)的衝洗，其特徵在於，e)通過由所述濃度傳感器(30)探測的濃度和/或濃度變化，可以對吹洗氣體裝置管 (14)中的閥(20)進行控制或調節。
2.根據權利要求
1所述的裝置，在所述裝置中，所述濃度傳感器(30)探測碳氫化合物的濃度和/或濃度變化。
3.根據前述權利要求
中任一項所述的裝置，還包括a)容器(50)，特別用於儲存燃油，所述容器與所述活性炭過濾器(10)的所述輸送管 (12)相連接。
4.根據權利要求
1或2所述的裝置，在所述裝置中，所述濃度傳感器(30)在所述排出管(16)中布置在所述閥0 之前或之後。
5.根據權利要求
3所述的裝置，在所述裝置中，所述濃度傳感器(30)在所述排出管 (16)中布置在所述閥0 之前或之後。
6.根據權利要求
1或2所述的裝置，在所述裝置中，通過所述探測的濃度和/或濃度變化對所述排出管(16)中的所述閥0 進行控制或調節。
7.根據權利要求
5所述的裝置，在所述裝置中，通過所述探測的濃度和/或濃度變化對所述排出管(16)中的所述閥0 進行控制或調節。
8.一種機動車，其特徵在於，上述機動車具有根據權利要求
1至7中任一項所述的用於油箱系統(1)的裝置。
9.根據權利要求
8所述的機動車，所述機動車還在發動機(60)的廢氣流中具有 Lambda-傳感器(70)，所述Lambda-傳感器與所述控制器00)相連接。
專利摘要
本實用新型涉及一種用於油箱系統(1)的裝置；一種具有用於油箱系統(1)的根據本實用新型的裝置的機動車。從活性炭過濾器中衝洗出來的揮發性的成分的濃度利用濃度傳感器(30)探測。濃度傳感器(30)用作為預警傳感器，以便防止在發動機(60)的混合氣形成中出現幹擾。
文檔編號F02D41/14GKCN202091061SQ200990100406
公開日2011年12月28日 申請日期2009年7月15日
發明者保羅·羅達茨, 安德烈亞斯·威爾德根, 斯特凡·海因裡希, 曼弗雷德·魏格爾, 沃爾夫岡·邁, 魯道夫·比爾 申請人:大陸汽車有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan