扫气装置、燃料箱排气装置、扫气装置的应用及扫气方法与流程

文档序号:12795740阅读:272来源:国知局
扫气装置、燃料箱排气装置、扫气装置的应用及扫气方法与流程

本发明涉及一种用于对过滤装置进行扫气(spülen)或者说冲洗的系统,该过滤器装置连接到机动车的排放气体的构件上,尤其是用于降低有害物质的排放。本发明还涉及例如用于给燃料箱排气或用于尤其与至少一个活性炭过滤器有关地获得和利用燃料箱气体的装置。具体地也可以涉及增压进气的或者在较高负载下运行的内燃机。此外还涉及一种用于对过滤装置进行扫气或用于给燃料箱排气的方法。



背景技术:

用于内燃机的扫气或排气系统,例如与燃料箱或曲轴箱排气装置有关,可以用于将废气的有害物质的浓度降低到预设的最大值以下。在很多情况下,燃料可以从蒸汽中回收或供给内燃机。扫气系统在此也用于适合越来越严格的废气标准。这尤其在较小的增压进气的汽油发动机中特别是当汽油发动机大部分时间都在较大负载下运行时是很重要的。在燃料箱排气装置上在此通常设有活性炭过滤器,该活性炭过滤器逐渐地被加载碳氢化合物或负载。活性炭过滤器也可以具有用于(环境)空气的入口,使得在活性炭过滤器中会形成由燃料箱气体(tankgas)和环境空气构成的混合气。歧管或分配器(verteiler)或预先给定另一个确定的压力条件的配件(armatur)可以连接到活性炭过滤器上。管道可以从分配器导引至空气压缩机并且进一步导引至空气过滤器。

现在的可能性在于,该系统借助单线路装置进行扫气。在此,可以借助压力降朝分配器的方向产生扫气气流。在分配器中至少暂时形成低压,或者小于活性炭过滤器或燃料箱内压力的压力。由于压降可以通过活性炭过滤器吸收由燃料箱气和新鲜空气构成的混合气,尤其是在原本就流过活性炭过滤器的方向上。为此,可以利用本来就存在的管道。但当分配器中的压力高于燃料箱或活性炭过滤器中的压力时,不能进行扫气。也就是说用于优化废气中有害物质浓度的可能性与内燃机的运行状态有关并且因此仅在时间方面受限。

备选地也可以使用双线路系统,其中,借助例如在活性炭过滤器下游延伸出的低压管道或空气压缩机前方的管道中的低压尤其是在其燃料箱气体穿流方向上对活性炭过滤器进行排气(entlüften)或扫气。在此,低压可以单独地例如借助文丘里喷嘴(venturidüse)产生。换言之:实现与分配器中的压力条件脱耦的方式是,低压在附加的部件(文丘里喷嘴)中产生。

最后但并非最不重要的是,也可以通过与分配器无关地在空气压缩机前方产生的低压利用压降,以便让扫气气体抽过或流过活性炭过滤器。为此,可以与已经存在的管道平行地在扫气阀和配器之间铺设附加的管道,其中,附加的管道导引至空气压缩机前方的管子。在此,可以利用吸气管道中的压力损失。在所述的装置中,扫气气体尤其是在其燃料箱气体穿流方向上被抽吸穿过活性炭过滤器。为了进行扫气,利用邻接过滤器的配件中至少暂时存在的低压。适合扫气的时刻在此可以由内燃机的运行状态预先给定。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于对机动车部件进行扫气的装置,该装置能够采用特别灵活或有效或高效的方式实现扫气。还要解决的技术问题是,设计一种扫气装置,使得扫气或排气可以尽可能与内燃机的运行状态或管道系统中尤其在分配器中存在的压力条件无关地进行。最后但并非最不重要的技术问题是,设计一种扫气装置或扫气方法,使得扫气可以采用尤其在时间上尽可能灵活或扎实可靠的方式进行,即使该装置的单独部件故障。

此技术问题通过一种用于采用气体对能连接在排放气体的机动车部件上的过滤装置进行扫气的扫气装置以及一种用于采用气体对能连接在排放气体的机动车部件上的过滤装置进行扫气的方法解决。下面描述的实施例的特征可相互组合,只要这些组合不是明确排斥的。

前述的技术问题通过用于采用气体对能连接或已连接到排放气体的机动车部件上的过滤装置进行扫气的扫气或者说冲洗装置(spülungsanordnung)解决,该扫气装置具有连接管道,用于将扫气装置连接到至少一个在第一压力水平处能运行的(过滤或吸收气体的)过滤装置的过滤器上以及连接到在第二压力水平处能运行的机动车配件上,尤其是分配器或歧管上;该扫气装置具有至少一个尤其是设置在连接管道上的用于打开和关闭连接管道的扫气阀;并且具有尤其是借助控制管道耦连到扫气阀上的用于接通(schalten)至少扫气阀的控制装置;其中,控制装置设置用于在低于第一压力水平的第二压力水平处的相对低压(unterdruck)情况下接通扫气装置以通过连接管道进行扫气,尤其通过在第一流动方向上从过滤装置吸走或抽走由气体和流入过滤装置的扫气用气体(spülgas)或空气组成的混合气;其中,扫气装置还具有可耦连或被耦连在控制装置上的能接通或者说通断(schaltbar)的管道装置,该管道装置带有用于排出气体或混合气的扫气旁路;并且其中,控制装置设置用于在高于第一压力水平或机动车部件中的压力的第二压力水平处的相对超压情况下接通扫气装置以通过扫气旁路进行扫气。由此,尤其是即使在第二压力水平不低于第一压力水平时,也可以采用灵活的方式实现扫气。

借助可连接或被连接在过滤装置上的管道装置可以实现通过能接通的管道装置扫气过滤装置。借助管道装置,扫气装置与连接管道无关或分开地可连接或被连接在过滤装置上并且设置用于在相对超压时尤其是在反向于第一流动方向的第二流动方向上扫气。与燃料箱气体穿流方向相反的扫气在此也能够实现有效的解吸附作用,而不会不利地加载过滤器或固定或者说填充床(festbett)。吸附物可以在填充床原本已加载的区段中被解吸附。

在传统的扫气时,在连接管道中可以利用与过滤装置中的压力比较更小的压力,以便允许混合气从过滤装置中流出。以此,可以一方面实现机动车部件或燃料箱的排气,另一方面实现过滤装置的(活性炭)过滤器的卸载(解吸)(去吸附)。

能接通的管道装置现在能够附加地实现从一个或多个配件旁边经过的旁路。以此也可以更灵活地选择扫气进行的时刻。在此,来自低压或小于过滤装置中的第一压力水平的压力的要求可以解决的方式是,尤其暂时利用配件或管道中存在的超压,以便将混合气挤出过滤装置。第一压力水平可以在此等于机动车部件(尤其是燃料箱)中存在的压力。

扫气旁路能够实现与连接管道中的压力条件脱耦。扫气旁路可以具有至少一个管道。扫气旁路一方面可连接或被连接在过滤装置上,另一方面,可连接或被连接在能在第三压力水平处运行的机动车配件或从其中引出的管道上。扫气旁路可以连接在压缩机上或从压缩机中引出的管道上。扫气旁路可以与(扫气气体)输入管道连接。这有利于使用三通阀。能接通的管道装置可以由此简单地构造或也采用简单的方式加装,尤其是不必改变过滤装置。

机动车部件中的压力可以在此至少近似等于第一压力水平。第二压力水平处运行的机动车配件中的压力在此例如取决于内燃机的运行状态。第二压力水平处运行的机动车配件可以例如耦连在涡轮增压器或内燃机上。第二压力水平可以是尤其根据内燃机的负载状态变化的。第二压力水平可以围绕第一压力水平波动。第二压力水平例如处于0.2至3bar绝对压力之间,或甚至更高。第二压力水平也可以明显高于机动车部件中的压力,例如1至1.5bar或更高。

机动车部件可以是燃料箱,可以为了去除或至少稀释或吸附燃料箱气体进行扫气。在此,扫气装置尤其也可以设置用于给燃料箱排气。

扫气或冲洗在此理解为这样一个过程,其中主动地采用气体或扫气用气体对装置的至少一个组成部分进行扫气。扫气在此也可以包括排气或放气(entlüftung)。

过滤装置在此理解为包括至少一个过滤器,例如活性炭过滤器和可选择地也包括多个管道和/或阀的装置。

配件在此理解为气体管道中的一个部件,该部件设置用于关闭或调节或接通气体流或压力。

能接通的管道装置在此理解为包括至少一个气体管道和至少一个阀的装置,该装置可与另外的管道和控制装置连接。管道装置可以包括传感器,尤其是压力传感器或体积流传感器。管道装置可以具有用于将传感器与控制装置连接的通信或控制管道。

所述控制装置在此可以设计成与机动车或内燃机的控制装置分离设计的控制单元或者也包括发动机控制装置(ecu)。所述控制装置可以具有一个或多个压力传感器或者至少与之连接。

由于即使在相对超压时也能实现扫气,也可以提高扫气气体流。可以降低有害物质的百分含量。扫气在此可以采用高效的方式实施,尤其是在比较短的时间内,例如在比较大的压力差下。这例如在与内燃机的负载状态的关联性方面是有利的。

相对超压在此理解为高于机动车部件中压力的压力。在机动车部件中存在的压力可波动。

下面描述扩展设计方案和实施例。

按一个实施例,能接通的管道装置具有至少一个耦连在控制装置上的压力传感器,该压力传感器既用于检测第二压力水平的压力值,又检测机动车部件中的压力。所述(各)压力传感器可耦连或被耦连在连接管道和/或机动车部件或从其导引至过滤装置的管道上。控制装置可以设置用于根据至少两个压力水平之间的差压测量值或者说压力差测量值接通扫气装置。控制装置可以设计用于基于压力传感器的测量值进行压力差测量或设计用于分析这些压力差测量值。扫气装置的阀可以根据压力测量值接通,尤其是基于为最小压力差或最大压力差预设的阈值。

借助压力传感器可以根据机动车部件中的压力进行扫气。通过在实施方法或接通单独的阀时考虑机动车部件中的压力,也可以在内燃机的多个运行状态中或甚至完全与之无关地扫气。

按另一个实施例,扫气旁路具有至少一个抗压的压力管道。压力管道在此理解为能承受高于大气压力的压力的管道。扫气旁路的管道也可以因此称作压力管道,因为混合气从第二压力水平出发可以被挤压穿过扫气旁路。抗压的扫气旁路能够实现在相对超压时的扫气和由此较高的扫气用气体流。由于较高的扫气用气体流,也可以实现在进行扫气过程时的时间优点。尽可能高的扫气气体流能够实现即使在内燃机较高的负载或满载情况下也在排出的混合气中具有比较低的有害物质浓度。较高的扫气用气体体积流也能够降低汽油气味。

扫气旁路可以针对第二压力水平设计或对于第二压力水平,尤其是机动车内燃机的增压压力是抗压的扫气旁路可以施加以超压,尤其是增压压力。扫气旁路可以是例如单独的压力管道,尤其是增压抗压的压力管道。

第三压力水平可以低于第二压力水平,尤其是至少低了过滤装置中的压力损失量。第三压力水平可以低于环境压力。扫气装置可以设置用于尤其是在压缩机下游和/或在空气过滤器之前排出第三压力水平处的第二混合气或者扫气用气体。(第二)混合气可以在此含有燃料箱气体和工作气体或工作介质,尤其是内燃机的工作流体,并且可选择地也含有扫气用气体。(第二)混合气可以在此直接导引至空气过滤器并且不需要根据确定的压力条件通过配件、节流阀或压缩机导引。以此尤其即使在故障情况下,例如在阀线路故障时也可以避免车辆乘客遭受燃料箱气体的气味负荷。

按一个实施例,能接通的管道装置具有至少一个耦连在扫气旁路和控制装置上的用于检测扫气旁路中压力的压力传感器。作为补充或备选,能接通的管道装置可以具有至少一个压力传感器,该至少一个压力传感器可耦连或被耦连在能在第三压力水平处运行的机动车配件或从其引出的管道上。压力传感器可以检测第三压力水平的压力值。在该装置中,可以进行在第二和第三压力水平之间的压力差测量。扫气方法可以与之有关地进行控制,例如在第三压力水平低于阈值之后才开始所述方法。扫气旁路可以与第三压力水平耦连。控制装置可以设置用于根据压力传感器的压力差测量值接通扫气装置。

按一个实施例,能接通的管道装置具有另外的(第二)扫气阀,该另外的(第二)扫气阀,尤其是三通阀设置在扫气旁路上并且与控制装置耦连。另外的扫气阀可以设置在输入管道上。借助另外的扫气阀尤其是在相对超压时可以将扫气旁路朝输入管道关闭。控制装置设置用于根据第二压力水平的压力值操作另外的扫气阀。在此可以避免受污染的气体未过滤地进入周围环境中。另外的(第二)扫气阀可以在(扫气用气体)输入管道的一侧上连接在过滤器上,尤其是活性炭过滤器上或装入(扫气用气体)输入管道中。

按一个实施例,扫气旁路借助一个/所述另外的扫气阀可连接或被连接在过滤装置和(扫气用气体)输入管道上。这能够采用简单的方式实现简单的结构和管道装置或扫气过程的开通。

按一个实施例,扫气装置还包括耦连在控制装置上的控制阀,用于保护机动车部件以防在可在第二压力水平处运行的配件方面出现相对超压。控制阀可连接或被连接在从机动车部件导引至过滤装置的管道上。尤其是在对高于环境压力的第二压力水平处的(活性炭)过滤器进行扫气时,例如在抽吸满载时,借助控制阀可以防止燃料箱气体或工作介质或扫气气体回流入机动车部件或燃料箱。此外,可以防止燃料箱中的超压。控制阀可耦连在控制装置上或也设计成止回阀。控制装置可以设置用于在超压时或在针对超压可预定义的阈值时关闭控制阀。

按一个实施例,能接通的管道装置具有从过滤装置的过滤器旁边导引经过的另外的(安全)旁路,该旁路与机动车部件或相应的导引至过滤装置的管道和一个/所述在第三压力水平处能运行的机动车配件或从其中引出的管道可连接或相连或可布置或布置在它们之间。安全旁路可以将机动车部件直接地与第三压力水平连接。通过安全旁路可以给机动车部件直接地排气,也就是说与第一或第二压力水平无关。安全旁路可以借助控制装置打开,尤其是在超过机动车部件中的压力阈值时。

借助另外的旁路可以防止燃料箱气或工作介质或扫气气体尤其是在对第二或第三压力水平上的(活性炭)过滤器进行扫气时回流入燃料箱。此外可以避免燃料箱中的超压,例如若连接管道的扫气阀未关闭或不能闭合。若另外的扫气阀闭合或扫气旁路不导引混合气,(安全)旁路也可以在此排出混合气。通过(安全)旁路在此也可以根据从机动车部件导引至过滤装置的管道的布置沿燃料箱气体穿流方向或相反的流动方向进行扫气。

另外的旁路可以具有阀,借助该阀可以将另外的旁路耦连到扫气用气体输入管道上。阀可以被控制装置控制。

按一个实施例,扫气装置设置用于在高于和低于机动车部件中压力的至少两个压力水平处连续地实施扫气并且分别形成的混合气在扫气装置的不同部位或点处尤其是分别通过过滤器沿相反的流动方向,也就是也反向于过滤装置的穿流方向排出。扫气装置可以提供用于排出混合气的至少两个部位或点。控制装置可以相应地接通或操作管道装置或各阀。通过不同管道的排出能够实现与机动车的通常排出混合气的配件或管道中的压力条件并非不重要的时间上的脱耦。

前述的技术问题也通过一种扫气装置解决,该扫气装置通过形成扫气旁路制成,通过这样连接能接通的管道装置与在第一压力水平处过滤的过滤装置和在第三压力水平处能运行的机动车配件或从其中引出的管道形成扫气旁路,使得能接通的管道装置铺设(legen)至少一个旁路或旁路管道,用于借助高于第一压力水平或机动车部件中的压力的第二压力水平处的相对超压对过滤装置进行扫气,其中,至少一个压力传感器既耦连在能在高于或低于第一压力水平或机动车部件中的压力的第二压力水平处运行的连接管道或配件上又耦连在机动车部件上或者从其导引至过滤装置的管道上。由此获得之前已述的优点。管道装置和(各)压力传感器可以在此耦连在控制装置上,该控制装置与发动机控制装置或内燃机通信。

前述的技术问题也通过一种带有至少前述扫气装置的燃料箱排气装置解决。所述燃料箱排气装置可以具有:燃料箱、过滤装置、控制装置和从其引出的控制管道、多个测量装置或传感器,例如多个压力传感器或流动传感器或流量传感器、至少一个控制阀,尤其是止回阀和/或安全旁路。

前述的技术问题也通过用于对连接在排放气体的燃料箱上的机动车过滤装置(尤其是带有活性炭过滤器)进行扫气或排气的扫气装置的应用解决,尤其通过应用前述扫气装置解决,其中,既在低于燃料箱中压力的压力水平处的相对低压时(采用第一混合气)进行扫气又在高于燃料箱中压力的压力水平处的相对超压时(采用第二混合气)进行扫气,其中,在相对超压时的扫气尤其是在空气压缩机之后通过经由扫气旁路管道排出混合气而实现。由此获得之前阐述的优点。扫气可以至少部分地借助由配件提供的工作介质实现。在此可以使(第二)压力水平与机动车的内燃机的运行状态有关。(第二)压力水平在此也可以高于过滤装置中存在的压力。

前述的技术问题也通过一种用于尤其借助前述扫气装置用气体对可连接或被连接在排放气体的机动车部件上的过滤装置进行扫气的方法解决,其中,过滤装置的至少一个过滤器借助低于机动车部件中压力的压力水平处的相对低压进行扫气,并且其中,过滤器还通过一个/所述能接通的管道装置的至少一个旁路管道或者扫气旁路在旁路中借助高于机动车部件中压力的压力水平处的相对超压进行扫气,尤其是在时间上根据机动车内燃机的负载状态进行扫气。由此获得之前阐述的优点。控制装置可以控制所述方法,例如作为内燃机的转速或其它运行参数的函数。

过滤器在第一压力水平处可运行。过滤器在第一压力水平处过滤或吸附。过滤器可以借助低于第一压力水平或低于机动车部件中压力的第二压力水平处的相对低压扫气。过滤器可以借助高于第一压力水平的第二压力水平处的相对超压扫气,其中,扫气时形成的混合气通过旁路导出。混合气可以通过在第三压力水平处运行的机动车配件或者从其引出的管道导出。

扫气可以在高于第一压力水平的压力情况下,尤其在第二压力水平处进行,其中,第二压力水平高于第一压力水平。导引至出口的管道中的一个/所述第三压力水平可以小于环境压力。在此,首先即使在低于第一压力水平的压力时也可以尤其与排气相关地进行扫气。换句话说:扫气可以在在至少两个压力水平处的压力变换中尤其是反向于穿流方向地进行。扫气可以按时间顺序在至少两个步骤中进行:首先通过产生低于第一压力水平的低压进行扫气(并且可选择地也排气)并且由此吸走混合气,然后通过施加以混合气通过产生高于第一压力水平的超压尤其沿相反的流动方向扫气。为了排气可以操作机动车部件上的控制阀。

按一个实施形式,在借助相对超压或低压的扫气步骤期间或之前进行测量机动车部件中的压力并且与第二压力水平的压力值进行压力比较。压力比较可以进行,以便确定应当开始、中断或继续借助相对低压进行扫气或借助相对超压进行扫气的时刻。相对压力测量能够实现高效的方法控制。此外,可以尽可能完全利用如所述那样在很大程度上与内燃机的运行状态有关的可供扫气的时间。

按一个实施形式,检测机动车的内燃机的负载状态并且将相对超压时的扫气在时间上与预定义的负载状态关联,其中,至少一个预定义的相对超压由内燃机在一个/所述导引至过滤装置的连接管道中提供。控制装置或者与之耦连的传感器可以检测内燃机的运行状态,例如其转速。扫气方法的控制然后可以根据运行状态进行。控制装置可以具有存储器,在该存储器中,用于运行状态例如转速的特征值与压力值关联。扫气方法的控制也可以基于这些特征值进行,例如附加地用于检测和分析压力测量值。控制装置设置用于相应地控制各装置的相应配件或阀。控制装置可以具有存储器,在该存储器中存储了压力值,这些压力值分别与内燃机的具体负载状态关联。

在扫气时,可以关闭扫气用气体输入管道。扫气可以采用处于第二压力水平的机动车内燃机工作介质实现。在此,从机动车部件导引至过滤装置的管道上的控制阀保持闭合。

按一个实施形式,在相对超压情况下在过滤装置中沿第二流动方向扫气,该第二流动方向反向于在相对低压情况下扫气时的第一流动方向,尤其是反向于用于装载过滤器的穿流方向。此处,即使在相对超压时也可以利用过滤装置来排出混合气。这可以实现管道装置有利的布置或有利的结构。在此,也可以解吸附过滤装置的固定床。

按一个实施形式,在借助相对低压扫气时给机动车部件尤其是燃料箱排气,方式是从机动车部件导引至过滤装置的管道在相对低压时保持敞开。以此可以利用扫气系统传统的结构来排气。除了相应的方法控制外不需要其它措施来实现在相对低压时的排气。管道可以在相对超压时保持关闭。

按一个实施形式,在相对超压时给机动车部件排气,方式是从机动车部件导引至在第三压力水平处能运行的机动车配件或从其中引出的管道的以及从过滤装置旁边导引经过的旁路保持敞开。旁路或阀的接通能够实现例如故障状态下的排气。

前述技术问题也通过一种用于采用气体对这种过滤装置进行扫气的装置解决,其包括用于借助低于机动车部件中压力的压力水平处的相对低压对过滤装置的至少一个过滤器进行扫气的器件和用于通过一个/所述能接通的管道装置的至少一个旁路管道或扫气旁路绕道地借助高于机动车部件中压力的压力水平处的相对超压对过滤器进行扫气的器件。由此获得之前已述的优点。

按一个实施例,所述装置包括用于在借助相对超压或低压扫气的步骤期间或之前测量机动车部件中压力的器件和用于将压力与第二压力水平的压力值比较的器件。

按一个实施例,所述装置包括用于检测机动车内燃机的负载状态的器件和用于在相对超压时将扫气在时间上与预定义的负载状态关联的器件,其中,至少一个预定义的相对超压由内燃机在一个/所述导引至过滤装置的连接管道中提供。

按一个实施例,所述装置包括用于在相对超压时在过滤装置中沿第二流动方向扫气的器件,该第二流动方向反向于在相对低压情况下扫气时的第一流动方向,尤其反向于用于装载过滤器的穿流方向。

按一个实施例,所述装置包括用于在借助相对低压扫气时给机动车部件尤其是燃料箱排气的器件,方式是从机动车部件导引至过滤装置的管道在相对低压时保持敞开。

按一个实施例,所述装置包括用于在相对超压时给机动车部件排气的器件,方式是从机动车部件导引至能在第三压力水平处运行的机动车配件或从其中引出的管道和从过滤装置旁边导引经过的旁路保持敞开。在器件的所述应用中获得之前阐述的优点。

附图说明

在下面的附图中进一步阐述至少一个实施例。在附图中:

图1示出按传统的扫气系统的装置的示意图;

图2示出按第一实施例的扫气装置的示意图;

图3a、3b、3c分别以示意图示出按另一个实施例的扫气装置在内燃机更低或更高负载时刻和故障状态下的情形;

图4示出按另一个实施例的扫气装置的示意图;

图5示出按另一个实施例的扫气装置的示意图;以及

图6示出按一个实施形式的方法的步骤的示意图。

具体实施方式

在图中没有明确阐述的附图标记参照其它附图。下面描述的压力或压力水平并不理解为单独的绝对压力值,而是理解为压力范围或彼此间的相对压力。

图1示出具有传统结构的扫气系统1。活性炭过滤器2与燃料箱40的燃料箱管道2.1和(扫气用气体)输入管道2.2或扫气用气体供给装置连接。在输入管道2.2中存在环境压力pu。在燃料箱40中存在燃料箱压力pt,尤其是在0.7至1.4bar绝对压力的范围内(例如在标准零点或者说海平面之上的2500米的高度上的0.7bara)。所述预先确定的/一个预先确定的压力范围在此必须在必要时严格遵守,尤其是在当前例如由薄塑料以轻量化结构方式制成和/或尤其在更高的压力下具有排气趋势的燃料箱中。第二压力水平p2处的连接管道2.3从在第一压力水平(p1)处可以吸附或运行的活性炭过滤器2导引至在第二压力水平处运行的配件,此处导引至歧管或分配器5。控制装置9通过控制管道9.1和扫气阀3耦连在连接管道2.3上。扫气阀3也可以用作燃料箱排气阀,尤其是当连接管道2.3中的压力低于燃料箱压力时。在分配器5之前设有控制阀4(例如止回阀)。在分配器5之后设有节流阀6,该节流阀6通过输送管道6.1与第三压力水平处运行的配件,此处为空气压缩机7连接。空气压缩机7通过管道7.1与空气过滤器8连接,从该空气过滤器8引出一个出口8.1。活性炭过滤器2是过滤装置50的组成部分,该过滤装置50可选择地包括另外的过滤器或管道。在管道6.1和7.1中导引空气。

若在分配器5上/中存在小于活性炭过滤器2中压力的压力p2,也就是说相对低压,则可以尤其在其通常的燃料箱气穿流方向上对活性炭过滤器2进行扫气。由来自燃料箱管道2.1的气体tg(燃料箱气)和来自输入管道2.2的空气或扫气气体pg构成的混合气gm1可以通过连接管道2.3吸走并且在第一流动方向f1上穿流过滤器2。在分配器5中的压力p2高于压力pt或p1时,也就是说在相对超压时,例如在内燃机处于高负载运行的情况下,可以通过关闭控制阀4防止加载的(燃料箱)气体通过活性炭过滤器2和(扫气气体)输入管道2.2回流到周围环境中或燃料箱40被施加以过高的压力。

过滤器2中存在的压力(p1)可以至少近似相当于燃料箱压力pt。该第一压力水平(p1)写在括号中,因为该压力与多个因素有关,尤其是与过滤器的种类或固定床填料的种类或流动速度值有关。在过滤器2中还出现压力损失,亦即,压力(p1)表示至少在压力损失量以上的压力范围。压力损失同样与例如流动速度有关。

图1中示出的扫气系统1能够实现根据连接管道2.3或分配器5中的压力条件扫气或排气。连接管道2.3必须具有比活性炭过滤器2或燃料箱40中的压力更低的压力。扫气通过燃料箱气tg与来自(扫气气体)输入管道2.2或扫气气体供给装置的扫气气体pg混合而实现。

图2示出按一个实施例的扫气装置10。扫气装置10是燃料箱排气装置70的一部分。作为图1中所示的组成部分的补充,扫气装置10具有可选的控制阀11、扫气旁路12、另外的(第二)扫气阀13以及另一个耦连在扫气阀13上的控制管道19.2。可选的控制阀11设置在燃料箱管道2.1中。扫气旁路12和另外的扫气阀13是能接通的管道装置60的组成部分,其可选择地也可以具有另外的管道、阀或配件。扫气旁路12耦连在输送管道7.1上并且使它与扫气阀13连接。在扫气旁路12中存在第三压力水平p3,尤其是在1至3bar绝对压力的范围内。扫气旁路12可选择地被提供超压,尤其是增压压力。第三压力水平可以高于燃料箱压力pt。

扫气阀13设置在(扫气气体)输入管道2.2中。扫气阀13可以机械地(例如借助弹簧元件)或电动地操作。扫气阀13在此可以既控制或接通扫气旁路12又控制或接通(扫气气体)输入管道2.2。扫气阀13可以设计成三通阀。扫气阀13可选择地仅与扫气旁路12耦连,因此在操作阀12时,(扫气用气体)输入管道2.2不被影响。对于这种情况,可以在(扫气气体)输入管道2.2上设置另一个阀。

扫气装置10或管道装置60的多个压力传感器30可以耦连在连接管道2.3、燃料箱管道2.1、燃料箱40、活性炭过滤器2和/或扫气旁路12上。(各)压力传感器30与控制装置9通信。至少一个压力传感器30可以检测当前的燃料箱压力pt并且传输给控制装置9。至少一个压力传感器30可以检测当前的压力p2或p3并且传输给控制装置9。控制装置9可以比较两个压力值并且预先规定扫气是借助低压还是借助超压进行。若燃料箱压力大于第二压力水平p2,则扫气可以借助相对低压进行。若燃料箱压力小于第二压力水平p2,则扫气可以借助相对超压进行。

取代压力传感器,也可以可选择地设置例如流动传感器或流量传感器,也可以附加地进行设置。传感器30也可以分别设计成用于多个测量值的测量装置。

在该扫气装置10中可以省掉图1中所示的控制阀4,尤其是因为在扫气阀13上的回流的工作气体或工作介质wf可以通过扫气旁路12导出。在扫气旁路12中在此形成至少由工作介质wf和燃料箱气tg构成的(第二)混合气gm2。根据第二压力p2的水平,燃料箱气在此也可以仅由仍在过滤器2中剩余的气体构成。在借助相对超压扫气时沿第二流动方向f2流过过滤器2。

在图1所示的装置中,控制阀4的作用是避免活性炭过滤器2或(扫气气体)输入管道2.2中的超压。在超压时不规定扫气。与之相反,在图2所示的装置中,处于压力下的(扫气)混合气可以通过扫气旁路12导出并且输送给空气过滤器,也就是在相对超压时也是如此,必要时必须防止燃料箱管道2.1或燃料箱40出现相对超压。也就是说即使在出现压力p2是相对超压的内燃机运行状态下也可以进行扫气。然后可以借助扫气阀3调节在燃料箱40中是否也允许存在压力p2。若压力p2太高,尤其是对于燃料箱40太高,则可以关闭扫气阀3。可选的控制阀11可以避免活性炭过滤器2中的超压导致燃料箱40中压力升高或过于剧烈的压力升高。连接管道2.3在此对于该方法步骤来说可以理解为另外的(扫气气体)输入管道。在借助工作介质wf扫气的一段时间内可以给连接管道2.3例如施加增压压力。

图3a示出按另一个实施例的扫气装置110。扫气装置110是燃料箱排气装置70的一部分。作为图2中所示的组成部分的补充,扫气装置110具有另一条(安全)旁路14。旁路14耦连到在第三压力水平处运行的配件上或耦连到管道7.1上并且从尤其是控制阀11之前的燃料箱管道2.1直接地导引至过滤器8之前的管道7.1,即从过滤装置50旁边经过。可以同样给旁路14提供相对超压,尤其是在内燃机增压压力范围内的超压。旁路14是抗压的压力管道,该压力管道至少可以承受连接管道2.3中存在的压力条件,也就是说至少可以承受第二压力水平p2。

在旁路管道12、14上分别设有控制阀12.1、14.1,该控制阀12.1、14.1也与阀13一样可以耦连在控制装置9上。根据压力阈值可接通控制阀12.1、14.1。当燃料箱40中的压力超出阈值时,尤其可以打开阀14.1。这能够实现在旁路中、尤其在故障状态下排气。借助阀12.1、14.1可以预设(压力)阈值,从该阈值起应当进行扫气。控制阀12.1、14.1可以设计成止回阀。借助该阀12.1、14.1可以防止气体回流到过滤器2或燃料箱40中。此外,可以防止死区容积。

在图3a中,扫气装置110处于相应于通过图1中所示的扫气系统1进行扫气的运行状态。管道12、14不被供料或加载或穿流。内燃机在此例如处于较低转速的部分负载运行中。由燃料箱气tg和扫气气体pg构成的第一混合气gm1被吸至分配器5。扫气阀3是敞开的,三通扫气阀13保持输入管道2.2敞开并且扫气旁路12关闭。

图3b示出的运行状态是,从相对超压p2开始可以扫气并且第二混合气gm2可以通过旁路12排出。扫气阀3是敞开的,三通扫气阀13保持输入管道2.2关闭并且扫气旁路12敞开。内燃机在此例如处于涡轮增压状态(尤其是满载情况下)。在旁路12中形成第三压力水平p3,该第三压力水平p3低于第二压力水平p2,尤其是低了在过滤器2中产生的压力损失的量。压力或压力范围(p1)处于第二压力水平和第三压力水平之间。

图3a、3b、3c中所示的扫气装置110可以采用与图2中示出的扫气装置10相同的方式工作。尤其是若在连接管道2.3中存在的超压至少也形成于活性炭过滤器2中并且进一步形成于燃料箱管道2.1中,则(安全)旁路14附加地提供安全机构。因此,扫气装置110也可以控制故障情况,例如在扫气阀3完全故障时。

在图3c中示出的一种情况是,扫气阀3没有关闭或不可被关闭(故障状态)。工作介质wf可以从分配器5通过过滤器2流入旁路14,和/或燃料箱气可以直接地通过旁路14导出。

图4示出图2中所示的实施例的变型。控制阀11设计成能通断的阀,该阀通过另一个控制管道9.2耦连在控制装置9上。其它特征可以相应于图2中所示的装置。

图5示出前述实施例的变型。在(安全)旁路14上设置另外的(第三)扫气阀15,尤其是三通阀,其将旁路14的管道区段14a与(扫气气体)输入管道2.2连接,尤其是在阀13和过滤器2之间的区段中与(扫气气体)输入管道2.2连接。扫气阀15通过另一个控制管道19.3耦连在控制装置9上。在这种装置中可以在个别情况下决定,混合气或燃料箱气是否通过管道2.2和/或通过管道7.1排出。其它特征可以相应于在图3a、3b、3c中所示的装置。

图6示出扫气方法的方法步骤,借助所述方法步骤也可以进行排气。在第一步骤s1中,扫气可以通过从过滤装置中经由连接管道尤其是朝分配器或歧管的方向抽出第一混合气实现。第一步骤s1也可以在此包括打开或关闭(扫气气体)输入管道上的扫气阀。在第二步骤s2中,可以关闭在从机动车部件导引至过滤装置的管道上的控制阀以及改变过滤装置中的压力条件,尤其是将压力上升到高于燃料箱压力的相对超压。在第三步骤s3中,可以通过尤其在高于燃料箱压力或环境压力的第二压力水平处给过滤装置施加工作介质进行扫气。在第四步骤s4中,可以操作扫气阀用于打开从过滤装置到处于第三压力水平处的配件或管道的管道和/或关闭(扫气气体)输入管道。在步骤s4中也就是说可以通过扫气旁路导出第二混合气。第三步骤s3和第四步骤s4也可以在此同时实施。在第五步骤s5中,将第二混合气从过滤装置中继续导入第三压力水平处的配件或管道。

一旦连接管道中的压力条件从相对超压改变成相对低压,则可以在第一步骤s1中继续该方法。

在方法步骤s1至s5之间可以规定测量值询问或调节点r1至r4,其中,可以检测测量值,尤其是压力测量值和/或将实际测量值与额定值比较并且使方法的进程与之有关。测量例如压力、温度和/或体积流或气体成分。作为用于将单独的方法步骤中断、延时或者也用于改变方法步骤的时间顺序的时机,可以分析与高于/低于确定阈值的额定值的偏差并且由控制装置相应地转换。也可以根据确定的阈值接通单独的阀。

虽然在前面的说明书中描述了至少一个示例性的实施例,但还可以进行多种改变和修改。至少一个已描述的实施例仅示例性地描述并且不用于以任何方式限制适用范围、可印用性或配置。前述说明只为本领域技术人员提供一个用于实现至少一个示例性实施例的方案或技术教导,其中,可以对示例性描述的元件或特征的功能和布置进行多种改变,只要不超出权利要求书或其等同技术方案的保护范围即可。

附图标记清单

1具有传统结构的扫气系统

2活性炭过滤器

2.1燃料箱管道或燃料箱排气管道

2.2(扫气用气体)输入管道

2.3连接管道

3(第一)扫气阀

4控制阀

5在第二压力水平处的配件,尤其是歧管或分配器

6节流阀

6.1输送管道

7在第三压力水平处的配件,尤其是压缩机

7.1(压力)管道

8空气过滤器

8.1出口

9控制装置

9.1控制管道

9.2另外的控制管道

10;110(安全)扫气装置

11可选的控制阀

12扫气旁路

12.1控制阀

13另外的(第二)扫气阀

14另外的(安全)旁路

14a管道区段

14.1控制阀

15另外的(第三)扫气阀

19.2另外的控制管道

19.3另外的控制管道

20带有(安全)扫气装置的扫气系统

30压力传感器

40燃料箱

50过滤装置

60管道装置

70燃料箱排气装置

f1第一流动方向

f2第二流动方向

gm1第一混合气

gm2第二混合气

p1第一压力或第一压力水平

p2第二压力或第二压力水平

p3第三压力或第三压力水平

pg扫气用气体

pt燃料箱压力

pu环境压力

r1,r2,r3,r4测量值检测,尤其是压力测量

s1第一步骤

s2第二步骤

s3第三步骤

s4第四步骤

s5第五步骤

tg燃料箱气体

wf工作介质

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