用于控制工作流体容器的填充过程的方法和工作流体容器系统与流程

本发明涉及一种用于控制工作流体容器的填充过程的方法。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的工作流体容器系统。

背景技术：

以下涉及到被设计为燃料容器或燃料箱的工作流体容器和被设计为燃料容器系统的工作流体容器系统。在本发明的意义上的工作流体容器尤其是，但不排他地是分别用于机动车辆的燃料容器(用于汽油或柴油燃料)、尿素容器、风挡玻璃清洗液容器、机油容器、副流体容器或添加剂容器。开头所述类型的工作流体容器通常通过挤出吹塑制造，其中，特别地，hdpe(高密度聚乙烯)适用于挤出吹塑容器的制造。此外，可以借助于注塑成型工艺制造相应的工作流体容器。此外，也可以使用由金属形成的工作流体容器。

从现有技术中已知，为了使燃料容器排气，燃料容器具有至少一个排气阀，该排气阀又与排气管线以流体方式连通，以便将过压引出到大气中。特别是在设计用于汽油的燃料容器的情况下，它们的排气管线通常与活性炭过滤器以流体方式连通，以便引导燃料蒸汽通过并且进行过滤。通过活性炭过滤器过滤的气体在通过活性炭过滤器之后被排放到大气中。在填充燃料容器时，排气阀处于其打开位置，因此在填充期间从燃料容器中排出的气体(燃料蒸汽-空气混合物)可以在必要时通过活性炭过滤器过滤后被排出到大气中。以这样的方式启动填充停止或加燃料停止，即通过在燃料容器中上升的燃料来关闭排气阀，由此阻止位于燃料容器中的气体/蒸汽通过排气阀排出。通过经由通入燃料容器的内部空间中的填充管进一步引入燃料，在燃料容器内的压力升高，使得在填充管内的燃料水平也升高，直到燃料水平关闭插入填充管中的承插阀(zapfventil)，随后通过承插阀终止燃料的流出。

在突然的填充停止的情况下，也就是说在燃料终止从承插阀中流出时，填充管中的燃料可能涌起，由此燃料可以从填充管的填充口中溢出。

在承插阀的第一次关闭之后，通常通过加燃料机还进行再加燃料，其中逐渐地将另外的燃料引入填充管中。然后，由于排气阀的额定泄漏和在燃料容器中的相应的压力降低，引入到填充管中的燃料流入燃料容器中。在这种情况下，在相应的再加燃料过程中，燃料可能会从填充管中溢出。此外存在的问题是，在相应的再加燃料中，燃料容器被过量填充。

技术实现要素：

本发明基于的目的是提供一种用于控制工作流体容器的填充过程的方法，通过该方法可以实现受控的加燃料，通过该方法可以总是准确地达到工作流体容器的预定的填充量，并且通过该方法，在加燃料过程期间以及在再加燃料过程期间很少的工作流体从填充管中溢出。

本发明基于的这个目的通过一种具有权利要求1的特征的用于控制工作流体容器的填充过程的方法来实现。根据本发明的方法的有利的设计方案在从属权利要求中描述。

更确切地说，本发明基于的目的通过一种用于控制工作流体容器的填充过程的方法来实现，其中，工作流体容器可以经由通入该工作流体容器中的填充管借助于填充装置填充并且具有排气阀，该排气阀可以在打开位置和关闭位置之间电动地操作，在所述打开位置上工作流体容器借助于排气阀至少间接地与大气以流体方式连通，和在所述关闭位置上工作流体容器借助于排气阀与大气以流体方式分离。根据本发明的方法具有以下的方法步骤：

a)将排气阀转移到其打开位置；

b)确定工作流体容器的填充水平；

c)如果工作流体容器的填充水平已经达到或超过预定的关闭填充水平，则减小通过排气阀的排气体积流量；

d)确定填充装置的填充停止；

e)在确定填充停止之后在预定的持续时间之后将排气阀转移到其关闭位置。

根据本发明的用于控制工作流体容器的填充过程的方法具有许多优点。一个优点是，可以限定针对再填充过程/再加燃料过程的工作流体的再填充量，由此以受控的方式进行再填充过程。另一个优点是，在填充停止时或之后不久，即在借助于填充装置填充工作流体到填充管中被终止时或之后不久，在填充管中的工作流体柱的上升速率被降低并且因此在工作流体容器的填充管中的工作流体的涌动被显著地降低，其结果是，在填充停止时，相当少量的或甚至没有工作流体从填充管中溢出到工作流体容器的环境中。另一个优点是，通过根据本发明的方法，可以在结构上更简单地构造填充接管，因为工作流体柱的上升速率被降低，因此只需采取较少的设计上的或结构上的措施来抵制工作流体从填充接管中的流出。

因为通过减小排气阀的有效排气横截面积使通过排气阀的排气体积流量减小，由此在填充过程期间在工作流体容器中建立起过压，该过压可以通过调节排气体积流量来调节。在工作流体容器中的过压的建立又要求通过排气阀的排气体积流量小于借助于填充装置的填充体积流量。例如，如果填充装置传输40升/分钟的填充体积流量，但是通过排气阀的排气体积流量为小于40升/分钟(例如为20升/分钟)，那么在工作流体容器中的压力增加。该增压又导致在填充管内的工作流体上升。在这种情况下，工作流体在填充管内相比于在将排气阀完全地转移到其关闭位置时较慢地上升。由于在填充管内的工作流体的较慢的上升，在填充停止时没有工作流体或相当少量的工作流体从填充管中溢出，所述填充停止通常通过借助于在填充管中上升的工作流体关闭填充装置的通气孔来启动。

由于在确定填充装置的填充停止之后排气阀保持打开预定的持续时间并且因此工作流体容器通过排气阀继续与大气以流体方式连通，因此在填充管内的工作流体的水平下降到预定的高度。因此，在到达关闭填充水平之后并且在填充停止之后始终在填充管内实现可再现的水平高度，从而再加燃料过程总是以填充管内的预定的水平高度开始。

优选地，在方法步骤a)中，在确定了加燃料事件或加燃料愿望时，将排气阀转移到其打开位置。优选地，如果检测到机动车辆的油箱盖活盖门被打开，即如果油箱盖活盖门被从其关闭位置转移到其打开位置，则确定了加燃料事件或加燃料愿望。进一步优选地，如果检测到(承插阀)填充装置被插入填充管中，则确定了加燃料事件或加燃料愿望。此外，也可以通过驾驶员的信号和/或通过由燃料泵发送的信号来确定加燃料事件。

方法步骤b)连续地或以规则的时间间隔重复地执行，至少直到这样的时间点，即直到工作流体容器的填充水平已经达到预定的关闭填充水平。

优选地，在方法步骤b)中，工作流体容器的填充水平借助于填充水平指示器(füllstandgebers)来确定。填充水平指示器优选地被设计为具有浮子的杠杆式指示器，或者为超声波填充水平传感器或者为电容式填充水平传感器。关于填充水平指示器的设计方案就此而言不存在限制。

排气体积流量的减小意味着在工作流体容器内部空间和工作流体容器外部空间之间的预定的压差下通过排气阀从工作流体容器中排出的气体的量的减少。

排气体积流量与工作流体容器内部空间和工作流体容器外部空间之间的压差成比例。此外，排气体积流量与排气阀的流动阻力或通过排气阀的流动阻力成比例。

根据本发明，通过改变排气阀的流动阻力来改变排气体积流量。更确切地说，根据本发明，通过增加排气阀的流动阻力来减小排气体积流量。

优选地，通过交替地打开和关闭排气阀来改变流动阻力。与排气阀的打开阶段相比，排气阀的关闭阶段越长，产生的排气阀的流动阻力就越大以及排气体积流量就越小。在这种情况下，优选地，使阀体在打开位置的方向上和在关闭位置的方向上来回运动。阀体不必完全地关闭排气阀的阀座。减小阀体到阀座的距离就已经增加了排气阀的流动阻力。

优选地，在预定的时间内对排气体积流量进行平均。优选地，在0.05秒，更优选地在0.1秒内，更优选地在0.2秒和更优选地在0.3秒内对排气体积流量进行平均。

排气阀优选地被设计为比例阀，从而排气阀可以在打开位置和关闭位置之间连续地调节，在打开位置上排气阀的流动阻力最小，而在关闭位置上流动阻力最大。在打开位置，优选地，阀体和阀座之间的距离最大，而在关闭位置，阀体关闭阀座，从而在排气阀的关闭位置排气阀使工作流体容器内部与大气以流体方式分离。由此改变排气阀的有效排气横截面积。排气阀的有效排气横截面积是排气阀的自由开口(开口的面积)，(在填充过程期间)从工作流体容器中排出的气体必须通过该开口流动。有效排气横截面积也可以称为排气阀的有效排气开口。

排气阀的排气横截面积是排气阀的自由开口(开口的面积)，(在填充过程期间)从工作流体容器中排出的气体必须通过该开口流动。有效排气横截面积也可以称为排气阀的有效排气开口。

如果排气阀的有效排气横截面积被减小，则排气阀被操作/移动到在打开位置和关闭位置之间的中间位置。

排气阀在其打开位置上具有取决于类型的最大排气横截面积。在排气阀的关闭位置上，排气横截面积优选为零。

在方法步骤c)中，排气阀的排气横截面积被减小到小于最大排气横截面积。优选地，在方法步骤c)中，有效排气横截面积被减小到小于最大排气横截面积的60％，更优选地小于50％，更优选地小于40％，更优选地小于30％，更优选地小于20％和更优选地小于10％。

优选地，通过借助于排气阀的阀体部分地和/或无级地关闭排气阀的阀座来实现有效排气横截面积的减小。在相应设计的排气阀的打开位置上，阀体与也可称为阀开口的阀座之间具有排气阀特定的最大距离。在相应设计的排气阀的关闭位置，阀体关闭阀座，从而排气横截面积为零。

排气阀也可以具有排气开口，该排气开口可以借助于可垂直于排气开口的表面法线操作/滑动的滑块来变化/改变。此外，排气阀可以具有节流阀。根据本发明，不存在关于排气阀的设计的限制。

填充装置也可以被称为工作流体输入装置。填充装置通常被设计为承插阀。

在方法步骤d)中，填充装置的填充停止优选地借助于声音传感器来确定。当填充过程终止时，填充装置产生可以借助于声音传感器检测的特征噪声，该声音传感器优选地与频率滤波器耦联，该频率滤波器仅允许表征关闭过程的频率通过。

关闭填充水平也可以称为关闭填充量。

优选地，该方法被这样地设计，即在确定工作流体容器的填充水平已经达到或超过预定的关闭填充水平之后，并且在预定的持续时间开始之前，通过排气阀的第一排气体积流量与在预定的持续时间期间通过排气阀的第二排气体积流量不同。

优选地，第一排气体积流量小于第二排气体积流量。进一步优选地，第一排气体积流量大于第二排气体积流量。

优选地，该方法被这样地设计，即通过在其打开位置和其关闭位置之间间歇地操作排气阀来改变排气体积流量。

优选地，该方法被这样地设计，即它具有以下的方法步骤：

b1)确定用工作流体填充所述工作流体容器所用的填充速度；和

b2)确定作为填充速度的函数的排气体积流量的减小，以该排气体积流量的减小来减小在达到关闭填充水平之后通过排气阀的排气体积流量，其中，排气体积流量的减小随着填充速度的增加而下降。

相应设计的方法具有优点，即在填充过程终止时或在填充过程终止后不久，与填充速度无关地并且因此与填充装置的填充率无关地，较少的工作流体从填充管中溢出到工作流体容器的环境中，因为在大的填充速度并且因此较大的填充率下，排气体积流量的减少比在较低的填充速度/填充率下低。因此，与填充率无关地或与填充速度无关地，在达到预定的关闭填充水平之后总是可以达到在填充管内的工作流体的基本上恒定的和/或可调节的上升速度。

填充速度优选地基于在方法步骤b)中确定的填充水平和基于为了达到该填充水平所需的时间来确定。

备选地和/或附加地，填充速度借助于布置在填充管中的流量测量装置来确定。

进一步备选地和/或附加地，填充速度经由填充装置的优选的无线数据线发送。

进一步优选地，该方法被这样地设计，即它具有以下的方法步骤：

f)确定填充装置的另一个填充停止；

g)在确定另一个填充停止时调整通过排气阀的排气体积流量；

h)在确定填充停止之后在预定的第二持续时间之后将排气阀转移到其关闭位置。

相应设计的方法具有优点，即可以实现受控的再加燃料过程，其中，在再加燃料过程中没有工作流体或至少减少量的工作流体从填充管中溢出，因为与从现有技术中已知的控制方法相比，在填充管内的工作流体的上升速度被减小。

在方法步骤g)中调节的排气体积流量少于/小于通过排气阀的最大排气体积流量。在通过排气阀的最大排气体积流量下，排气阀的阀体到阀座的距离是最大的。

方法步骤f)连续地或以规则的时间间隔实施。

第二持续时间优选地短于/小于所述预定的持续时间，在该预定的持续时间内，在方法步骤e)中，排气阀在确定填充停止之后保留在其打开位置和其关闭位置之间的其中间位置上。

如果排气阀被设计成比例阀并且可以在其打开位置和关闭位置之间连续地调节，则方法步骤g)相当于在确定了另一个填充停止时将排气阀转移到打开位置和关闭位置之间的中间位置。

在打开位置和关闭位置之间的中间位置，排气阀具有小于其最大排气横截面积的排气横截面积。

在方法步骤h)中，在预定数量的再填充过程之后，排气阀可以替代地或附加地被转移到其关闭位置。

此外，本发明基于的目的通过一种用于控制工作流体容器的填充过程的方法来实现，该工作流体容器可以经由通入工作流体容器中的填充管借助于填充装置填充，其中，在工作流体容器中布置有可电动地操作的出口阀，所述出口阀可以在打开位置和关闭位置之间电动地操作，在所述打开位置上，填充管借助于出口阀与工作流体容器内部空间以流体方式连通，和在所述关闭位置上，填充管借助于出口阀与工作流体容器内部空间以流体方式分离。根据本发明的方法包括以下的方法步骤：

a)将出口阀转移到其打开位置；

b)确定工作流体容器的填充水平；

c)如果工作流体容器的填充水平已经达到或超过预定的关闭填充水平，则减小出口阀的开口的开口横截面积，该开口将填充管与工作流体容器内部空间以流体方式连通；

d)确定填充装置的填充停止；和

e)在确定填充停止之后在预定的持续时间之后将出口阀转移到其关闭位置。

根据本发明的用于控制工作流体容器的填充过程的方法具有许多优点。根据本发明的用于控制工作流体容器的填充过程的方法具有许多优点。一个优点是，可以限定针对再填充过程/再加燃料过程的工作流体的再填充量，由此以受控的方式进行再填充过程。另一个优点是，在填充停止时或之后不久，即在借助于填充装置填充工作流体到填充管中被终止时或之后不久，在填充管中的工作流体柱的上升速率被降低并且因此在工作流体容器的填充管中的工作流体的涌动被显著地降低，其结果是，在填充停止时，相当少量的或甚至没有工作流体从填充管中溢出到工作流体容器的环境中。另一个优点是，通过根据本发明的方法，可以在结构上更简单地构造填充接管，因为工作流体柱的上升速率被降低，因此只需采取较少的措施来抵制工作流体从填充接管中的溢出。

因为通过减小出口阀的开口横截面积，使工作流体从填充管进入工作流体容器中，更确切地说进入工作流体容器内部空间中的流出流量减少，这又导致在填充管内的工作流体上升。在这种情况下，工作流体在填充管内比在将出口阀完全地转移到其关闭位置时较慢地上升。由于在填充管内的工作流体的较慢的上升，在填充停止时没有工作流体或相当少量的工作流体从填充管中溢出，所述填充停止通常通过借助于在填充管中上升的工作流体关闭填充装置的通气孔来启动。

由于在确定填充装置的填充停止之后，出口阀在开口横截面积被减小的位置保持预定的持续时间或者在转移到关闭位置保持预定的持续时间之后，被移动到开口横截面积被减小的位置，并且工作流体容器内部空间继续与填充管以流体方式连通，因此在填充管内的工作流体的水平下降到预定的高度。因此，在到达关闭填充水平之后并且在填充停止之后始终在填充管内实现可再现的水平高度，从而再燃料过程总是在填充管内的预定的水平高度处开始，从而可以调整限定的再加燃料量。

优选地，在方法步骤a)中，在确定了加燃料事件或加燃料愿望时，将出口阀转移到其打开位置。优选地，如果检测到机动车辆的油箱盖活盖门被打开，即如果油箱盖活盖门被从其关闭位置转移到其打开位置，则确定了加燃料事件或加燃料愿望。进一步优选地，如果检测到(承插阀)填充装置被插入填充管中，则确定了加燃料事件或加燃料愿望。此外，也可以通过驾驶员的信号和/或通过由燃料泵发送的信号来确定加燃料事件。

方法步骤b)连续地或以规则的时间间隔重复地执行，至少直到这样的时间点，即直到工作流体容器的填充水平已经达到预定的关闭填充水平。

优选地，在方法步骤b)中，工作流体容器的填充水平借助于填充水平指示器来确定。填充水平指示器优选地被设计为具有浮子的杠杆式指示器，或者为超声波填充水平传感器或者为电容式填充水平传感器。关于填充水平传感器的设计方案就此而言不存在限制。

出口阀的开口横截面积是出口阀的自由的开口，(在填充过程期间)工作流体必须通过该开口从填充管流入工作流体容器中，更确切地说流入工作流体容器内部空间中。

如果出口阀的开口横截面积被减小，则出口阀被操作/移动到在打开位置和关闭位置之间的中间位置。

出口阀在其打开位置上具有取决于类型的最大开口横截面积。在出口阀的关闭位置上，开口横截面积优选为零。

在方法步骤c)中，出口阀的开口横截面积被减小到小于最大开口横截面积。优选地，在方法步骤c)中，开口横截面积被减小到小于最大开口横截面积的60％，更优选地小于50％，更优选地小于40％，更优选地小于30％，更优选地小于20％和更优选地小于10％。

优选地，通过借助于出口阀的阀体部分地和/或无级地关闭出口阀的阀座来实现开口横截面积的减小。在相应设计的出口阀的打开位置上，阀体与也可称为阀开口的阀座之间具有排气阀特定的最大距离。在相应设计的开口阀的关闭位置上，阀体关闭阀座，从而开口横截面积为零。

出口阀也可以具有出口开口，该出口开口可以借助于可垂直于出口开口的表面法线操作/滑动的滑块来变化/改变。出口阀此外可以具有可枢转的活门，借此可以关闭出口开口。根据本发明，不存在关于出口阀的设计的限制，该出口阀也可以被称为止回阀和/或控制阀。

填充装置也可以被称为工作流体输出装置。填充装置通常被设计为承插阀。

在方法步骤d)中，填充装置的填充停止优选地借助于声音传感器来确定。当填充过程终止时，填充装置产生可以借助于声音传感器检测的特征噪声，该声音传感器优选地与频率滤波器耦联，该频率滤波器仅允许表征关闭过程的频率通过。

关闭填充水平也可以称为关闭填充量。

优选地，该方法被这样地设计，即它具有以下的方法步骤：

b1)确定用工作流体填充所述工作流体容器所用的填充速度；和

b2)确定作为填充速度的函数的开口横截面积的减小，以该开口横截面积的减小来减小在达到关闭填充水平之后出口阀的开口横截面积，其中，开口横截面积的减小随着填充速度的增加而下降。

相应设计的方法具有优点，即在填充过程终止时或在填充过程终止后不久，与填充速度无关地并且因此与填充装置的填充率无关地，较少的工作流体从填充管中溢出到工作流体容器的环境中，因为在大的填充速度并且因此较大的填充率下，开口横截面积的减少比在较低的填充速度/填充率下低。因此，与填充率无关地或与填充速度无关地，在达到预定的关闭填充水平之后总是可以达到在填充管内的工作流体的基本上恒定的上升速度。

填充速度优选地基于在方法步骤b)中确定的填充水平和基于为了达到该填充水平所需的时间来确定。

备选地和/或附加地，填充速度借助于布置在填充管中的流量测量装置来确定。

进一步备选地和/或附加地，填充速度经由填充装置的优选的无线数据线发送。

进一步优选地，该方法被这样地设计，即它具有以下的方法步骤：

f)确定填充装置的另一个填充停止；

g)在确定另一个填充停止时将出口阀转移到在打开位置和关闭位置之间的中间位置；

h)在确定填充停止之后在预定的第二持续时间(t2)之后将出口阀转移到其关闭位置。

相应设计的方法具有优点，即可以实现受控的再加燃料过程，其中，在再加燃料过程中没有工作流体或至少减少量的工作流体从填充管中溢出，因为与从现有技术中已知的控制方法相比，在填充管内的工作流体的上升速度被减小。

在打开位置和关闭位置之间的中间位置，出口阀具有小于其最大开口横截面积的开口横截面积。

方法步骤f)连续地或以规则的时间间隔实施。

第二持续时间优选地短于/小于所述预定的持续时间，在该预定的持续时间内，在方法步骤e)中，出口阀在确定填充停止之后保留在其打开位置和其关闭位置之间的其中间位置。

优选地，该方法被这样地设计，即所述预定的持续时间是在目标填充水平和所确定的填充水平之间的差的函数。

因此，所述预定的持续时间t1，其也可以被称为第一预定的持续时间，可以如下表示为在目标填充水平vz和所确定的填充水平vi，其也可以被称为作为实际填充水平之间的差的函数：t1＝f(vz-vi)。

函数f(vz-vi)优选是单调递增的。进一步优选地，函数f(vz-vi)是线性的。进一步优选地，函数f(vz-vi)是抛物线形的。

进一步优选地，该方法被这样地设计，即该函数是随着在目标填充水平和所确定的填充水平之间的差而单调递增的函数，其中，当在目标填充水平与所确定的填充水平之间的差为零时，该函数也为零。

因此，t1＝f(vz-vi)；如果vz-vi＝0，则t1＝0。因此，当填充水平(实际填充水平)等于或大于目标填充水平时，所述预定的持续时间为0秒。

相应设计的方法的结果是，在所确定的填充水平，即实际填充水平与目标填充水平之间的差越大，则在确定填充停止之后，在填充管中的工作流体的水平就更多地降低，从而在通过填充装置执行另一个填充停止之前，在可能的再加燃料过程中可能有较大数量的工作流体被加入。因此，可能的再加燃料量变得越小，则在目标填充水平与实际水平之间的差就越小。

在所确定的填充水平和目标填充水平之间的差优选地以升或以毫米给出，其中，如果以米给出填充水平，则测量/确定在工作流体容器中的工作流体的水平。如果以升给出填充水平，则给出/确定工作流体容器的填充量。

优选地，该方法被这样地设计，即预定的第二持续时间是在目标填充水平和所确定的填充水平之间的差的函数。

因此，预定的第二持续时间t2可以如下表示为目标填充水平vz和所确定的填充水平vi，其也可以被称为实际填充水平之间的差的函数：t2＝f(vz-vi)。

函数f(vz-vi)优选地是单调递增的。进一步优选地，函数f(vz-vi)是线性的。进一步优选地，函数f(vz-vi)是抛物线形的。

进一步优选地，该方法被这样地设计，即所述第二持续时间短于所述预定的持续时间，在所述预定的持续时间内，在方法步骤e)中，排气阀或出口阀在确定填充停止之后保留在其打开位置和其关闭位置之间的其中间位置。

因此，相应设计的方法能够实现在再加燃料过程中逐渐较小的再加燃料量。这对于加燃料机来说通常是值得期待的，因为再加燃料量逐渐变小给予加燃料机的印象是，工作流体容器的填充水平逐渐地接近最大填充水平。

进一步优选地，该方法被这样地设计，即它具有以下的方法步骤：

b1)确定用工作流体填充工作流体容器所用的填充速度；和

b3)确定作为填充速度的函数的预定的关闭填充水平，其中，所述预定的关闭填充水平随着填充速度的增加而下降。

相应设计的方法具有优点，即在填充过程终止时或在填充过程终止后不久，较少的工作流体从填充管中溢出到工作流体容器的环境中，因为在大的填充速度并且因此大的填充率下，预定的关闭填充水平比在较低的填充速度/填充率下低。

填充速度优选地基于在方法步骤b)中确定的填充水平和为了达到该填充水平所需的时间来确定。

备选地和/或附加地，填充速度借助于布置在填充管中的流量测量装置来确定。

进一步备选地和/或附加地，填充速度经由填充装置的优选的无线数据线发送。

此外，本发明基于的目的是提供一种工作流体容器系统，其实现受控的填充过程和受控的再填充过程。本发明基于的这个目的通过一种具有权利要求12的特征的工作流体容器系统实现。根据本发明的工作流体容器系统的有利的设计方案在从属于权利要求12的权利要求中描述。

更确切地说，本发明基于的目的通过一种用于机动车辆的工作流体容器系统来实现，其中，该工作流体容器系统具有：

-至少一个工作流体容器，用于用工作流体填充工作流体容器内部空间的填充管通入其工作流体容器内部空间中；

-至少一个用于使工作流体容器通气和/或排气的排气阀，其中，排气阀可以在打开位置和关闭位置之间电动地操作，其中，在打开位置，工作流体容器内部空间借助于排气阀与大气至少间接地以流体方式连通，和其中，在关闭位置，工作流体容器内部空间借助于排气阀与大气以流体方式分离；

-至少一个用于确定在工作流体容器中的工作流体的填充水平的填充水平传感器；-电子控制装置，该电子控制装置经由第一数据线与填充水平传感器相耦联，以接收数据，并且该电子控制装置经由第二数据线与排气阀相耦联，以发出控制信号。

根据本发明的工作流体容器系统的特征在于，控制装置被设计用于执行根据权利要求1至5或9至13中任一项所述的用于控制工作流体容器的填充过程的方法，只要其从属于权利要求1。

根据本发明的工作流体容器系统实现工作流体容器的受控的填充，在该工作流体容器系统中可以限定用于再加燃料过程的再填充量，并且该工作流体容器系统中在填充过程期间和在可能的再加燃料期间很少的工作流体从填充管中溢出。

因为通过减小排气阀的有效排气横截面积，使通过排气阀的排气体积流量减小，由此在填充过程期间在工作流体容器中积累过压。该压力的积累又导致在填充管内的工作流体上升。在这种情况下，工作流体在填充管内比在将排气阀完全地转移到其关闭位置时较慢地上升。由于在填充管内的工作流体的较慢的上升，在填充停止时没有工作流体或相当少量的工作流体从填充管中溢出，所述填充停止通常通过借助于在填充管中上升的工作流体关闭填充装置的通气孔来启动。

由于在确定填充装置的填充停止之后排气阀以预定的持续时间保持在有效排气横截面积被减小的位置并且工作流体容器通过排气阀继续与大气以流体方式连通，因此在填充管内的工作流体的水平下降到预定的高度。因此，在到达关闭填充水平之后并且在填充停止之后始终在填充管内实现可再现的水平高度，从而再加燃料操作总是在填充管内的预定的水平高度处开始。

工作流体容器优选地具有排气管线，排气阀优选地布置在排气管线中。但是，排气阀也可以布置在工作流体容器内部空间和排气管线之间。此外，排气阀也可以布置在排气管线的背离工作流体容器的端部上。此外，排气阀优选地集成在工作流体容器中。

工作流体容器例如可以设计成用于容纳汽油或柴油燃料的燃料容器。此外，工作流体容器可以设计成用于容纳尿素水溶液的尿素容器。

对排气阀的电动的操作在本发明的意义上应理解为对排气阀的机电和/或电磁式的操作。

更确切地说，通过根据本发明的工作流体容器系统，更确切地说，通过电子控制装置执行以下的方法步骤：

-确定是否已开始工作流体容器的填充过程。这可以例如通过在填充管中或在填充管的填充接管中的传感器来进行，该传感器例如检测在填充管的填充接管中的承插阀。

-在确定填充过程已经开始之后，将打开控制信号发送到排气阀，以将排气阀转移到其打开位置。

-从填充水平传感器接收代表工作流体容器的填充水平的填充水平数据。

-将填充水平与预定的关闭填充水平进行比较。

-当工作流体容器的填充水平已经达到或超过预定的关闭填充水平时，将减小控制信号发送到排气阀。

-确定填充装置的填充停止。填充装置在填充过程终止时产生特征噪声。填充停止优选地借助于声音传感器来确定，该声音传感器优选地与频率滤波器耦联，该频率滤波器仅允许表征关闭过程的频率通过，是可检测的。

-在确定填充停止之后在预定的持续时间之后，将关闭控制信号发送到排气阀，以将排气阀转移到其关闭位置。

优选地，工作流体容器系统被这样地设计，即排气阀可以在其打开位置和其关闭位置之间离散地电动地调节。

排气阀的离散的可调节性意味着排气阀可以有针对性地仅被移动/操作到其打开位置或其关闭位置。排气体积流量的减小在相应设计的排气阀中通过在其打开位置和其关闭位置之间对排气阀的间歇的调节来实现。对排气阀的相应的间歇的操作也可以被称为排气阀的计时和/或脉冲。

优选地，工作流体容器系统被这样地设计，即排气阀被设计为比例阀并且可以在打开位置和其关闭位置之间连续地电动地调节。

优选地，工作流体容器系统被这样地设计，即它具有以下的特征：

-所述工作流体容器系统此外包括可电动地操作的出口阀，所述出口阀可以在打开位置和关闭位置之间电动地操作，在所述打开位置上，填充管与工作流体容器内部空间以流体方式连通，和在所述关闭位置上，填充管借助于出口阀与工作流体容器内部空间以流体方式分离；和

-所述控制装置被设计用于执行根据权利要求6至13中任一项所述的用于控制工作流体容器的填充过程的方法，只要其从属于权利要求6。

出口阀，其也可以称为止回阀和/或控制阀，优选地被布置在填充管的进入工作流体容器中的口部区域中，从而可以借助于出口阀关闭填充管的口部。进一步优选地，出口阀被布置在填充管中。

优选地，工作流体容器系统具有声音传感器，借助于声音传感器可以检测插入填充管中的填充装置的填充停止，其中，声音传感器通过数据线与控制装置相连接，以将代表填充停止的数据传输到控制装置。声音传感器也可以被设计为和/或称为振动传感器。借助于振动传感器可以检测工作流体容器系统的振动，即工作流体容器和/或填充管和/或工作流体容器系统的其他部件的振动。

附图说明

本发明的其他优点、细节和特征在下面从解释的实施例中得出。在此详细地示出了：

图1：根据本发明的用于控制工作流体容器的填充过程的方法的方法流程图；

图2：三个示意图，用于说明在通过根据本发明的方法填充工作流体容器期间填充管内的填充高度、工作流体容器的填充水平和通过排气阀的排气体积流量；以及

图3：根据本发明的工作流体容器系统的示意图。

具体实施方式

在现在以下的描述中，相同的附图标记表示相同的部件或相同的特征，因此参照一个附图对部件进行的描述也适用于其他的附图，从而避免重复的描述。此外，结合一个实施方式描述的各个特征也可以单独地在其他的实施方式中使用。

图1示出了根据本发明的用于控制工作流体容器10的填充过程的方法的流程图，该工作流体容器示意性地在图3中示出。

工作流体容器10是在图3中所示的工作流体容器系统的一部分。该工作流体容器系统包括至少一个工作流体容器10，其在所示的实施例中被设计为燃料容器10。用于用工作流体填充工作流体容器内部空间11的填充管20通入到工作流体容器内部空间11中。借助于设计成承插阀80的填充装置80，工作流体，在本实施例中为燃料，可以经由填充管20被填充到工作流体容器内部空间11中。工作流体容器系统此外具有至少一个排气阀30，其用于使工作流体容器10通气和/或排气。在这种情况下，排气阀30可以在打开位置和关闭位置之间电动地移动或操作。为了操作排气阀30，设置了致动器，该致动器在图3中的右侧示意性地在排气阀30旁边示出。在排气阀30的打开位置，工作流体容器内部空间11借助于排气阀30与大气以流体方式连通。在所示的实施例中，工作流体容器内部空间11借助于排气管线31与大气间接地以流体方式连通，该排气管线通入在本实施例中设计成活性炭过滤器70的吸附过滤器70中。在排气阀30的关闭位置，工作流体容器内部空间11借助于排气阀30与大气以流体方式分离。

工作流体容器系统此外具有可电动地操作的出口阀40，该出口阀被布置在填充管20的通向工作流体容器内部空间11的端部上。出口阀40也可以称为止回阀40和/或控制阀40。此外也可能的是，出口阀40可以布置在填充管40中。出口阀40可以在打开位置和关闭位置之间电动地操作或调节，在该打开位置上填充管20与工作流体容器内部11以流体方式连通，而在关闭位置上填充管20借助于出口阀40与工作流体容器内部空间11以流体方式分离。出口阀40优选地配备有机械的止回功能/止回元件，从而出口阀40具有带有附加的强制关闭的止回元件。

在工作流体容器内部空间11中布置有用于确定在工作流体容器10中的工作流体的填充水平的填充水平传感器50。在所示的实施例中，填充水平传感器50被设计成具有浮子51的杠杆式传感器50，浮子51通过杠杆与填充水平传感器50相连接。工作流体容器系统此外包括电子控制装置60，该电子控制装置也可以称为ecu(电子控制单元)。此外，工作流体容器系统具有固体声音传感器装置90，该固体声音传感器装置在所示的实施例中具有两个声音传感器90或麦克风90。一个声音传感器90被固定在填充管20上，并且另一个声音传感器90被固定在工作流体容器10上。当然，固体声音传感器装置90也可以仅具有一个唯一的声音传感器90或多于两个声音传感器。借助于声音传感器90可以检测在填充装置80的填充停止时的特性噪声。

电子控制装置60经由第一数据线61与填充水平传感器50相连接，其中，代表工作流体容器10的填充水平的数据可以经由第一数据线61从填充水平传感器50传输到电子控制装置60。电子控制装置60此外经由第二数据线62与排气阀30相连接。控制信号可以经由第二数据线62从电子控制装置60传输到排气阀30。此外，电子控制装置60经由第三数据线63与出口阀40相连接。控制信号可以经由第三数据线63从电子控制装置60传输到出口阀40。此外，电子控制装置60是经由第四数据线64与声音传感器90相连接。表示填充停止的信号/数据可以经由第四数据线64从声音传感器90传输到电子控制装置60。

下面参照图1和图2描述一种用于控制工作流体容器10的填充过程的方法。

如果检测到加燃料事件，该加燃料事件例如可以通过在填充管20内的传感器或在布置在填充管20的背离工作流体容器10的端部的填充接管内的传感器来检测，则在方法步骤a中由电子控制装置60向排气阀30发出打开控制信号，随后将排气阀30转移到其打开位置，在该打开位置，工作流体容器内部空间11经由排气管线31和活性炭过滤器70与大气间接地以流体方式连通。此外，在方法步骤a中由电子控制装置60向出口阀40发出打开控制信号，随后将出口阀40转移到其打开位置，在该打开位置上，填充管20与工作流体容器内部空间11以流体方式连通。

随后，在方法步骤b中确定工作流体容器10的填充水平。填充水平借助于填充水平传感器50确定，该填充水平传感器在所示的实施例中被设计成杠杆式传感器。当然，填充水平传感器40也可以以从现有技术中已知的任何其他的方式和方法来设计。填充水平传感器50将代表工作流体容器10的填充水平的数据传送到电子控制装置60。

随后，在方法步骤b1中，借助于电子控制装置60检查，是否工作流体容器10的填充水平，其也可以称为实际填充水平，已达到或超过预定的关闭填充水平。如果工作流体容器10的填充水平低于预定的关闭填充水平，则跳回到方法步骤b，否则，如果工作流体容器10的填充水平已经达到或超过预定的关闭填充水平时，则继续进行到方法步骤c。

在图2中，预定的关闭填充水平为工作流体容器10的目标填充水平的95％。

在方法步骤c中，由电子控制装置60经由第二数据线62将减小控制信号传输到排气阀30，随后通过排气阀30的排气体积流量被减小，其中，保证了工作流体容器10继续借助于排气阀30与大气保持以流体方式连通。

备选地或附加地，在方法步骤c中，由电子控制装置60经由第三数据线63将(另一个)减小控制信号传输到出口阀40，随后出口阀40的开口横截面积被减小，其中，保证了工作流体容器10继续与填充管20保持以流体方式连通。

在图2的下部的示意图中可以看出，在接收到减小控制信号时，通过排气阀30的排气体积流量被减小到最大排气体积流量的50％。由于排气体积流量减小，在工作流体容器10内积累过压。这导致被引入填充管20中的工作流体可以更慢地流到工作流体容器内部空间11中。这一点可以从图2的中间的示意图中，在到达关闭填充水平之后，在填充曲线的较小的斜率处看出。由于在工作流体容器10中的压力的积累，在填充管20内的工作流体水平升高，如从图2的上部的示意图中可以看出的那样。在这种情况下，工作流体在填充管20中一直上升，直到通过填充装置80执行填充停止为止。

在方法步骤d中确定是否已经执行了填充装置80的填充停止。填充停止借助于声音传感器90来确定。声音传感器90经由第四数据线64将代表填充停止的信号发送到电子控制装置60。如果没有执行填充停止，则该方法保留在方法步骤d中，相反，如果已经确定了填充停止，则跳到方法步骤e。

填充停止可以在图2的上部的示意图中看出，因为工作流体水平在填充管20中达到第一最大值。

在经过预定的第一持续时间t1之后，在方法步骤e中由电子控制装置60经由第二数据线62将关闭控制信号传输到排气阀30，随后排气阀30将工作流体容器内部空间11与大气以流体方式分离。尽管在图中没有示出，但是在确定工作流体容器10的填充水平已达到或超过预定关闭填充水平之后，并且在预定的持续时间t1开始之前，通过排气阀30的第一排气体积流量可以与在预定的持续时间t1期间通过排气阀30的第二排气体积流量不同。例如，第一排气体积流量可以小于第二排气体积流量。此外，第一排气体积流量可以大于第二排气体积流量。

备选地或附加地，在方法步骤e中在经过预定的第一持续时间t1之后，由电子控制装置60经由第三数据线63将关闭控制信号传输到出口阀40，随后出口阀40将工作流体容器内部空间11与填充管20以流体方式分离。

从图2的上部的示意图中可以看出，在填充管20内的工作流体水平在第一持续时间t1期间下降到在填充管20内的预定的水平。在这段持续时间期间，位于填充管20中的工作流体继续流入工作流体容器内部空间11中，这可以在持续时间t1期间从工作流体容器10的上升的填充水平上看出。在图2的下部的示意图中可以看出，在经过预定的持续时间t1之后，排气阀20和/或出口阀40被转移到其/它们的关闭位置。

如果在填充过程终止之后加油机借助于填充装置80将更多的工作流体填充到填充管20中，则在填充管20内的工作流体水平升高，因为排气阀30和/或出口阀40是关闭的。在填充管20内的工作流体水平的升高可以在图2的上部的示意图中看出。

在方法步骤f中确定是否已经执行了填充装置80的另一填充停止。该填充停止通过其中一个声音传感器90来确定。声音传感器90经由第四数据线64向电子控制装置60发送代表填充停止的信号。如果没有执行填充停止，则该方法保留在方法步骤f中，而如果已经确定了另一填充停止，则跳到方法步骤g。

在方法步骤g中，由电子控制装置60经由第二数据线62将打开控制信号或一系列的间歇的打开控制信号和关闭控制信号传输到排气阀30，从而通过排气阀30调整出预定的排气体积流量。从图2的下部的示意图中可以看出，在所示的实施例中，排气体积流量为最大排气体积流量的50％。

备选地或附加地，在方法步骤g中由电子控制装置60经由第三数据线63将(另一)打开控制信号传输到出口阀40，随后出口阀40被转移到在其打开位置和其关闭位置之间的中间位置。

由于通过排气阀30的排气体积流量被减小，因此在再加燃料期间在工作流体容器10内会积累过压。这导致被引入填充管20中的工作流体可以更慢地流到工作流体容器内部空间11中。由于在工作流体容器10中的压力的积累，在填充管20内的工作流体水平升高，如从图2的上部的示意图中可以看出的那样。在这种情况下，工作流体在填充管20中一直上升，直到通过填充装置80执行填充停止为止。

在经过预定的第二持续时间t2之后，在方法步骤h中由电子控制装置60经由第二数据线62将关闭控制信号传输到排气阀30，随后排气阀30将工作流体容器内部11与大气以流体方式分离。

备选地或附加地，在方法步骤h中在经过预定的第二持续时间t2之后由电子控制装置60经由第三数据线63将关闭控制信号传输到出口阀40，随后出口阀40将工作流体容器内部空间11与填充管20以流体方式分离。

从图2的上部的示意图中可以看出，在填充管20内的工作流体水平在第二持续时间t2期间下降到在填充管20内的预定的水平。在这段持续时间期间，位于填充管20中的工作流体继续流入工作流体容器内部空间11中，这可以从在持续时间t2期间工作流体容器10的上升的填充水平上看出。在图2的下部的示意图中可以看出，在经过预定的第二持续时间t2之后，排气阀20和/或出口阀40被转移到其/它们的关闭位置。

附图标记列表

10工作流体容器/箱

11工作流体容器内部空间

20填充管

30排气阀

31排气管线

40出口阀/止回阀/控制阀

50填充水平传感器

51(填充水平传感器的)浮子/浮体

60电子控制装置

61(在电子控制装置和填充水平传感器之间的)第一数据线

62(在电子控制单元和排气阀之间的)第二数据线

63(在电子控制装置和出口阀之间的)第三数据线

64(在电子控制装置和固体声音传感器之间的)第四数据线

70过滤器/吸附过滤器/活性炭过滤器

80填充装置/承插阀

90声音传感器/固体声音传感器//振动传感器/麦克风

t1(第一)预定的持续时间

t2第二预定的持续时间