专利名称:用于油箱系统的装置以及具有该装置的机动车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油箱系统的装置、一种具有用于油箱系统的根据本实用新型的装置的机动车。
背景技术：
油箱系统、特别是机动车的油箱系统通常具有用于过滤挥发性的燃油成分、例如碳氢化合物排放(HC)的活性炭过滤器。由于活性炭过滤器具有一个规定的容纳容量，因此必须对其进行再生处理。如果超过了容纳容量，则挥发性的燃油成分穿透活性炭过滤器并且到达外部环境中。活性炭过滤器的再生处理在机动车中通常在行驶期间利用新鲜空气实现。在空气流过活性炭过滤器之后，空气被输送至发动机的吸入管道。布置在发动机的废气流中的Lambda-传感器探测了空气相对于燃油的比例并且将该比例传输至控制器。由确定的比例中可以确定碳氢化合物排放(HC)。根据这个值，控制器随后调节使得空气流过活性炭过滤器。
该方法的一个缺点是控制器的时间延迟的反应。如果机动车例如由于街道边石而发生震动，则在燃油箱中导致了碳氢化合物的更多的逸出气体。该逸出气体到达活性炭过滤器中，该活性炭过滤器以恒定的流过率进行冲洗。由于活性炭过滤器中的碳氢化合物的浓度已经提高了，但流过率保持恒定，因此从活性炭过滤器中冲洗出来的碳氢化合物的浓度也提高。这种具有提高的碳氢化合物浓度的气体现在被输送至发动机。这导致了在混合气形成中出现干扰并且进而导致了在燃烧过程中出现干扰。在燃烧之后，废气流中的 Lambda-传感器才识别了燃烧混合物中的变化并且可以将该变化随后传输至控制器，以便降低活性炭过滤器的流过率。
由此产生的缺点在于，流过率处于最大的流过率之下。如果在该方法中可能以最大可能的流过率而流入活性炭过滤器，则这可能在震动时导致更不利的混合气形成。这可能导致，即混合气不再能被点燃并且发动机停止工作。
该方法的另一个缺点是，其对于具有起动_/停止-功能的机动车以及具有混合驱动装置的机动车都是不适用的。其原因在于，即由于在其中发动机不运转的阶段而限制了活性炭过滤器的再生处理。
实用新型内容
因此本实用新型的目的在于，与现有技术相比对活性炭过滤器的再生处理方法进行优化。
上述的目的通过一种根据权利要求
1所述的用于油箱系统的装置、一种根据权利要求
7所述的具有用于油箱系统的根据本实用新型的装置的机动车以及一种根据权利要求
9所述的用于油箱系统的活性炭过滤器的排空方法来实现。其他的有利的实施方式由说明书、附图以及从属权利要求
中得出。
根据本实用新型的用于油箱系统的装置具有下述特征活性炭过滤器，在该活性
3炭过滤器中可以容纳挥发性的燃油成分、特别是碳氢化合物(HC)并且活性炭过滤器具有用于挥发性的燃油成分的输送管；吹洗气体装置，利用该吹洗气体装置可以将吹洗气体、特别是空气输送给活性炭过滤器；具有阀的排出管，通过该排出管可以借助于吹洗气体将挥发性的燃油成分从活性炭过滤器中排出并且排出管的阀与控制器相连接；和用于挥发性的燃油成分的浓度传感器布置在排出管中，以便在与控制器相连接的情况下实现对活性炭过滤器的冲洗。
活性炭过滤器的冲洗或排空取决于与控制器相连接的浓度传感器进行。浓度传感器布置在活性炭过滤器的排出管中。有利的是，浓度传感器探测挥发性的成分的浓度和/ 或浓度变化。在官方申请号为102007033144.6的还未公开的德国专利文献中描述了这样一种HC-传感器。
浓度传感器将探测的值或变化传输至控制器。在排出管中还布置有阀，该阀也与控制器相连接。控制器因此可以根据由浓度传感器探测的值来对阀进行操作，通过由浓度传感器探测的浓度和/或浓度变化，可以对吹洗气体装置管中的阀进行控制或调节。例如可以由于浓度上升而促使部分地或完全地将阀关闭。
如果在机动车中使用该装置，则作为该装置的一个优点实现了与传统的系统相比的更快的反应能力。因此通过及时地修正喷射量而防止了混合气形成中的干扰并且实现了以最大的流过率流过活性炭过滤器。如果这种系统在具有起动-/停止-功能或混合驱动装置的机动车中使用，则在此基于活性炭过滤器的受控制的冲洗而也可以实现活性炭过滤器的完全的再生处理。
在一个有利的实施方式中，该装置包括容器、特别是用于储存燃油的容器，该容器与活性炭过滤器的输送管相连接；和阀，该阀布置在活性炭过滤器的吹洗气体装置上。该阀也与控制器相连接。通过这种构造可以适宜地进行对活性炭过滤器的冲洗，这是因为控制器现在可以根据由浓度传感器探测的值来对两个阀进行操作。
此外有利的是，浓度传感器在排出管中布置在阀之前。由此可以在具有挥发性的成分的较高浓度的气体流过之前将阀关闭。如果在机动车中使用这种装置，则浓度变化不会对发动机中的混合气形成产生干扰影响。
在另一个有利的实施方式中，浓度传感器在排出管中布置在阀之后。由此可以将装置调节到一个特定的浓度率。如果在机动车中应用这个实施方式，则因此可以实现限定于一个预定的、例如不允许被超过的浓度。
在另一个有利的实施方式中，控制器根据由浓度传感器测量的值来对与其连接的阀进行控制。例如浓度提高促使在冲洗管和/或在排出管中阀的关闭。随后实现了，例如在经过一个预定的时间之后，重新打开一个或两个阀。
此外有利的是，根据由浓度传感器测量的浓度来对两个阀进行调节。在此一个优点是监测排出管中的浓度或浓度变化和对阀进行与此直接相联系的调节。以这种方式可以连续地修正阀的位置并且适应于各种实际情况。由此在活性炭过滤器的较高的流过率的情况下获得了与传统的装置相比较的更快的反应。
根据本实用新型的机动车具有上述的用于油箱系统的装置。通过在机动车内部应用根据本实用新型的油箱系统，机动车也具有所有的前述的优点。
有利的还在于机动车中的与控制器相连接的Lambda-传感器。如果浓度传感器探测到浓度变化时，则这是特别有利的。借助于Lambda-传感器确定了在空气和燃油之间的比例并且将该比例传输至控制器。在这个基础上可以确定碳氢化合物排放。这可以根据所探测的浓度变化和排放值对一个或两个阀进行控制。
根据本实用新型的用于油箱系统的活性炭过滤器的排空方法包括下述步骤
-在活性炭过滤器中过滤挥发性的成分、特别是碳氢化合物(HC)，
-使得吹洗气体流过活性炭过滤器，
-借助于浓度传感器探测活性炭过滤器的排出管中的挥发性的成分的浓度和/或浓度变化，和
-将浓度传感器中的浓度和/或浓度变化传输至控制器，以便在与控制器相连接的情况下实现对活性炭过滤器的冲洗。
根据本实用新型的排空方法对油箱系统的根据本实用新型的装置的活性炭过滤器进行再生处理。通过再生处理使得活性炭过滤器完全地或部分地排空。相应地，在活性炭过滤器中收集的挥发性的成分完全地或部分地被冲洗出来。在运行中，活性炭过滤器过滤挥发性的成分、特别是碳氢化合物(HC)。为了避免挥发性的成分穿透活性炭过滤器，使得吹洗气体流过活性炭过滤器。在活性炭过滤器的排出装置中，挥发性的成分的浓度和/或浓度变化由浓度传感器进行探测。该传感器将探测的值传输至控制器。该控制器根据由浓度传感器探测的值来进行对活性炭过滤器的再生处理。
有利地，控制器对活性炭过滤器的冲洗管和/或排出管中的阀进行控制。该阀例如在活性炭过滤器的排出管中由于挥发性的成分的浓度的提高而关闭，该浓度由浓度传感器探测。
在本方法的另一个有利的实施方式中，控制器根据由浓度传感器探测的值来对一个或两个阀的位置进行调节。因此可以实现进行适宜的冲洗以及在活性炭过滤器之后调节到气体中挥发性的成分的预定的浓度。
有利地，控制器将由Lambda-传感器探测的空气-/燃油-比例用于确定排放。当浓度传感器例如探测到浓度的变化和控制器基于例如浓度提高而将阀关闭时，利用了由 Lambda-传感器传输的值，以便确定在碳氢化合物中的浓度的下降。由此，控制器可以重新将阀打开以便使得流过活性炭过滤器。如果浓度传感器例如也探测到一个浓度，则可以将浓度传感器的值和基于由Lambda-传感器探测的空气_/燃油_比例的值在控制器中进行比较。因此可以进行相应的控制，这种控制实现了在混合气形成的低干扰的情况下的尽可能高的流过率。
下面参照附图根据一个优选的实施方式对本实用新型加以说明。该实施方式包括机动车，在该机动车中安装了用于油箱系统的装置。图中示出
图1示出了用于油箱系统的装置的一个实施方式的示意图，和
图2示出了用于清洁油箱系统的活性炭过滤器的优选的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了用于油箱系统1的根据本实用新型的装置的一个优选的实施方式。油箱系统1是机动车的一部分。
用于油箱系统1的装置包括具有用于挥发性的成分的输送管12的活性炭过滤器 10 ；吹洗气体装置14 ；具有阀22的排出管16以及与控制器40相连接的浓度传感器30。如果挥发性的成分通过输送管12从燃油箱50进入到活性炭过滤器10中，则该挥发性的成分在那里被过滤并且积聚。由于活性炭过滤器10仅仅可以容纳一个规定量的挥发性的成分， 因此为了避免挥发性的成分穿透而需要对活性炭过滤器10进行冲洗或排空。这通过吹洗气体装置14进行，在该吹洗气体装置中优选地设有阀20。如果通过该吹洗气体装置将一种气体、例如空气输送至活性炭过滤器10，则现在含有挥发性的成分的气体通过排出管16 离开活性炭过滤器10。用于挥发性的成分的浓度传感器30、例如碳氢化合物传感器位于排出管16中。该浓度传感器可以布置在阀22之前或之后。排出管16与发动机60的吸入管 62相连接。在发动机之后，Lambda-传感器70位于发动机的废气流中。Lambda-传感器70 确定了发动机的废气流中的空气_/燃油-比例并且将该值传输至控制器40。基于该比例， 可以做出关于碳氢化合物排放的判定。
如果在运行中燃油箱50发生震动，则更多的碳氢化合物逸出。由于吹洗气体以未变化的比率流过活性炭过滤器，因此在排出管16中碳氢化合物的浓度提高。这种提高由浓度传感器30探测并且被传输至控制器40。控制器随后例如将阀20和/或阀22完全地或部分地关闭一个规定的时间段。
另一个选择是对流过活性炭过滤器10进行调节。在此目标是，将排出管中的碳氢化合物的浓度保持在一个预定的值上。该值例如存储在控制器50中。此外，布置在发动机60之后的Lambda-传感器70用于进行检测。根据在那里所确定的浓度，对阀20，22 进行操作。浓度传感器30用作为预警传感器以用于检测，即阀的打开或关闭是否过大(zu gross)。以这种方式可以实现活性炭过滤器10的高的流过率，而这不会导致在发动机60 的混合气形成中的干扰。
图2示出了根据本实用新型的方法的一个优选的实施方式的流程图。从上述的用于油箱系统的装置出发，在下面描述了方法步骤
在步骤A中，在活性炭过滤器中过滤挥发性的成分。在步骤B中，使得吹洗气体、 特别是空气流过活性炭过滤器并且由此完全地或部分地排空活性炭过滤器。在活性炭过滤器之后在吹洗气体中的挥发性的成分的浓度通过浓度传感器探测(步骤C)。在步骤D中将这个值传输至控制器。由此通过浓度传感器与控制器相连接地实现了活性炭过滤器的冲洗。
可选择地，可以对流过或冲洗活性炭过滤器进行调节或控制。如果对流过活性炭过滤器进行控制，则例如排出管中的和/或吹洗装置中的阀当探测到浓度提高时或当超过一个规定的浓度值时被关闭并且在一个规定的时间之后才根据现在探测到的浓度变化而打开。
可替换地，根据由活性炭过滤器探测的浓度变化或浓度来调节一个或两个阀。阀例如当探测到浓度提高时被关闭。一旦浓度传感器探测到浓度下降，则阀这样地被打开，使得不会导致浓度继续下降并且也不会导致浓度重新上升。可替换地或补充地，可以与控制器中的浓度额定值进行比较。以这种方式可以使得吹洗气体比率适宜地匹配于由浓度传感器测量的值。[0039]此外有利的是，通过Lambda-传感器确定(步骤E)空气_/燃油-比例。在步骤 F中将这个值传输至控制器。基于这个比例而可以确定碳氢化合物排放(步骤G)。可以在步骤H中将该碳氢化合物排放与浓度传感器的探测的值相比较。基于这种比较可以选择性地实现对流过活性炭过滤器的控制以及调节。
浓度传感器例如探测到浓度的变化，并且碳氢化合物排放的值借助于Lambda-传感器确定。在控制器中存储了用于碳氢化合物排放的额定值。如果浓度传感器探测到浓度的上升，则将阀关闭。如果基于由Lambda-传感器传输的空气_/燃油-比例所确定的碳氢化合物排放处于额定值之下，则将阀打开并且重新通过浓度传感器探测浓度的上升。根据上升的强度实现了重新将阀关闭或者使得流过继续。
权利要求
1.一种用于油箱系统(1)的装置，所述装置具有下述特征a)活性炭过滤器(10)，在所述活性炭过滤器中可以容纳挥发性的燃油成分、特别是碳氢化合物(HC)并且所述活性炭过滤器具有用于所述挥发性的燃油成分的输送管(12)，b)吹洗气体装置(14)，利用所述吹洗气体装置可以将吹洗气体、特别是空气输送给所述活性炭过滤器(10)，所述吹洗气体装置(14)具有在其上布置的阀(20)，所述阀00)与控制器GO)相连接，c)具有阀02)的排出管(16)，通过所述排出管可以借助于所述吹洗气体将所述挥发性的燃油成分从所述活性炭过滤器(10)中排出并且所述排出管的阀0 与控制器GO) 相连接，和d)用于所述挥发性的燃油成分的浓度传感器(30)布置在所述排出管(16)中，以便在与所述控制器GO)相连接的情况下实现对所述活性炭过滤器(10)的冲洗，其特征在于，e)通过由所述浓度传感器(30)探测的浓度和/或浓度变化，可以对吹洗气体装置管 (14)中的阀(20)进行控制或调节。
2.根据权利要求
1所述的装置，在所述装置中，所述浓度传感器(30)探测碳氢化合物的浓度和/或浓度变化。
3.根据前述权利要求
中任一项所述的装置，还包括a)容器(50)，特别用于储存燃油，所述容器与所述活性炭过滤器(10)的所述输送管 (12)相连接。
4.根据权利要求
1或2所述的装置，在所述装置中，所述浓度传感器(30)在所述排出管(16)中布置在所述阀0 之前或之后。
5.根据权利要求
3所述的装置，在所述装置中，所述浓度传感器(30)在所述排出管 (16)中布置在所述阀0 之前或之后。
6.根据权利要求
1或2所述的装置，在所述装置中，通过所述探测的浓度和/或浓度变化对所述排出管(16)中的所述阀0 进行控制或调节。
7.根据权利要求
5所述的装置，在所述装置中，通过所述探测的浓度和/或浓度变化对所述排出管(16)中的所述阀0 进行控制或调节。
8.一种机动车，其特征在于，上述机动车具有根据权利要求
1至7中任一项所述的用于油箱系统(1)的装置。
9.根据权利要求
8所述的机动车，所述机动车还在发动机(60)的废气流中具有 Lambda-传感器(70)，所述Lambda-传感器与所述控制器00)相连接。
专利摘要
本实用新型涉及一种用于油箱系统(1)的装置；一种具有用于油箱系统(1)的根据本实用新型的装置的机动车。从活性炭过滤器中冲洗出来的挥发性的成分的浓度利用浓度传感器(30)探测。浓度传感器(30)用作为预警传感器，以便防止在发动机(60)的混合气形成中出现干扰。
文档编号F02D41/14GKCN202091061SQ200990100406
公开日2011年12月28日 申请日期2009年7月15日
发明者保罗·罗达茨, 安德烈亚斯·威尔德根, 斯特凡·海因里希, 曼弗雷德·魏格尔, 沃尔夫冈·迈, 鲁道夫·比尔 申请人:大陆汽车有限责任公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan