專利名稱:用于油箱系統(tǒng)的裝置以及具有該裝置的機(jī)動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油箱系統(tǒng)的裝置、一種具有用于油箱系統(tǒng)的根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的機(jī)動車。
背景技術(shù)：
油箱系統(tǒng)、特別是機(jī)動車的油箱系統(tǒng)通常具有用于過濾揮發(fā)性的燃油成分、例如碳?xì)浠衔锱欧?HC)的活性炭過濾器。由于活性炭過濾器具有一個(gè)規(guī)定的容納容量，因此必須對其進(jìn)行再生處理。如果超過了容納容量，則揮發(fā)性的燃油成分穿透活性炭過濾器并且到達(dá)外部環(huán)境中?；钚蕴窟^濾器的再生處理在機(jī)動車中通常在行駛期間利用新鮮空氣實(shí)現(xiàn)。在空氣流過活性炭過濾器之后，空氣被輸送至發(fā)動機(jī)的吸入管道。布置在發(fā)動機(jī)的廢氣流中的Lambda-傳感器探測了空氣相對于燃油的比例并且將該比例傳輸至控制器。由確定的比例中可以確定碳?xì)浠衔锱欧?HC)。根據(jù)這個(gè)值，控制器隨后調(diào)節(jié)使得空氣流過活性炭過濾器。
該方法的一個(gè)缺點(diǎn)是控制器的時(shí)間延遲的反應(yīng)。如果機(jī)動車?yán)缬捎诮值肋吺l(fā)生震動，則在燃油箱中導(dǎo)致了碳?xì)浠衔锏母嗟囊莩鰵怏w。該逸出氣體到達(dá)活性炭過濾器中，該活性炭過濾器以恒定的流過率進(jìn)行沖洗。由于活性炭過濾器中的碳?xì)浠衔锏臐舛纫呀?jīng)提高了，但流過率保持恒定，因此從活性炭過濾器中沖洗出來的碳?xì)浠衔锏臐舛纫蔡岣?。這種具有提高的碳?xì)浠衔餄舛鹊臍怏w現(xiàn)在被輸送至發(fā)動機(jī)。這導(dǎo)致了在混合氣形成中出現(xiàn)干擾并且進(jìn)而導(dǎo)致了在燃燒過程中出現(xiàn)干擾。在燃燒之后，廢氣流中的 Lambda-傳感器才識別了燃燒混合物中的變化并且可以將該變化隨后傳輸至控制器，以便降低活性炭過濾器的流過率。
由此產(chǎn)生的缺點(diǎn)在于，流過率處于最大的流過率之下。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(shí)導(dǎo)致更不利的混合氣形成。這可能導(dǎo)致，即混合氣不再能被點(diǎn)燃并且發(fā)動機(jī)停止工作。
該方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，其對于具有起動_/停止-功能的機(jī)動車以及具有混合驅(qū)動裝置的機(jī)動車都是不適用的。其原因在于，即由于在其中發(fā)動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)的階段而限制了活性炭過濾器的再生處理。

實(shí)用新型內(nèi)容

因此本實(shí)用新型的目的在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比對活性炭過濾器的再生處理方法進(jìn)行優(yōu)化。
上述的目的通過一種根據(jù)權(quán)利要求
1所述的用于油箱系統(tǒng)的裝置、一種根據(jù)權(quán)利要求
7所述的具有用于油箱系統(tǒng)的根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的機(jī)動車以及一種根據(jù)權(quán)利要求
9所述的用于油箱系統(tǒng)的活性炭過濾器的排空方法來實(shí)現(xiàn)。其他的有利的實(shí)施方式由說明書、附圖以及從屬權(quán)利要求
中得出。
根據(jù)本實(shí)用新型的用于油箱系統(tǒng)的裝置具有下述特征活性炭過濾器，在該活性
3炭過濾器中可以容納揮發(fā)性的燃油成分、特別是碳?xì)浠衔?HC)并且活性炭過濾器具有用于揮發(fā)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，通過該排出管可以借助于吹洗氣體將揮發(fā)性的燃油成分從活性炭過濾器中排出并且排出管的閥與控制器相連接；和用于揮發(fā)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(shí)現(xiàn)對活性炭過濾器的沖洗。
活性炭過濾器的沖洗或排空取決于與控制器相連接的濃度傳感器進(jìn)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(fā)性的成分的濃度和/ 或濃度變化。在官方申請?zhí)枮?02007033144.6的還未公開的德國專利文獻(xiàn)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?？刂破饕虼丝梢愿鶕?jù)由濃度傳感器探測的值來對閥進(jìn)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(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。例如可以由于濃度上升而促使部分地或完全地將閥關(guān)閉。
如果在機(jī)動車中使用該裝置，則作為該裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比的更快的反應(yīng)能力。因此通過及時(shí)地修正噴射量而防止了混合氣形成中的干擾并且實(shí)現(xiàn)了以最大的流過率流過活性炭過濾器。如果這種系統(tǒng)在具有起動-/停止-功能或混合驅(qū)動裝置的機(jī)動車中使用，則在此基于活性炭過濾器的受控制的沖洗而也可以實(shí)現(xiàn)活性炭過濾器的完全的再生處理。
在一個(gè)有利的實(shí)施方式中，該裝置包括容器、特別是用于儲存燃油的容器，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(gòu)造可以適宜地進(jìn)行對活性炭過濾器的沖洗，這是因?yàn)榭刂破鳜F(xiàn)在可以根據(jù)由濃度傳感器探測的值來對兩個(gè)閥進(jìn)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(fā)性的成分的較高濃度的氣體流過之前將閥關(guān)閉。如果在機(jī)動車中使用這種裝置，則濃度變化不會對發(fā)動機(jī)中的混合氣形成產(chǎn)生干擾影響。
在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，濃度傳感器在排出管中布置在閥之后。由此可以將裝置調(diào)節(jié)到一個(gè)特定的濃度率。如果在機(jī)動車中應(yīng)用這個(gè)實(shí)施方式，則因此可以實(shí)現(xiàn)限定于一個(gè)預(yù)定的、例如不允許被超過的濃度。
在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，控制器根據(jù)由濃度傳感器測量的值來對與其連接的閥進(jìn)行控制。例如濃度提高促使在沖洗管和/或在排出管中閥的關(guān)閉。隨后實(shí)現(xiàn)了，例如在經(jīng)過一個(gè)預(yù)定的時(shí)間之后，重新打開一個(gè)或兩個(gè)閥。
此外有利的是，根據(jù)由濃度傳感器測量的濃度來對兩個(gè)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是監(jiān)測排出管中的濃度或濃度變化和對閥進(jìn)行與此直接相聯(lián)系的調(diào)節(jié)。以這種方式可以連續(xù)地修正閥的位置并且適應(yīng)于各種實(shí)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(tǒng)的裝置相比較的更快的反應(yīng)。
根據(jù)本實(shí)用新型的機(jī)動車具有上述的用于油箱系統(tǒng)的裝置。通過在機(jī)動車內(nèi)部應(yīng)用根據(jù)本實(shí)用新型的油箱系統(tǒng)，機(jī)動車也具有所有的前述的優(yōu)點(diǎn)。
有利的還在于機(jī)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(shí)，則這是特別有利的。借助于Lambda-傳感器確定了在空氣和燃油之間的比例并且將該比例傳輸至控制器。在這個(gè)基礎(chǔ)上可以確定碳?xì)浠衔锱欧拧＿@可以根據(jù)所探測的濃度變化和排放值對一個(gè)或兩個(gè)閥進(jìn)行控制。
根據(jù)本實(shí)用新型的用于油箱系統(tǒng)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(fā)性的成分、特別是碳?xì)浠衔?HC)，
-使得吹洗氣體流過活性炭過濾器，
-借助于濃度傳感器探測活性炭過濾器的排出管中的揮發(fā)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(shí)現(xiàn)對活性炭過濾器的沖洗。
根據(jù)本實(shí)用新型的排空方法對油箱系統(tǒng)的根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的活性炭過濾器進(jìn)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(yīng)地，在活性炭過濾器中收集的揮發(fā)性的成分完全地或部分地被沖洗出來。在運(yùn)行中，活性炭過濾器過濾揮發(fā)性的成分、特別是碳?xì)浠衔?HC)。為了避免揮發(fā)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(fā)性的成分的濃度和/或濃度變化由濃度傳感器進(jìn)行探測。該傳感器將探測的值傳輸至控制器。該控制器根據(jù)由濃度傳感器探測的值來進(jìn)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沖洗管和/或排出管中的閥進(jìn)行控制。該閥例如在活性炭過濾器的排出管中由于揮發(fā)性的成分的濃度的提高而關(guān)閉，該濃度由濃度傳感器探測。
在本方法的另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，控制器根據(jù)由濃度傳感器探測的值來對一個(gè)或兩個(gè)閥的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行適宜的沖洗以及在活性炭過濾器之后調(diào)節(jié)到氣體中揮發(fā)性的成分的預(yù)定的濃度。
有利地，控制器將由Lambda-傳感器探測的空氣-/燃油-比例用于確定排放。當(dāng)濃度傳感器例如探測到濃度的變化和控制器基于例如濃度提高而將閥關(guān)閉時(shí)，利用了由 Lambda-傳感器傳輸?shù)闹?，以便確定在碳?xì)浠衔镏械臐舛鹊南陆怠Ｓ纱?，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(gè)濃度，則可以將濃度傳感器的值和基于由Lambda-傳感器探測的空氣_/燃油_比例的值在控制器中進(jìn)行比較。因此可以進(jìn)行相應(yīng)的控制，這種控制實(shí)現(xiàn)了在混合氣形成的低干擾的情況下的盡可能高的流過率。


下面參照附圖根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式對本實(shí)用新型加以說明。該實(shí)施方式包括機(jī)動車，在該機(jī)動車中安裝了用于油箱系統(tǒng)的裝置。圖中示出
圖1示出了用于油箱系統(tǒng)的裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖，和
圖2示出了用于清潔油箱系統(tǒng)的活性炭過濾器的優(yōu)選的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中示意性地示出了用于油箱系統(tǒng)1的根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式。油箱系統(tǒng)1是機(jī)動車的一部分。
用于油箱系統(tǒng)1的裝置包括具有用于揮發(fā)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(fā)性的成分通過輸送管12從燃油箱50進(jìn)入到活性炭過濾器10中，則該揮發(fā)性的成分在那里被過濾并且積聚。由于活性炭過濾器10僅僅可以容納一個(gè)規(guī)定量的揮發(fā)性的成分， 因此為了避免揮發(fā)性的成分穿透而需要對活性炭過濾器10進(jìn)行沖洗或排空。這通過吹洗氣體裝置14進(jìn)行，在該吹洗氣體裝置中優(yōu)選地設(shè)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(xiàn)在含有揮發(fā)性的成分的氣體通過排出管16 離開活性炭過濾器10。用于揮發(fā)性的成分的濃度傳感器30、例如碳?xì)浠衔飩鞲衅魑挥谂懦龉?6中。該濃度傳感器可以布置在閥22之前或之后。排出管16與發(fā)動機(jī)60的吸入管 62相連接。在發(fā)動機(jī)之后，Lambda-傳感器70位于發(fā)動機(jī)的廢氣流中。Lambda-傳感器70 確定了發(fā)動機(jī)的廢氣流中的空氣_/燃油-比例并且將該值傳輸至控制器40?；谠摫壤?， 可以做出關(guān)于碳?xì)浠衔锱欧诺呐卸ā?br>如果在運(yùn)行中燃油箱50發(fā)生震動，則更多的碳?xì)浠衔镆莩?。由于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?xì)浠衔锏臐舛忍岣?。這種提高由濃度傳感器30探測并且被傳輸至控制器40?？刂破麟S后例如將閥20和/或閥22完全地或部分地關(guān)閉一個(gè)規(guī)定的時(shí)間段。
另一個(gè)選擇是對流過活性炭過濾器10進(jìn)行調(diào)節(jié)。在此目標(biāo)是，將排出管中的碳?xì)浠衔锏臐舛缺３衷谝粋€(gè)預(yù)定的值上。該值例如存儲在控制器50中。此外，布置在發(fā)動機(jī)60之后的Lambda-傳感器70用于進(jìn)行檢測。根據(jù)在那里所確定的濃度，對閥20，22 進(jìn)行操作。濃度傳感器30用作為預(yù)警傳感器以用于檢測，即閥的打開或關(guān)閉是否過大(zu gross)。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)活性炭過濾器10的高的流過率，而這不會導(dǎo)致在發(fā)動機(jī)60 的混合氣形成中的干擾。
圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式的流程圖。從上述的用于油箱系統(tǒng)的裝置出發(fā)，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(fā)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并且由此完全地或部分地排空活性炭過濾器。在活性炭過濾器之后在吹洗氣體中的揮發(fā)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(gè)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(shí)現(xiàn)了活性炭過濾器的沖洗。
可選擇地，可以對流過或沖洗活性炭過濾器進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制。如果對流過活性炭過濾器進(jìn)行控制，則例如排出管中的和/或吹洗裝置中的閥當(dāng)探測到濃度提高時(shí)或當(dāng)超過一個(gè)規(guī)定的濃度值時(shí)被關(guān)閉并且在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間之后才根據(jù)現(xiàn)在探測到的濃度變化而打開。
可替換地，根據(jù)由活性炭過濾器探測的濃度變化或濃度來調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)閥。閥例如當(dāng)探測到濃度提高時(shí)被關(guān)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(dǎo)致濃度繼續(xù)下降并且也不會導(dǎo)致濃度重新上升。可替換地或補(bǔ)充地，可以與控制器中的濃度額定值進(jìn)行比較。以這種方式可以使得吹洗氣體比率適宜地匹配于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(gè)值傳輸至控制器?；谶@個(gè)比例而可以確定碳?xì)浠衔锱欧?步驟G)?？梢栽诓襟EH中將該碳?xì)浠衔锱欧排c濃度傳感器的探測的值相比較?；谶@種比較可以選擇性地實(shí)現(xiàn)對流過活性炭過濾器的控制以及調(diào)節(jié)。
濃度傳感器例如探測到濃度的變化，并且碳?xì)浠衔锱欧诺闹到柚贚ambda-傳感器確定。在控制器中存儲了用于碳?xì)浠衔锱欧诺念~定值。如果濃度傳感器探測到濃度的上升，則將閥關(guān)閉。如果基于由Lambda-傳感器傳輸?shù)目諝鈅/燃油-比例所確定的碳?xì)浠衔锱欧盘幱陬~定值之下，則將閥打開并且重新通過濃度傳感器探測濃度的上升。根據(jù)上升的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了重新將閥關(guān)閉或者使得流過繼續(xù)。
權(quán)利要求
1.一種用于油箱系統(tǒng)(1)的裝置，所述裝置具有下述特征a)活性炭過濾器(10)，在所述活性炭過濾器中可以容納揮發(fā)性的燃油成分、特別是碳?xì)浠衔?HC)并且所述活性炭過濾器具有用于所述揮發(fā)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借助于所述吹洗氣體將所述揮發(fā)性的燃油成分從所述活性炭過濾器(10)中排出并且所述排出管的閥0 與控制器GO) 相連接，和d)用于所述揮發(fā)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(shí)現(xiàn)對所述活性炭過濾器(10)的沖洗，其特征在于，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(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)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?xì)浠衔锏臐舛群?或濃度變化。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求
中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括a)容器(50)，特別用于儲存燃油，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(jù)權(quán)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 之前或之后。
5.根據(jù)權(quán)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 之前或之后。
6.根據(jù)權(quán)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(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)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(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。
8.一種機(jī)動車，其特征在于，上述機(jī)動車具有根據(jù)權(quán)利要求
1至7中任一項(xiàng)所述的用于油箱系統(tǒng)(1)的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的機(jī)動車，所述機(jī)動車還在發(fā)動機(jī)(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(shí)用新型涉及一種用于油箱系統(tǒng)(1)的裝置；一種具有用于油箱系統(tǒng)(1)的根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的機(jī)動車。從活性炭過濾器中沖洗出來的揮發(fā)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(yù)警傳感器，以便防止在發(fā)動機(jī)(60)的混合氣形成中出現(xiàn)干擾。
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(fā)明者保羅·羅達(dá)茨, 安德烈亞斯·威爾德根, 斯特凡·海因里希, 曼弗雷德·魏格爾, 沃爾夫?qū)み~, 魯?shù)婪颉け葼?申請人:大陸汽車有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan