專利名稱：排空油箱通風(fēng)系統(tǒng)的燃料收集容器的方法和油箱通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于排空油箱通風(fēng)(排氣)系統(tǒng)/設(shè)備的抑留液體燃料 (液態(tài)燃料)的燃料收集容器的方法，其中該燃料收集容器通過通風(fēng)管道 (通風(fēng)通路)與油箱相連通，特別是用于具有內(nèi)燃機(jī)的車輛，優(yōu)選機(jī)動車 輛中。此外，本發(fā)明還涉及一種具有抑留液體燃料的燃料收集容器的油箱通 風(fēng)系統(tǒng)，該燃料收集容器通過通風(fēng)管道與油箱相連通，特別是用于具有內(nèi) 燃機(jī)的車輛，優(yōu)選機(jī)動車輛中。
背景技術(shù)：
用于排空油箱通風(fēng)系統(tǒng)的抑留液體燃料的燃料收集容器的方法以;M目 應(yīng)的油箱系統(tǒng)是已知的.在這些方法以及系統(tǒng)中，通過使累積于燃料收集 容器中的液體燃料經(jīng)由單獨的回程回流(再循環(huán))到油箱中來進(jìn)行排空。 燃料收集容器通過通風(fēng)管道這樣與油箱相連通，使得液體燃料可通過回程 從位于較高位置處的燃料收集容器直接流向位于較低位置處的油箱，燃料 收集容器和油箱的這種布置形式的缺點在于，需JN艮高的空間以在這兩個 部件之間實現(xiàn)高度差.或者，通過回程中的排流閥進(jìn)行燃料收集容器的排空，該排流閥設(shè)置在通風(fēng)管道下方的一高度水平處。在這種布置形式中， 燃料收集容器可一一至少部分地一一設(shè)置在油箱中燃料的燃料液面的下 方。在燃料液面下降到低于一預(yù)定水平的情況下，所述排流閥打開。這種 布置形式的缺點在于， 一方面(要)打開附加的、可使液體燃料(液體攜 帶/帶液(LCO) ) ^油箱通風(fēng)系統(tǒng)的路徑，另一方面額外需要排流閥。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于排空油箱通風(fēng)系統(tǒng)的燃料收 集容器的方法和相應(yīng)的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，該油箱通風(fēng)系統(tǒng)即使在結(jié)構(gòu)高度較小的情況下也以簡單的方法和方式實現(xiàn)燃料收集容器的排空。根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過以下步驟實現(xiàn) -在油箱內(nèi)產(chǎn)生相對于燃料收集容器中的壓力的負(fù)壓，然后 -通過通風(fēng)管道將存在于燃料收集容器中的液體燃料回吸到油箱中。 通過在油箱與燃料收集容器之間形成壓力差，液體燃料通過通風(fēng)管道 被回吸到油箱中，而不是通過單獨的回程流回油箱中，這樣，通風(fēng)管道可 部分地在燃料液面上方，特別是在燃料收集容器的上方延伸。在通風(fēng)管道 中優(yōu)選設(shè)有 一 閥，該閥 一一至少在很大程度上_ 一阻止液體燃料從油箱進(jìn) 入燃料收集容器。根據(jù)本發(fā)明的一個改進(jìn)方案規(guī)定，負(fù)壓在吸入新鮮空氣以使油箱通風(fēng) 系統(tǒng)的碳?xì)浠衔镆至暨^濾器再生的同時產(chǎn)生。該碳?xì)浠衔镆至暨^濾器 特別是設(shè)計成活性炭過濾器，所述碳?xì)浠衔镆至暨^濾器吸收包含在燃料 蒸汽中的燃料，僅允許空氣逸出/漏出到大氣中。為了再生，使氣流的方向 反向并吸入新鮮空氣。新鮮空氣又?jǐn)y帶所吸收的燃料并被處理/清除。該負(fù) 壓由負(fù)壓源產(chǎn)生。該負(fù)壓源在吸入新鮮空氣的同時在油箱中產(chǎn)生負(fù)壓。另 外，除新鮮空氣外，也從連通碳?xì)浠衔镆至暨^濾器與燃料收集容器的通 風(fēng)管道、燃料收集容器、通風(fēng)管道和油箱中吸入燃料空氣混和物。為了控 制/調(diào)節(jié)該通過負(fù)壓源的吸入過程，在碳?xì)浠衔镆至暨^濾器與負(fù)壓源之間 的連接中設(shè)有截止閥。特別地規(guī)定，通過結(jié)束新鮮空氣吸入過程，并基于由所迷吸入過程產(chǎn) 生的壓力情況/關(guān)系來來進(jìn)行回吸。特別地使設(shè)置在碳?xì)寤衔镆至暨^濾器 與負(fù)壓源之間的截止閥關(guān)閉從而結(jié)束新鮮空氣吸入過程。燃料收集容器通 過通風(fēng)管路與碳?xì)浠衔镆至暨^濾器相連通，該碳?xì)浠衔镆至暨^濾器又 與外界大氣的新鮮空氣相連通。燃料收集容器中的壓力大致增大到大氣壓力。如果燃料收集容器中的壓力與油箱中相對于該壓力的負(fù)壓之間的壓力 差足夠大，則存在于燃料收集容器中的液體燃料通過通風(fēng)管道被回吸到油 箱中。該通風(fēng)管道的面向(靠近)燃料收集容器的端部一直通到燃料收集 容器的底部區(qū)域內(nèi)。這里，通風(fēng)管道設(shè)計成通風(fēng)管，該通風(fēng)管從上方通入 燃料收集容器的內(nèi)部，該通風(fēng)管的端部終止于燃料收集容器底板的附近。根據(jù)本發(fā)明，油箱通風(fēng)系統(tǒng)的特征在于，用于通過油箱中的負(fù)壓而進(jìn) 行的液體燃料回吸的通風(fēng)管道，終止于燃料收集容器的底部區(qū)域內(nèi)。通過 將通風(fēng)管道這樣布置或構(gòu)造在燃料收集容器中，使累積于該燃料收集容器 中的液體燃料可在油箱中產(chǎn)生相對于燃料收集容器中壓力的負(fù)壓時通過所 產(chǎn)生的壓力差^C回吸到油箱中。根據(jù)本發(fā)明的一個改進(jìn)方案規(guī)定，通風(fēng)管道是通風(fēng)管，該通風(fēng)管從上 方通入燃料收集容器的內(nèi)部，該通風(fēng)管的端部終止于燃料收集容器底板的 附近。從而保證液體燃料盡可能完全地被回吸。此外，有利地規(guī)定，燃料收集容器與通過碳?xì)浠衔镆至暨^濾器與外 界大氣的新鮮空氣相連通的通風(fēng)管道相連通。碳?xì)浠衔镆至暨^濾器吸收 包含在燃料空氣混和物中的燃料，僅允許空氣逸出到外界大氣中。該碳?xì)?化合物抑留過濾器特別是活性炭過濾器。根據(jù)本發(fā)明的一個改進(jìn)方案規(guī)定，碳?xì)浠衔镆至暨^濾器與負(fù)壓源相 連通。為了使碳?xì)浠衔镆至暨^濾器再生，該碳?xì)浠衔镆至暨^濾器與負(fù) 壓源相連通，新鮮空氣經(jīng)該碳?xì)浠衔镆至暨^濾器從外界大氣吸入。新鮮 空氣又?jǐn)y帶所吸收的燃料并將其引向負(fù)壓源。在這里'，在油箱中產(chǎn)生隨后 用于將燃料從燃料收集容器回吸到油箱中的負(fù)壓。此外，有利地規(guī)定，在碳?xì)浠衔镆至暨^濾器與負(fù)壓源之間的連接中 設(shè)置有截止閥。借助于該截止閥控制/調(diào)節(jié)碳?xì)浠衔镆至暨^濾器的再生循 環(huán)。該循環(huán)用于在油箱中建立負(fù)壓以及隨后回吸燃料。在本發(fā)明的一個有利的實施例中規(guī)定，負(fù)壓源是內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置。 通過該進(jìn)氣裝置將在使碳?xì)浠衔镆至暨^濾器再生時由新鮮空氣攜帶的燃 料引到內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃燒。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖中示出 圖1示出在第一實施例中的油箱和油箱通風(fēng)系統(tǒng)，其中處于碳?xì)浠?物抑留過濾器再生期間，圖2示出在油箱通風(fēng)時的圖1的布置形式，以及 圖3示出油箱通風(fēng)系統(tǒng)的另一實施例。
具體實施方式
圖1以示意圖示出一機(jī)動車輛內(nèi)燃機(jī)(未示出)的油箱1和油箱通風(fēng) 系統(tǒng)2。該油箱通風(fēng)系統(tǒng)2在油箱1的上部區(qū)域3內(nèi)具有配設(shè)的燃料收集 容器4。該燃料收集容器4與油箱1在流動技術(shù)上通過通風(fēng)管道5相連通。 該通風(fēng)管道5設(shè)計成L形的通風(fēng)管6,該通風(fēng)管的下降管7從上方通入燃 料收集容器4的內(nèi)部，并在一個端部8終止于燃料收集容器4的底板9附 近的底部區(qū)域內(nèi)。通風(fēng)管6的與所述一個端部8相對的另 一個端部10連接 在設(shè)計成浮子閥11的閥12上，用于避免液體燃料進(jìn)入油箱通風(fēng)系統(tǒng)2中。 布置在油箱1的上部區(qū)域3內(nèi)的浮子閥11具有浮力室13,該浮力室在其 底側(cè)12上具有開口 14。當(dāng)液體燃料從油箱1溢出到開口 15中并借助于浮 力提升浮子閥11的布置在該浮力室13中的浮子16時，該浮子關(guān)閉(燃料 收集容器4與油箱1的連接)。因此，岡12阻止所謂的液體攜帶(LCO)。 燃料收集容器通過一通風(fēng)管路17與碳?xì)浠衔镆至暨^濾器18相連通。該 碳?xì)浠衔镆至暨^濾器18特別是設(shè)計成活性炭過濾器19。通風(fēng)管路17的 一個端部20終止于燃料收集容器4的上部區(qū)域21。通風(fēng)管路17的與所述 一個端部20相對的另一個端部22連接在碳?xì)寤衔镆至暨^濾器18上。該 碳?xì)浠衔镆至暨^濾器18具有通向外界大氣的一個管道23和通向負(fù)壓源 27的另一個管道24,所述負(fù)壓源27設(shè)計成內(nèi)燃機(jī)(這里未示出)的進(jìn)氣 裝置26。在該管道24中，在負(fù)壓源27與碳?xì)寤衔镆至暨^濾器18之間 設(shè)置有一截止閥28。油箱通風(fēng)系統(tǒng)具有以下功能根據(jù)油箱1中的動力/動態(tài)情況和壓力， 閥12的打開和關(guān)閉過程使得在油箱通風(fēng)系統(tǒng)2中的液體燃料被攜帶。該燃 料輸送，即所謂的液體攜帶，特別是在動態(tài)行駛方式和燃料的氣體析出量 高的情況下出現(xiàn)。油箱通風(fēng)系統(tǒng)的燃料收集容器4通常一體地設(shè)置在油箱 l上或油箱1內(nèi)，特別是作為凸緣蓋。燃料收集容器4特別是具有阻止液 體燃料流出和溢出到碳?xì)浠衔镆至暨^濾器18的迷宮式設(shè)計。燃料收集容 器4的目的是抑留液體燃料。通過設(shè)計成通風(fēng)管6的通風(fēng)管道5，借助于 至油箱1中的回吸將累積于燃料收集容器4中的液體燃料量排空。為此， 在油箱1中產(chǎn)生相對于燃料收集容器4中的壓力的負(fù)壓(圖1)。使用與 油箱通風(fēng)系統(tǒng)2相連通的負(fù)壓源27 (特別是內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置26 )作為用 于在油箱1中產(chǎn)生負(fù)壓的源。該設(shè)計成進(jìn)氣裝置26的負(fù)壓源27在運行時 用于使碳?xì)浠衔镆至暨^濾器18再生。為了沖洗并再生該碳?xì)浠衔镆至?過濾器18——在通過截止閥28(油箱通風(fēng)閥TEV)進(jìn)行控制的情況下—— 將新鮮空氣通過碳?xì)浠衔镆至暨^濾器18吸入內(nèi)燃機(jī)(箭頭A)中。通過 打開截止閥28，經(jīng)由現(xiàn)在開放的管道24,通過管道23從外界大氣吸入新 鮮空氣，另一方面，在油箱1中建立被>暖氫化合物抑留過濾器18節(jié)流的負(fù) 壓。負(fù)壓源27通過燃料收集容器4抽吸油箱1中的一氣體體積，使得在碳 氫化合物抑留過濾器18中產(chǎn)生的負(fù)壓Pl，經(jīng)在燃料收集容器4中的管路 節(jié)流的負(fù)壓P2，通過位于燃料收集容器中的氣泡一直延續(xù)到油箱1的上部 區(qū)域3中的負(fù)壓P3 (箭頭B)。當(dāng)建立以下壓力條件時，其中p是燃料的 密度，g是重力加速度p2 < pxgxH存在于碳?xì)寤衔镆至暨^濾器18中的壓力p，可在截止閥28關(guān)閉后(圖2) 通過在燃料收集容器4中沉積的燃料高度H將來自油箱1的上部區(qū)域3的 氣體體積抽出(箭頭C),該燃料高度H由在燃料收集容器4中的液體燃 料的填充高度H,與具有長JL/高度H3的下降管7的端部8在燃料收集容器 4中的高度H2之間的高度差得到。在碳?xì)寤衔镆至暨^濾器18再生期間，在油箱1中建立負(fù)壓，該負(fù)壓取決于存在于燃料收集容器4中的燃料柱H和負(fù)壓p2。建立下面的壓力平 衡P3=P2-pXgXH緊隨再生循環(huán)之后，截止閥28關(guān)閉。新鮮空氣通過碳?xì)浠衔镆至暨^ 濾器18和通風(fēng)管路17進(jìn)入燃料收集容器4中。在燃料收集容器4中的液 體燃料的上方大致建立大氣壓力。在油箱1中，還存在在再生階段產(chǎn)生的 負(fù)壓p3。壓力差A(yù)p-p3通過通風(fēng)管道5和岡12將來自燃料收集容器4的 液體燃料壓回油箱l中。因此，燃料收集容器4最多被排空至高度H2。這具有以下優(yōu)點可通過再生控制的負(fù)壓抽氣，借助于在碳?xì)浠衔?抑留過濾器18再生時的壓力變化，以相應(yīng)的負(fù)壓排空相對于閥12位于較 深處的燃料收集容器4(在無流出可能的情況下)。必須根據(jù)油箱1和燃料收集容器4,利用參數(shù)負(fù)壓源27 (特別是內(nèi) 燃機(jī)的進(jìn)氣裝置26)的負(fù)壓w、氣體體積流的節(jié)流情況以及通風(fēng)管6的、 通風(fēng)管路17的和管道23、24的管路橫截面積來系統(tǒng)地設(shè)計必需的負(fù)壓p3。 在這里，得到排空條件P3 < pxgxH3 以及再生階段的壓力p3=p2-pxgxH 燃料收集容器4中的壓力p2適用于p2< (H3+H) xpxg對于高度H3=10cm和高度H=5cm，得到燃料收集容器4中必需的負(fù) 壓為p2<-10mbar。該負(fù)壓由可實現(xiàn)的最大負(fù)壓Pl減去節(jié)流損失得到。在燃料收集容器中，在停止加熱后，在由攜帶的液體燃料(LCO)填 充的燃料收集容器4處，通過燃料的冷卻，形成由體積收縮而在油箱中產(chǎn) 生的負(fù)壓(NV:自然真空)。該在駐車狀態(tài)下產(chǎn)生的真空取決于冷卻梯度 和氣體體積或油箱填充狀態(tài)，與由再生過程產(chǎn)生的負(fù)壓一樣通過存在的壓力差A(yù)p-P3-P2將燃料收集容器4吸空。在這種情況下，排空條件是 p3 < pxgxH3這種由"自然真空，，進(jìn)行的排空的優(yōu)點在于，不需要用于燃料收集容器的排流岡，以及燃料收集容器4的位置也可位于油箱岡出口高度之下。圖3示出油箱通風(fēng)系統(tǒng)2的另一實施例，該實施例基本上與圖l和2 的實施例一致，因此，這里僅說明其不同之處。在該實施例中，通風(fēng)管6 不是從上方(用下降管7)通入燃料收集容器4的內(nèi)部，而是在其端部8 上具有附加的、水平延伸的管件29。因而，通風(fēng)管道5以簡單的虹吸管30 的形式從燃料收集容器4的底部區(qū)域31通向閥12。從燃料收集容器排空 液體燃料的工作原理與圖l和2的實施例相同。附圖標(biāo)記列表1粱2油箱通風(fēng)系統(tǒng)3上部區(qū)域4燃料收集容器5通風(fēng)管道6通風(fēng)管7下降管8端部9底板10端部11浮子閥12閥13浮力室14底側(cè)15開口16浮子17通風(fēng)管路18碳?xì)浠衔镆至暨^濾器19活性炭過濾器20端部21上部區(qū)域22端部23管道24管道25連接管路26進(jìn)氣裝置27負(fù)壓源28截止閥29管件30虹吸管31底部區(qū)域A箭頭B箭頭C箭頭H高度Hi高度H2高度H3長度/高度
權(quán)利要求
1. 一種用于排空油箱通風(fēng)系統(tǒng)的抑留液體燃料的燃料收集容器的方法，其中該燃料收集容器通過通風(fēng)管道與油箱相連通，特別是用于具有內(nèi)燃機(jī)的車輛，優(yōu)選機(jī)動車輛中，該方法具有以下步驟-在油箱內(nèi)產(chǎn)生相對于燃料收集容器中的壓力的負(fù)壓，然后-通過通風(fēng)管道將存在于燃料收集容器中的液體燃料回吸到油箱中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述負(fù)壓在吸入新鮮 空氣以使油箱通風(fēng)系統(tǒng)的碳?xì)浠衔镆至暨^濾器再生的同時產(chǎn)生。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，通過結(jié)束 新鮮空氣吸入過程，基于由所述吸入過程產(chǎn)生的壓力情況來進(jìn)行所述回吸。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，通過與內(nèi) 燃機(jī)進(jìn)氣裝置相連通來產(chǎn)生所述負(fù)壓。
5. —種具有抑留液體燃料的燃料收集容器的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，該燃料 收集容器通過通風(fēng)管道與油箱相連通，特別是用于具有內(nèi)燃機(jī)的車輛，優(yōu) 選機(jī)動車輛中，其特征在于，用于通過負(fù)壓將液體燃料回吸到油箱(1)的 所述通風(fēng)管道(5)終止于燃料收集容器(4)的底部區(qū)域(31)內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)管 道(5 )是通風(fēng)管(6 )，該通風(fēng)管從上方通入燃料收集容器(4 )的內(nèi)部， 該通風(fēng)管的端部(8)終止于燃料收集容器(4)底板(9)的附近。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所迷的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于， 所述燃料收集容器(4)與通風(fēng)管路(17)相連通，該通風(fēng)管路(17)通過 碳?xì)浠衔镆至暨^濾器(18)與外界大氣的新鮮空氣相連通。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于， 所述碳?xì)浠衔镆至暨^濾器(18)與負(fù)壓源(27)相連通。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于， 在所述碳?xì)浠衔镆至暨^濾器(18)與負(fù)壓源(27)之間的管道(24)中 設(shè)有截止閥(28)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的油箱通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于， 所述負(fù)壓源(27)是內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于排空油箱通風(fēng)系統(tǒng)的遺留液體燃料的燃料收集容器的方法，其中該燃料收集容器通過通風(fēng)管道與油箱相連通，特別是用于具有內(nèi)燃機(jī)的車輛，優(yōu)選機(jī)動車輛中，該方法具有以下步驟在油箱內(nèi)產(chǎn)生相對于燃料收集容器中的壓力的負(fù)壓，然后通過通風(fēng)管道將存在于燃料收集容器中的液體燃料回吸到油箱中。此外，本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的油箱通風(fēng)系統(tǒng)。
文檔編號B60K15/03GK101279584SQ20081009013
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月7日
發(fā)明者H·哈根 申請人:奧迪股份公司