燃料箱排風(fēng)裝置、機動車、用于控制可燃混合氣組分的方法及其控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于引入到燃料箱和內(nèi)燃機之間的燃料箱排風(fēng)裝置、一種包括這種燃料箱排風(fēng)裝置的機動車、一種用于控制用于內(nèi)燃機的可燃混合氣組分的方法以及一種用于執(zhí)行該方法的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料箱排風(fēng)裝置以不同的實施形式由現(xiàn)有技術(shù)已知。燃料箱排風(fēng)裝置通常布置在內(nèi)燃機和燃料箱之間并且包括燃料儲存器，該燃料儲存器包含活性碳床。活性碳床被設(shè)置成用于接收和儲存從燃料箱、尤其是由于溫度和/或壓力作用溢出到燃料儲存器中的燃料。相應(yīng)的設(shè)置在活性碳床中的傳感器顯示:活性碳床何時對燃料飽和。如果活性碳床飽和，則引入排風(fēng)并且用掃氣氣體、尤其是來自周圍環(huán)境的新鮮空氣沖掃燃料儲存器。在此從活性碳床排出的燃料以燃料-空氣混合物的形式輸送給內(nèi)燃機用于燃料燃燒。
[0003]傳統(tǒng)燃料箱排風(fēng)裝置的缺點是，在用于燃料燃燒的混合物控制中不能顧及到在排風(fēng)過程期間的可能的干擾參量、例如燃料從燃料箱額外的溢出。而且燃料和新鮮空氣的混合物組分的再調(diào)節(jié)只有在內(nèi)燃機的廢氣經(jīng)過廢氣路徑中的λ傳感器之后才能實現(xiàn)，借助該λ傳感器求得可燃混合氣的當(dāng)前品質(zhì)。這導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)速波動、用于活性碳床再生的掃氣氣體損失以及由此導(dǎo)致內(nèi)燃機的不穩(wěn)定功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，由該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種燃料箱排風(fēng)裝置，借助該燃料箱排風(fēng)裝置能夠在燃料儲存器進風(fēng)過程(燃料儲存器再生)期間進行可燃混合氣控制，該可燃混合氣控制與當(dāng)前的、從燃料儲存器排出的所有燃料量相匹配，從而可以形成對于內(nèi)燃機而言優(yōu)化的可燃混合氣。此外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種機動車，該機動車的特點是由最小化的發(fā)動機轉(zhuǎn)速波動引起的優(yōu)化的可燃混合氣構(gòu)成和由此始終良好的行駛動力性。此夕卜，本發(fā)明的任務(wù)是，給出一種用于控制用于內(nèi)燃機的可燃混合氣組分的方法以及一種用于此的控制裝置，借助其能夠防止在燃料儲存器的排風(fēng)運行中的發(fā)動機轉(zhuǎn)速波動以及優(yōu)化可燃混合氣構(gòu)成。
[0005]就用于引入到燃料箱和內(nèi)燃機之間的燃料箱排風(fēng)裝置而言，該任務(wù)按照本發(fā)明通過以下方式解決，即，所述燃料箱排風(fēng)裝置包括:
[0006]帶有活性碳床的燃料儲存器用以儲存燃料，
[0007]用于將掃氣氣體輸入到所述燃料儲存器中的進風(fēng)管路，
[0008]用于將燃料從連接在燃料箱排風(fēng)裝置上的燃料箱輸送到燃料儲存器中的燃料管路，和
[0009]用于將氣體從燃料儲存器輸送給內(nèi)燃機的排風(fēng)管路，
[0010]其中，在燃料儲存器中在燃料的在燃料管路和排風(fēng)管路之間的直接流動路徑中布置有至少一個熱敏元件。通過燃料在活性碳床中、即在構(gòu)造為活性碳床的活性碳過濾器中的吸收或者說吸附，能量釋放，這表現(xiàn)為活性碳床的溫度升高。按照本發(fā)明，熱敏元件布置在直接流動路徑中、即在活性碳床的位于燃料管路和排風(fēng)管路之間的區(qū)域中并且被配置成用于測量活性碳床中的溫度升高，所述溫度升高通過在燃料儲存器的排風(fēng)過程期間來自燃料箱的燃料加載前沿引發(fā)。熱敏元件在此設(shè)置在直接流動路徑中，優(yōu)選在燃料管路和排風(fēng)管路之間的路段的一半或2/3處，從而獲得足夠的先導(dǎo)控制時間。因此，在進入內(nèi)燃機之前就能夠確定來自燃料箱的額外的燃料量并且在引入燃燒過程之前仍能夠進行可燃混合氣控制，所述額外的燃料量迄今為止作為干擾參量僅僅在可燃混合氣在內(nèi)燃機中燃燒之后在通過λ傳感器時才能求得。通過這樣有針對性地先導(dǎo)控制混合物構(gòu)成，混合物不再有疑問地經(jīng)由燃料箱排風(fēng)管路調(diào)節(jié)，而是能夠有針對性地針對相應(yīng)的發(fā)動機需求被調(diào)節(jié)。這在通常情況下導(dǎo)致用于活性碳床再生的掃氣氣體增加并且由此導(dǎo)致可靠地滿足法定的碳水化合物蒸發(fā)排放極限值并且也導(dǎo)致降低燃料氣味風(fēng)險。
[0011]從屬權(quán)利要求在內(nèi)容上包括本發(fā)明的有利的設(shè)計構(gòu)型和進一步改進方案。
[0012]按照一種有利的進一步改進方案，進風(fēng)管路包括進風(fēng)閥，借助該進風(fēng)閥能夠有針對性地控制用于在排風(fēng)過程期間沖掃燃料儲存器的掃氣氣體的量。
[0013]為了更簡單地控制從燃料儲存器輸入給內(nèi)燃機的燃料混合物，所述排風(fēng)管路包括燃料箱排風(fēng)閥。
[0014]此外，熱敏元件有利地布置在燃料儲存器的活性碳床中，從而能夠更可靠地且更精確地檢測由臨近的加載前沿導(dǎo)致的可能的溫度升高。
[0015]為了在排風(fēng)過程之前確定燃料儲存器的加載狀態(tài)、即活性碳床中的燃料含量，燃料箱排風(fēng)裝置還包括至少一個另外的熱敏元件或至少一個溫度傳感器，所述另外的熱敏元件或溫度傳感器布置在燃料的在燃料管路和排風(fēng)管路之間的直接流動路徑之外。
[0016]此外，按照本發(fā)明也描述了一種機動車，該機動車包括如之前所述的燃料箱排風(fēng)裝置。由于先導(dǎo)控制的燃料混合物構(gòu)成，該機動車的特點是穩(wěn)定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和由此引起的高行駛舒適性和良好的行駛動力性。由排出的燃料導(dǎo)致的氣味風(fēng)險降至最低。可靠地遵守法律規(guī)定的燃料排放極限值。
[0017]對于按照本發(fā)明的燃料箱排風(fēng)裝置描述的有利效果、優(yōu)點和設(shè)計構(gòu)型也適用于按照本發(fā)明的機動車。
[0018]同樣，按照本發(fā)明也描述了一種用于在對燃料儲存器進風(fēng)或者說排風(fēng)時利用燃料箱排風(fēng)裝置控制用于內(nèi)燃機的可燃混合氣組分的方法。所述燃料箱排風(fēng)裝置引入燃料箱和內(nèi)燃機之間并且包括:
[0019]帶有活性碳床的燃料儲存器用以儲存燃料，
[0020]用于將掃氣氣體輸入到所述燃料儲存器中的進風(fēng)管路，其中，所述進風(fēng)管路優(yōu)選包括進風(fēng)閥，
[0021]用于將燃料從連接在燃料箱排風(fēng)裝置上的燃料箱輸送到燃料儲存器中的燃料管路，
[0022]用于將氣體從燃料儲存器輸送給內(nèi)燃機的排風(fēng)管路，其中，在所述排風(fēng)管路中優(yōu)選設(shè)有燃料箱排風(fēng)閥，和
[0023]至少一個熱敏元件，所述熱敏元件在燃料儲存器中布置在燃料的在燃料管路和排風(fēng)管路之間的直接流動路徑中。
[0024]按照本發(fā)明的方法的特征在于如下步驟:
[0025]在進風(fēng)之前借助熱敏元件確定在時刻0時在燃料的直接流動路徑中的活性碳床的溫度T。，
[0026]在必要時打開所述進風(fēng)閥，
[0027]在必要時打開所述排風(fēng)閥，
[0028]在進風(fēng)期間借助所述熱敏元件確定在時刻1時在所述直接流動路徑中的溫度！\，和
[0029]當(dāng)TPT。時，關(guān)閉所述排風(fēng)閥或者增加掃氣氣體。
[0030]通過在燃料箱排風(fēng)過程、即燃料儲存器的再生之前求得在時刻0時的溫度Τ。，確定活性碳床被加載如下燃料的加載程度，所述燃料尤其是通過壓力和溫度波動或者也通過執(zhí)行加油過程已積聚在活性碳床中。溫度Τ。借助在燃料的在燃料管路和排風(fēng)管路之間的直接流動路徑中的熱敏元件求得。為了達到一定的先導(dǎo)控制時間，熱敏元件優(yōu)選布置在直接流動路徑的、即燃料管路和排風(fēng)管路之間的路段的一半或2/3處。
[0031]接著通過打開進風(fēng)閥和打開排風(fēng)閥啟動燃料儲存器的排風(fēng)過程并且由此啟動燃料儲存器的再生。掃氣氣體、即尤其是空氣被抽吸通過燃料儲存器并且將儲存在活性碳床中的燃料排出。所排出的燃料與掃氣氣體一起被傳導(dǎo)給內(nèi)燃機。
[0032]在排風(fēng)或者說再生期間的時刻1，或者以其它預(yù)定的有規(guī)律或無規(guī)律的時間間隔在時刻Τη，在時刻1或者在時刻η在排風(fēng)過程期間借助熱敏元件確定溫度?\ (或者溫度Τη)。
[0033]在故障情況時，即當(dāng)在排風(fēng)過程期間額外量的燃料(加載前沿)從燃料箱溢出到燃料儲存器中時，例如由于燃料箱的晃動，借助在直接流動路徑中的熱敏元件檢測溫度升高。即如果溫度?\或者Τ η大于Τ。，則這表明在排風(fēng)過程期間除了由燃料箱對燃料儲存器加載之外額外溢出的燃料量。為了獲得優(yōu)化的可燃混合氣組分，然后要么關(guān)閉排風(fēng)閥，要么增加掃氣氣體的量。該混合物控制獨立于通過由λ傳感器在廢氣中獲得的值進行的再控制并且在可燃混合氣進入到內(nèi)燃機之前就被執(zhí)行。由此有針對性地提供與發(fā)動機需求相協(xié)調(diào)的混合物組分。
[0034]出于完整性考慮要注意的是，在這里概述的按照本發(fā)明的方法適合于運行如前所述的燃料箱排風(fēng)裝置。
[0035]該方法的一種有利的進一步改進方案規(guī)定，根據(jù)在時刻1時的溫度！\的高低，引導(dǎo)更多掃氣氣體通過所述燃料儲存器或者減小所述排風(fēng)閥的開度。因為溫度升高反映來自燃料箱的燃料加載前沿的大小，所以可以實現(xiàn)更高效的可燃混合氣構(gòu)成。
[0036]此外，按照本發(fā)明也描述了一種控制裝置、尤其是內(nèi)燃機中的控制裝置，所述控制裝置適合用于執(zhí)行如前所述的方法。由此能夠以簡單的方式和方法在燃料儲存器的排風(fēng)過程期間進行優(yōu)化的可燃混合氣控制。
[0037]由于按照本發(fā)明的燃料箱排風(fēng)裝置、按照本發(fā)明的機動車以及按照本發(fā)明的用于控制用于內(nèi)燃機的可燃混合氣組分的方法的還有按照本發(fā)明的用于此控制裝置的按照本發(fā)明的設(shè)計方案，尤