用于运行内燃机的油箱排气系统的方法和控制设备技术方案

介绍了用于确定内燃机的燃料蒸发保留系统中的燃料蒸汽保留过滤器的装载的方法和控制设备，其中燃料蒸发保留系统至少具有：燃料储备容器；连接线路；再生线路；通风线路；在再生线路中布置的可电操控的扫气泵，从而为了使燃料蒸汽保留过滤器再生，可以将扫气空气引导通过燃料蒸汽保留过滤器，并且可以将其输送至进气道，其中接通扫气泵，并且在达到输送扫气空气的扫气泵的叶轮的恒定的转速时，检测用于在扫气泵的上游的再生线路中的压力的值，并且检测用于在扫气泵的下游的再生线路中的压力的值，从这些压力值中获知用于在扫气泵上的压力差的值，并且给用于压力差的值分配用于燃料蒸汽保留过滤器的装载程度的值。

Method and Control Equipment for Fuel Tank Exhaust System of Internal Combustion Engine

This paper introduces the method and control equipment used to determine the loading of fuel steam retention filter in fuel evaporation retention system of internal combustion engine. The fuel evaporation retention system has at least fuel storage container, connection line, regeneration line, ventilation line and electrically operated scavenging pump arranged in the regeneration line, so that the fuel steam retention filter can be regenerated. The scavenging air is guided through the fuel vapor retaining filter and can be conveyed to the intake port where the scavenging pump is connected, and when the constant speed of the impeller of the scavenging pump for conveying scavenging air is reached, the value of the pressure in the regeneration line upstream of the scavenging pump is detected, and the value of the pressure in the regeneration line downstream of the scavenging pump is detected, from which the value of the pressure in the regeneration line downstream of the Among these pressure values, the value of the pressure difference used on the scavenging pump is known, and the value used for the pressure difference is assigned to the value of the loading degree of the fuel steam retention filter.

【技术实现步骤摘要】
用于运行内燃机的油箱排气系统的方法和控制设备
本专利技术涉及用于运行内燃机的油箱排气系统的方法和控制设备。
技术介绍
为了限制有害物质排放，利用内燃机驱动的现代机动车装备有燃料蒸发保留系统（Kraftstoffverdunstungs-Rückhaltesystem），其大多被称为油箱排气设备。这种设备的目的在于：容纳和临时存储在燃料箱中通过蒸发形成的燃料蒸汽，从而燃料蒸汽不能够泄露到环境中。作为用于燃料蒸汽的存储器，在燃料蒸发保留系统中设置了燃料蒸汽保留过滤器（Kraftstoffdampf-Rückhaltefilter），其例如将活性炭用作存储介质。燃料蒸汽保留过滤器仅具有用于燃料蒸汽的有限的存储容量。为了可以在长的时间段内使用燃料蒸汽保留过滤器，其必须被再生。为此，在燃料蒸汽保留过滤器与内燃机的进气管之间的线路中布置有可控制的油箱排气阀，为了执行再生而打开所述油箱排气阀，从而一方面，在燃料蒸汽保留过滤器中吸附的燃料蒸汽由于进气管中的负压泄露到该进气管中，并且因此被输送给内燃机的吸入空气和因此燃烧，并且另一方面，燃料蒸汽保留过滤器针对燃料蒸汽的容纳能力又得到建立。仅当在进气管中相对于油箱排气设备存在负压时，燃料蒸汽保留过滤器的再生过程因此才是可能的。带有混合驱动装置和启/停功能的新的车辆设计是遵守由立法者要求的排放值和降低燃料消耗的一种手段。但这同时导致用于使燃料蒸汽保留过滤器再生的扫气速率的明显的减小，这是因为通过暂时切断内燃机会减小可以进行扫气的有效时间。此外，内燃机的、通过取消节流阀和借助进气阀（VVT、可变的阀传动装置）控制流入的空气质量和/或废气涡轮增压引起的消除节流（Entdrosselung）导致的是：在进气管中不再足够地存在对于燃料蒸汽保留过滤器的扫气而言所需要的负压。在DE102010054668A1中描述了一种内燃机，其带有：燃料箱；用于存储泄露给燃料箱的燃料蒸汽的燃料蒸汽存储器；在燃料蒸汽存储器与内燃机的空气进气道之间的连接线路，以便在再生阶段期间将燃料蒸汽从燃料蒸汽存储器引导到空气进气道中；布置在连接线路中的阀；用于燃料蒸汽存储器的通风线路；和在通风线路中布置的用于控制燃料蒸汽存储器的通风的阀单元。在用于燃料蒸汽存储器的通风线路中布置有扫气泵，其整合到用于控制燃料蒸汽存储器的通风的阀单元中。以该方式，即使当空气进气道不提供负压或仅提供小的负压时，也实现了燃料蒸汽存储器的特别有效的扫气或再生。在油箱排气过程期间，在进气阀打开的情况下，附加的燃料份额从燃料蒸汽保留过滤器到达内燃机的燃烧室中。为了确保内燃机的按规定的运行和遵守废气极限值，在由马达控制机构针对内燃机的当前的运行点计算出的、总体上有待输送的燃料量中必须考虑到所述燃料份额。为了调节扫气流和喷射修正，因此需要尽可能准确地知道蒸汽形式的燃料份额（来自燃料蒸汽保留过滤器的HC/空气混合物）、即燃料蒸汽保留过滤器的装载程度。获知装载程度在常规的系统中通过评估在缓慢打开油箱排气阀时在进气道中布置在废气催化器的上游的λ探测器的信号偏差来实现。因为λ探测器信号的偏差也归因于另外的原因，例如由于负载更换，所以在基于所述信号偏差获知装载程度时可能出现错误的结果。其结果是错误的喷射量计算，这可能导致提高的废气排放、提高的燃料消耗和更差的操纵灵活性（Fahrbarkeit）。此外，在相对长的学习阶段中，仅可以再生非常少的HC气体。由EP2627889B1描述了用于运行内燃机用的油箱排气系统的方法和设备。油箱排气系统具有吸附容器、再生通道和电驱动的泵。吸附容器用于截获和临时存储从燃料箱逸出的燃料蒸汽，其中吸附容器可以被扫气空气流流过。再生通道连接吸附容器与进气通道。在再生通道中布置有泵，该泵构造用于将扫气空气从吸附容器吸走，并且将其与进气通道中的吸入空气混合。在再生通道中流动的扫气空气的密度被获知。此外，在再生通道中流动的扫气空气质量流根据扫气空气的密度和泵的预设的泵特性获知。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务在于说明一种方法和一种控制设备，利用该方法或利用该控制设备能够以简单的方式精确地获知内燃机的燃料蒸发保留系统中的燃料蒸汽保留过滤器的装载（Beladung）。该任务通过独立权利要求的主题解决。本专利技术的有利的设计方案是从属权利要求的主题。本专利技术的特征在于用于确定内燃机的燃料蒸发保留系统中的燃料蒸汽保留过滤器的装载的方法和相应的控制设备。燃料蒸发保留系统至少具有：用于存储燃料的燃料储备容器；使燃料储备容器与燃料蒸汽保留过滤器耦联的连接线路；再生线路，该再生线路其使燃料蒸汽保留过滤器与内燃机的进气道耦联，并且在该再生线路中布置有可电操控的流量控制阀；使燃料蒸汽保留过滤器与大气耦联的通风线路；在再生线路中布置的可电操控的扫气泵，从而为了使燃料蒸汽保留过滤器再生，能够将扫气空气引导通过燃料蒸汽保留过滤器并且能够将其输送至内燃机的进气道，其中，接通扫气泵，并且在达到输送扫气空气的扫气泵的叶轮的恒定的转速时，检测用于在扫气泵的上游的再生线路中的压力的值，并且检测用于在扫气泵的下游的再生线路中的压力的值，并且从这些压力值中获知用于在扫气泵上的压力差的值。然后给所述压力差分配用于燃料蒸汽保留过滤器的装载程度的值。本专利技术从如下认识出发：在扫气泵的预设的转速的情况下，由扫气泵产生的压力依赖于待输送的介质的密度、即来自燃料蒸汽保留过滤器的HC/空气混合物的密度。根据装载程度和进而扫气流的成分得到扫气流的不同的密度。因为空气和碳氢化合物（HC）的密度明显不同，所以可以通过检测和评估扫气泵的上游和下游的压力值以简单的方式推断出碳氢化合物浓度（HC浓度）、即燃料蒸汽保留过滤器的装载程度。如果所描述的装载获知在实际的扫气阶段前、即在燃料蒸汽保留过滤器的再生前并且在流量控制阀关闭时执行，那么可以明显更快地并且以更精确的喷射修正基于所输送的蒸汽形式的来自燃料蒸汽保留过滤器的燃料实现流量控制阀的第一次打开。由此，能够在更小的λ漂移的情况下实现扫气速率的提高，并且也能够使操纵灵活性问题最小化。根据另外的有利的改进方案，在内燃机运行和流量控制阀打开的情况下获知装载程度，其中流量控制阀借助脉宽调制的操控信号来操控，并且利用与流量控制阀的操控同步的采样频率（Abtastrate）来评估压力差值。通过这种同步的压力差测量，在所有扫气阶段中，即使在用于流量控制阀的关闭的、完全打开的或脉宽调制的操控信号的情况下，扫气气体中的压力和进而HC浓度也可以得到确定。当压力差与装载程度之间的关系在控制和/或调节内燃机的控制设备的存储器内存储在组合特性曲线（Kennfeld）中时，特别简单地得以获知HC浓度、即装载程度，其中所述关系在试验台上获知。因为为了获知装载程度，作为硬件部件仅需要两个在市场上常见的压力传感器或根据另外的实施方式仅需要一个单个的压差传感器，所以总体上得到特别简单的和廉价的解决方案，该解决方案提供了可靠的和准确的结果。附图说明在附图中示出了本专利技术的实施例，并且借助随后的描述对其进行详细阐述。其中：图1以简化图示出了带有油箱排气设施的内燃机；图2示出了在扫气泵上的压力差与随着时间的推移在HC浓度连续下降的情况下测量的HC浓度之间的关系的图表；并且图3示出了在扫气泵上的压力差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于确定内燃机（100）的燃料蒸发保留系统（6）中的燃料蒸汽保留过滤器（61）的装载的方法，其中所述燃料蒸发保留系统（6）至少具有：‑用于存储燃料（KST）的燃料储备容器（5）；‑使燃料储备容器（5）与燃料蒸汽保留过滤器（61）耦联的连接线路（63）；‑再生线路（65），该再生线路使燃料蒸汽保留过滤器（61）与内燃机（100）的进气道（1）耦联，并且在该再生线路中布置有能电操控的流量控制阀（66）；‑使燃料蒸汽保留过滤器（61）与大气耦联的通风线路（68）；‑在所述再生线路（65）中布置的能电操控的扫气泵（67），从而为了使燃料蒸汽保留过滤器（61）再生，能够将扫气空气引导通过燃料蒸汽保留过滤器（61）并且能够将其输送至进气道（1），其特征在于，‑接通扫气泵（67），‑在达到输送扫气空气的扫气泵（67）的泵轮的恒定的转速时，检测用于在扫气泵（67）的上游的再生线路（65）中的压力（p_up）的值，并且检测用于在扫气泵（67）的下游的再生线路（65）中的压力（p_down）的值，‑从这些压力值（p_up、p_down）中获知用于在扫气泵（67）上的压力差（△APP）的值，‑给用于压力差（△APP）的值分配用于燃料蒸汽保留过滤器（61）的装载程度（HC_KONZ）的值。...

【技术特征摘要】
2017.06.27 DE 102017210768.51.用于确定内燃机（100）的燃料蒸发保留系统（6）中的燃料蒸汽保留过滤器（61）的装载的方法，其中所述燃料蒸发保留系统（6）至少具有：-用于存储燃料（KST）的燃料储备容器（5）；-使燃料储备容器（5）与燃料蒸汽保留过滤器（61）耦联的连接线路（63）；-再生线路（65），该再生线路使燃料蒸汽保留过滤器（61）与内燃机（100）的进气道（1）耦联，并且在该再生线路中布置有能电操控的流量控制阀（66）；-使燃料蒸汽保留过滤器（61）与大气耦联的通风线路（68）；-在所述再生线路（65）中布置的能电操控的扫气泵（67），从而为了使燃料蒸汽保留过滤器（61）再生，能够将扫气空气引导通过燃料蒸汽保留过滤器（61）并且能够将其输送至进气道（1），其特征在于，-接通扫气泵（67），-在达到输送扫气空气的扫气泵（67）的泵轮的恒定的转速时，检测用于在扫气泵（67）的上游的再生线路（65）中的压力（p_up）的值，并且检测用于在扫气泵（67）的下游的再生线路（65）中的压力（p_down）的值，-从这些压力值（p_up、p_down）中获知用于在扫气泵（67）上的压力差（△APP）的值，-给用于压力差（△APP）的值分配用于燃料蒸汽保留过滤器（61）的装载程度（HC_KONZ）的值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在内燃机（100）静止和流量控制阀（66）关闭时获知所述装载程度（HC_KONZ），并且已经在内燃机（100）启动时的第一次喷射时间计算的情况下考虑到用于装载程度（HC_KONZ）的所述值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在内燃机（100）运行和流量控制阀（66）打开的情况下获知所述装载程度（HC_KONZ），其中借助脉宽调制的操控信号来操控流量控制阀（66）...

【专利技术属性】
技术研发人员：E阿克莱特纳，G哈夫特，R豪夫勒，M魏格尔，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE