DE102011014237A1 - Motor car apparatus, has refrigerating machine comprising warm part and cold part for keeping fuel device at moderate temperature, where warm part of refrigerating machine heats adsorption filter - Google Patents

Motor car apparatus, has refrigerating machine comprising warm part and cold part for keeping fuel device at moderate temperature, where warm part of refrigerating machine heats adsorption filter Download PDF

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Abstract

The apparatus has a fuel device (10) comprising an adsorption filter (11) that partially receives a fuel gas, where the fuel gas is a mixture of air and evaporated fuel e.g. petrol and diesel. A refrigerating machine (12) comprises a warm part (13) and a cold part (14) for keeping the fuel device at moderate temperature. The warm part of the refrigerating machine heats the adsorption filter. The fuel device comprises a condenser (15) that is connected to the cold part of the refrigerating machine for liquefying the fuel gas in the filter. The fuel device comprises a regeneration circuit (16). The refrigerating machine is designed as a self-sufficient compression refrigerating machine i.e. motor car air conditioning apparatus, and the adsorption filter is designed as an activated charcoal filter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2007 048 724 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Kraftstoffvorrichtung, die ein Adsorptionsfilter aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise ein Kraftstoffgas aufzunehmen, und mit einer Kältemaschine, die zumindest teilweise zur Temperierung von wenigstens einem Teil der Kraftstoffvorrichtung vorgesehen ist, bekannt.From the DE 10 2007 048 724 A1 is already a motor vehicle device with a fuel device having an adsorption filter, which is intended to at least partially receive a fuel gas, and with a refrigerator, which is at least partially provided for controlling the temperature of at least a portion of the fuel device known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer verbesserten motorunabhängigen Regenerierung des Adsorptionsfilters bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a cost motor vehicle device with an improved engine-independent regeneration of the adsorption filter. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Kraftstoffvorrichtung, die zumindest ein Adsorptionsfilter aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise ein Kraftstoffgas aufzunehmen, und mit einer Kältemaschine, die wenigstens einen Warmteil und einen Kaltteil aufweist und zumindest teilweise zur Temperierung von wenigstens einem Teil der Kraftstoffvorrichtung vorgesehen ist.The invention is based on a motor vehicle device having a fuel device which has at least one adsorption filter which is provided to at least partially receive a fuel gas and with a refrigeration machine which has at least one hot part and one cold part and at least partially for the temperature control of at least one part the fuel device is provided.

Es wird vorgeschlagen, dass der Warmteil der Kältemaschine zumindest zur Erwärmung des Adsorptionsfilters vorgesehen ist. Dadurch kann eine schon vorhandene Wärme zur Erwärmung des Adsorptionsfilters und damit eines Adsorbermaterials des Adsorptionsfilters genutzt werden, wodurch eine Regenerierung und damit ein Herausspülen des Kraftstoffgases aus dem Adsorptionsfilter verbessert werden kann. Durch die Nutzung der durch die Kältemaschine bereitgestellten Wärme können Kosten, Bauraum und Komplexität der Kraftfahrzeugvorrichtung reduziert werden. Unter einem „Adsorptionsfilter” soll insbesondere ein Filter verstanden werden, das zumindest ein Adsorptionsmittel aufweist, das zur Aufnahme und/oder Filterung von Kohlenwasserstoffen eines Kraftstoffgases vorgesehen ist. Unter einem „Kraftstoffgas” soll insbesondere ein gasförmiges Gemisch aus Luft und Kraftstoff verstanden werden, das aufgrund einer Verdunstung und/oder eines Ausdampfens des Kraftstoffs in einem Kraftstofftank eines die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs entsteht. Unter einem „Kraftstoff” soll insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, wie insbesondere Benzin oder Diesel, verstanden werden, der zum Bereitstellen einer Antriebskraft direkt in einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs verbrannt wird. Unter einer „Temperierung” soll insbesondere eine Veränderung einer Temperatur verstanden werden, bei der die Temperatur erhöht oder verringert wird. Unter einem „Warmteil” soll insbesondere ein Teil der Kältemaschine verstanden werden, der im Vergleich zu dem Kaltteil der Kältemaschine eine höhere Temperatur aufweist. Unter einer „Regenerierung” soll insbesondere ein Vorgang verstanden werden, in dem das Kraftstoffgas und/oder Kraftstoffbestandteile aus dem Adsorptionsfilter entfernt und/oder gelöst werden. Die Kraftfahrzeugvorrichtung ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, das zumindest eine Brennkraftmaschine aufweist. Grundsätzlich kann die Kraftfahrzeugvorrichtung auch für ein Hybridkraftfahrzeug vorgesehen werden, das zumindest eine Brennkraftmaschine und zumindest einen Elektromotor aufweist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.It is proposed that the hot part of the refrigerator is provided at least for heating the adsorption filter. As a result, an already existing heat can be used for heating the adsorption filter and thus an adsorber material of the adsorption filter, as a result of which regeneration and thus flushing out of the fuel gas from the adsorption filter can be improved. By utilizing the heat provided by the chiller, the cost, space and complexity of the automotive device can be reduced. An "adsorption filter" should in particular be understood to mean a filter which has at least one adsorption agent which is provided for receiving and / or filtering hydrocarbons of a fuel gas. A "fuel gas" is to be understood in particular a gaseous mixture of air and fuel, which arises due to evaporation and / or evaporation of the fuel in a fuel tank of a motor vehicle device having motor vehicle. A "fuel" is to be understood in particular a liquid fuel, such as in particular gasoline or diesel, which is burned to provide a driving force directly in an internal combustion engine of the motor vehicle. A "tempering" is to be understood in particular as meaning a change in a temperature at which the temperature is increased or decreased. A "hot part" is to be understood in particular a part of the refrigerator, which has a higher temperature compared to the cold part of the refrigerator. A "regeneration" is to be understood in particular a process in which the fuel gas and / or fuel components are removed from the adsorption and / or dissolved. The motor vehicle device is provided in particular for a motor vehicle which has at least one internal combustion engine. In principle, the motor vehicle device can also be provided for a hybrid motor vehicle which has at least one internal combustion engine and at least one electric motor. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kraftstoffvorrichtung zumindest einen an den Kaltteil der Kältemaschine angebundenen Kondensator aufweist, der dazu vorgesehen ist, zumindest das von dem Adsorptionsfilter aufgenommene Kraftstoffgas zu verflüssigen. Dadurch kann durch ein Regenerieren des Adsorptionsfilters das aufgenommene Kraftstoffgas kondensiert und in den Kraftstofftank zurückgeführt werden, wodurch eine Kraftstoffeinsparung erhöht werden kann.It is further proposed that the fuel device has at least one connected to the cold part of the refrigerator condenser, which is intended to liquefy at least the fuel gas received by the adsorption filter. Thereby, by regenerating the adsorption filter, the absorbed fuel gas can be condensed and returned to the fuel tank, whereby fuel economy can be increased.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kraftstoffvorrichtung zumindest einen Regenerierungskreislauf aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Kraftstoffgas zumindest durch das Adsorptionsfilter und den Kondensator zu führen. Dadurch kann das aus dem Adsorptionsfilter herausgespülte Kraftstoffgas besonders einfach verflüssigt werden.It is also proposed that the fuel device has at least one regeneration circuit which is provided to guide the fuel gas at least through the adsorption filter and the condenser. As a result, the fuel gas purged out of the adsorption filter can be liquefied particularly easily.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Die 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugvorrichtung. Die Kraftfahrzeugvorrichtung ist in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine angeordnet. Die Kraftfahrzeugvorrichtung umfasst eine Kraftstoffvorrichtung 10 und eine Kraftstoffkondensationsvorrichtung 17.The 1 shows schematically a motor vehicle device according to the invention. The motor vehicle device is arranged in a motor vehicle having an internal combustion engine. The motor vehicle device comprises a fuel device 10 and a fuel condensation device 17 ,

Die Kraftstoffvorrichtung 10 weist zur Lagerung und damit zur Aufbewahrung eines Kraftstoffs einen Kraftstofftank 18 auf. Der Kraftstofftank 18 bewahrt einen flüssigen Kraftstoff auf, dessen chemische Energie in eine Antriebskraft für das die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisende Kraftfahrzeug umgewandelt wird. Der Kraftstofftank 18 ist als ein Flüssigkraftstofftank ausgebildet. Der Kraftstoff ist beispielsweise als Benzin oder als Diesel ausgebildet.The fuel device 10 has a fuel tank for storage and thus storage of a fuel 18 on. The fuel tank 18 preserves a liquid fuel whose chemical energy is converted into a driving force for the motor vehicle device having motor vehicle. The fuel tank 18 is as one Liquid fuel tank formed. The fuel is designed for example as gasoline or diesel.

Zur Beförderung des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank 18 in die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs weist die Kraftstoffvorrichtung 10 eine Kraftstoffpumpe 19 auf. Die Kraftstoffpumpe 19 ist aktiv ansteuerbar. Zur Erfassung eines Drucks und einer Temperatur in dem Kraftstofftank 18 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 eine Druck- und Temperatursensoreinheit 20 auf. Die Druck- und Temperatursensoreinheit 20 ist zur Kraftstofftankleckdiagnose vorgesehen.To transport the fuel from the fuel tank 18 in the internal combustion engine of the motor vehicle, the fuel device 10 a fuel pump 19 on. The fuel pump 19 is actively controllable. For detecting a pressure and a temperature in the fuel tank 18 indicates the fuel device 10 a pressure and temperature sensor unit 20 on. The pressure and temperature sensor unit 20 is intended for fuel tank leak diagnosis.

Zur Entlüftung des Kraftstofftanks 18 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 eine Entlüftungsleitung 21 auf. Die Entlüftungsleitung 21 führt ein Kraftstoffgas aus dem Kraftstofftank 18 ab. Sie ist beispielsweise zur Entlüftung des Kraftstofftanks 18 bei einem Befüllen des Kraftstofftanks 18 und bei einer Volumenvergrößerung des Kraftstoffs vorgesehen. Das Kraftstoffgas ist als ein Gemisch aus Luft und verdunstetem Kraftstoff ausgebildet. Es weist gasförmige Kraftstoffbestandteile auf. Grundsätzlich kann die Entlüftungsleitung 21 auch als eine Be- und Entlüftungsleitung ausgebildet werden, die zur Entlüftung und Belüftung des Kraftstofftanks 18 vorgesehen ist.For bleeding the fuel tank 18 indicates the fuel device 10 a vent line 21 on. The vent line 21 leads a fuel gas from the fuel tank 18 from. It is for example for venting the fuel tank 18 when filling the fuel tank 18 and provided at a volume increase of the fuel. The fuel gas is formed as a mixture of air and evaporated fuel. It has gaseous fuel components. Basically, the vent line 21 Also be designed as a ventilation line, which is used for ventilation and ventilation of the fuel tank 18 is provided.

Zur Aufnahme und damit Zwischenspeicherung des Kraftstoffgases aus dem Kraftstofftank 18 weist die Kraftstoffvorrichtung ein Adsorptionsfilter 11 auf. Das Adsorptionsfilter 11 adsorbiert ein aus dem Kraftstofftank 18 austretendes Kraftstoffgas. Das Adsorptionsfilter 11 ist strömungstechnisch nach dem Kraftstofftank 18 und somit nach der Entlüftungsleitung 21 angeordnet. Das Adsorptionsfilter 11 weist zur Adsorbierung und damit Filterung des Kraftstoffgases ein Adsorbermaterial 22 auf. Das Adsorptionsfilter 11 ist mit dem Adsorbermaterial 22 gefüllt. Das Adsorbermaterial 22 ist als Aktivkohle ausgebildet. Das Adsorptionsfilter 11 ist als ein Aktivkohlefilter ausgebildet.For receiving and thus temporarily storing the fuel gas from the fuel tank 18 the fuel device has an adsorption filter 11 on. The adsorption filter 11 Adsorbs one from the fuel tank 18 escaping fuel gas. The adsorption filter 11 is fluidic to the fuel tank 18 and thus after the vent line 21 arranged. The adsorption filter 11 has adsorber material for adsorbing and thus filtering the fuel gas 22 on. The adsorption filter 11 is with the adsorber material 22 filled. The adsorber material 22 is designed as activated carbon. The adsorption filter 11 is designed as an activated carbon filter.

Zur Verflüssigung und damit zur Kondensation des Kraftstoffgases weist die Kraftstoffvorrichtung 10 einen Kondensator 15 auf. Der Kondensator 15 ist strömungstechnisch nach der Entlüftungsleitung 21 und nach dem Adsorptionsfilter 11 angeordnet. Der Kondensator 15 ist zur Verflüssigung des Kraftstoffgases direkt aus der Entlüftungsleitung 21 und zur Verflüssigung des von dem Adsorptionsfilter 11 aufgenommenen Kraftstoffgases vorgesehen. Der Kondensator 15 führt das verflüssigte Kraftstoffgas direkt oder über einen Sammelbehälter in den Kraftstofftank 18 zurück.For liquefaction and thus for the condensation of the fuel gas, the fuel device 10 a capacitor 15 on. The capacitor 15 is fluidically after the vent line 21 and after the adsorption filter 11 arranged. The capacitor 15 is for liquefying the fuel gas directly from the vent line 21 and for liquefaction of the adsorption filter 11 provided fuel gas provided. The capacitor 15 Introduces the liquefied fuel gas directly or via a collection container into the fuel tank 18 back.

Zur Rückführung des im Kondensator 15 verflüssigten Kraftstoffgases in den Kraftstofftank 18 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 eine Verflüssigungsleitung 23 auf. Die Verflüssigungsleitung 23 leitet den kondensierten und damit flüssigen Kraftstoff aus dem Kondensator 15 in den Kraftstofftank 18.For the return of the capacitor 15 liquefied fuel gas into the fuel tank 18 indicates the fuel device 10 a liquefaction line 23 on. The liquefaction line 23 directs the condensed and thus liquid fuel from the condenser 15 in the fuel tank 18 ,

Zur Entfernung von Wasser aus dem Kraftstoffgas weist die Kraftstoffvorrichtung 10 einen nicht näher dargestellten Wasserabscheider auf. Der Wasserabscheider ist in der Verflüssigungsleitung 23 angeordnet. Er ist am Ende der Verflüssigungsleitung 23 angeordnet.For removing water from the fuel gas, the fuel device 10 a water separator, not shown. The water separator is in the liquefaction line 23 arranged. He is at the end of the liquefaction line 23 arranged.

Zur Regenerierung des Adsorptionsfilters 11 und zur strömungstechnischen Verbindung des Adsorptionsventils 11 mit dem Kondensator 15 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 einen geschlossenen Regenerierungskreislauf 16 auf. Der Regenerierungskreislauf 16 ist dazu vorgesehen, das durch das Adsorptionsfilter 11 aufgenommene Kraftstoffgas und das Kraftstoffgas aus der Entlüftungsleitung 21 durch den Kondensator 15 zu führen. Er ist zur mehrmaligen Führung des Kraftstoffgases durch das Adsorptionsfilter 11 und den Kondensator 15 vorgesehen.For regeneration of the adsorption filter 11 and to the fluidic connection of the adsorption valve 11 with the capacitor 15 indicates the fuel device 10 a closed regeneration cycle 16 on. The regeneration cycle 16 is intended to do this through the adsorption filter 11 absorbed fuel gas and the fuel gas from the vent line 21 through the capacitor 15 respectively. It is for repeated guidance of the fuel gas through the adsorption filter 11 and the capacitor 15 intended.

Der Regenerierungskreislauf 16 weist eine Regenerierungsleitung 24 auf, die das Kraftstoffgas führt. Die Regenerierungsleitung 24 ist zumindest in einem Betriebszustand dazu vorgesehen, das Kraftstoffgas im Kreislauf durch den Kondensator 15 und das Adsorptionsfilter 11 zu führen und in zumindest einem Betriebszustand das Kraftstoffgas über das Adsorptionsfilter 11 in eine Umgebung 25 auszuleiten. Die Regenerierungsleitung 24 verläuft durch den Kondensator 15 und das Adsorptionsfilter 11 und stellt in zumindest einem Betriebszustand einen geschlossenen Kreislauf ein. Die Regenerierungsleitung 24 ist strömungstechnisch mit der Entlüftungsleitung 21 verbunden. Die Entlüftungsleitung 21 mündet in die Regenerierungsleitung 24. Sie bindet den Kraftstofftank 18 strömungstechnisch an die Regenerierungsleitung 24 und damit an den Regenerierungskreislauf 16 an.The regeneration cycle 16 has a regeneration pipe 24 on, which carries the fuel gas. The regeneration line 24 is at least in an operating condition provided to the fuel gas in the circuit through the condenser 15 and the adsorption filter 11 to lead and in at least one operating state, the fuel gas through the adsorption filter 11 in an environment 25 auszuleiten. The regeneration line 24 passes through the capacitor 15 and the adsorption filter 11 and sets in at least one operating state a closed circuit. The regeneration line 24 is fluidic with the vent line 21 connected. The vent line 21 flows into the regeneration line 24 , It binds the fuel tank 18 fluidically to the regeneration line 24 and thus to the regeneration cycle 16 at.

Zum aktiven Starten des Regenerierungskreislaufs 16 und damit zum aktiven Führen des Kraftstoffgases durch den Kondensator 15 und das Adsorptionsfilter 11 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 eine fremdangetriebene Strömungsmaschine 26 auf. Die Strömungsmaschine 26 ist unabhängig von der Brennkraftmaschine antreibbar, wodurch eine Beeinflussung der Brennkraftmaschine durch das Regenerieren des Adsorptionsfilters 11 verhindert wird. Durch die von der Brennkraftmaschine unabhängige Strömungsmaschine 26 ist die Regenerierung des Adsorptionsfilters 11 unabhängig von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. In einem die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Hybridkraftfahrzeug ist die Regenerierung des Adsorptionsfilters 11 somit auch in einem rein elektrischen Betrieb möglich.To actively start the regeneration cycle 16 and thus for actively guiding the fuel gas through the condenser 15 and the adsorption filter 11 indicates the fuel device 10 an externally driven turbomachine 26 on. The turbomachine 26 is independently drivable by the internal combustion engine, whereby influencing the internal combustion engine by regenerating the adsorption filter 11 is prevented. By the independent of the internal combustion engine flow machine 26 is the regeneration of the adsorption filter 11 independent of the internal combustion engine of the motor vehicle. In a hybrid motor vehicle having the motor vehicle device, the regeneration of the adsorption filter 11 thus possible in a purely electrical operation.

Die Strömungsmaschine 26 führt aktiv das Kraftstoffgas aus der Entlüftungsleitung 21 durch die Regenerierungsleitung 24 und damit durch den Kondensator 15 und das Adsorptionsfilter 11. Die Strömungsmaschine 26 ist in der Regenerierungsleitung 24 angeordnet. Die Strömungsmaschine 26 ist strömungstechnisch vor dem Kondensator 15 und nach dem Adsorptionsfilter 11 angeordnet. Sie ist strömungstechnisch vor einer Mündungsstelle 27 der Entlüftungsleitung 21 angeordnet. Die Strömungsmaschine 26 ist als ein Ventilator ausgebildet.The turbomachine 26 actively conducts the fuel gas from the vent line 21 through the regenerating line 24 and thus by the capacitor 15 and the adsorption filter 11 , The turbomachine 26 is in the regeneration line 24 arranged. The turbomachine 26 is fluidically in front of the condenser 15 and after the adsorption filter 11 arranged. It is fluidically in front of an outlet point 27 the vent line 21 arranged. The turbomachine 26 is designed as a fan.

Zur gezielten Führung des Kraftstoffgases aus dem Kraftstofftank 18 durch den Kondensator 15 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 ein Rückschlagventil 28 auf. Das Rückschlagventil 28 stellt selbstständig und damit ohne externe Ansteuerung eine Strömungsrichtung 29 des Kraftstoffgases durch die Regenerierungsleitung 24 des Regenerierungskreislaufs 16 ein. Es stellt eine Reihenfolge einer Durchströmung des Kondensators 15 und des Adsorptionsfilters 11 ein. Demnach durchströmt das Kraftstoffgas aus dem Kraftstofftank 18 zuerst den Kondensator 15 und dann das Adsorptionsfilter 11. Das Rückschlagventil 28 ist strömungstechnisch vor der Strömungsmaschine 26 und nach dem Adsorptionsfilter 11 angeordnet. Es ist in der Regenerierungsleitung 24 angeordnet. Das Rückschlagventil 28 weist eine Durchlassrichtung auf, die in Richtung Kondensator 15 zeigt. Das Rückschlagventil 28 weist eine Sperrrichtung auf, die in Richtung Adsorptionsfilter 11 zeigt.For targeted guidance of the fuel gas from the fuel tank 18 through the capacitor 15 indicates the fuel device 10 a check valve 28 on. The check valve 28 provides autonomous and thus without external control a flow direction 29 of the fuel gas through the regeneration line 24 of the regeneration cycle 16 one. It represents an order of flow through the condenser 15 and the adsorption filter 11 one. Accordingly flows through the fuel gas from the fuel tank 18 first the capacitor 15 and then the adsorption filter 11 , The check valve 28 is fluidically in front of the turbomachine 26 and after the adsorption filter 11 arranged. It is in the regeneration line 24 arranged. The check valve 28 has a passage direction towards the condenser 15 shows. The check valve 28 has a reverse direction towards the adsorption filter 11 shows.

Zur Ausleitung eines durch das Adsorptionsfilter 11 gereinigten Kraftstoffgases in die Umgebung 25 weist die Kraftstoffvorrichtung 10 ein Ventil 30 auf. Das Ventil 30 ist strömungstechnisch hinter dem Kondensator 15 und dem Adsorptionsfilter 11 angeordnet. Es trennt bzw. verbindet einen Adsorptionsfilterausgang 31 von bzw. mit der Umgebung 25. Das Ventil 30 ist elektrisch ansteuerbar. Es ist als ein Wegeventil ausgebildet. Das Ventil 30 ist als ein 2/2 Wegeventil ausgebildet. Das Ventil 30 verbindet in einem offenen Zustand (vgl. 1) den Adsorptionsfilterausgang 31 mit der Umgebung 25. Das Ventil 30 trennt in einem geschlossenen Zustand (nicht dargestellt) den Adsorptionsfilterausgang 31 und damit strömungstechnisch die Regenerierungsleitung 24 von der Umgebung 25.For discharging one through the adsorption filter 11 purified fuel gas into the environment 25 indicates the fuel device 10 a valve 30 on. The valve 30 is fluidically behind the condenser 15 and the adsorption filter 11 arranged. It separates or connects an adsorption filter outlet 31 from or with the environment 25 , The valve 30 is electrically controlled. It is designed as a directional control valve. The valve 30 is designed as a 2/2 way valve. The valve 30 connects in an open state (cf. 1 ) the adsorption filter output 31 with the environment 25 , The valve 30 separates in a closed state (not shown) the Adsorptionsfilterausgang 31 and thus fluidly the regeneration line 24 from the surroundings 25 ,

Die Kraftstoffkondensationsvorrichtung 17 ist zur Temperierung eines Teils der Kraftstoffvorrichtung 10 vorgesehen. Die Kraftstoffkondensationsvorrichtung 17 weist dazu eine separate Kältemaschine 12 auf. Die Kältemaschine 12 ist zur Bereitstellung des Kondensators 15 der Kraftstoffvorrichtung 10 und zur Erwärmung des Adsorptionsfilters 11 vorgesehen. Die Kältemaschine 12 ist als eine autarke Kältemaschine 12 ausgebildet. Die Kältemaschine 12 ist elektrisch betrieben und somit unabhängig von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. Durch die von der Brennkraftmaschine unabhängige Kältemaschine 12 sind die Kondensation des Kraftstoffgases und die Erwärmung des Adsorptionsfilters 11 unabhängig von der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. In dem die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Hybridkraftfahrzeug ist die Kondensation des Kraftstoffgases und die Erwärmung des Adsorptionsfilters 11 somit auch in einem rein elektrischen Betrieb möglich.The fuel condensation device 17 is for tempering a part of the fuel device 10 intended. The fuel condensation device 17 has a separate chiller 12 on. The chiller 12 is to provide the capacitor 15 the fuel device 10 and for heating the adsorption filter 11 intended. The chiller 12 is considered a self-sufficient chiller 12 educated. The chiller 12 is electrically operated and thus independent of the internal combustion engine of the motor vehicle. By independent of the internal combustion engine chiller 12 are the condensation of the fuel gas and the heating of the adsorption filter 11 independent of the internal combustion engine of the motor vehicle. In the hybrid automobile having the automotive device, the condensation of the fuel gas and the heating of the adsorption filter 11 thus possible in a purely electrical operation.

Die Kältemaschine 12 ist weiter zur Kühlung eines Kraftfahrzeuginnenraums vorgesehen. Die Kältemaschine 12 ist beispielsweise als eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Grundsätzlich kann die Kältemaschine 12 zusätzlich oder alternativ auch zur Kühlung eines für eine Speicherung von elektrischer Antriebsenergie vorgesehenen Akkumulators, beispielsweise in dem Hybridkraftfahrzeug, und/oder für Ähnliches vorgesehen werden. Es ist aber auch denkbar, die Kältemaschine 12 als eine eigenständige, lediglich für die Kraftstoffkondensationsvorrichtung 17 vorgesehene Kältemaschine 12 auszubilden, die lediglich zur Kondensierung des Kraftstoffgases und zur Erwärmung des Adsorptionsfilters 11 vorgesehen ist.The chiller 12 is further provided for cooling a motor vehicle interior. The chiller 12 is designed, for example, as an air conditioning system of the motor vehicle. Basically, the chiller 12 additionally or alternatively also for cooling an accumulator provided for storing electrical drive energy, for example in the hybrid motor vehicle, and / or for the like. But it is also conceivable, the chiller 12 as a standalone, only for the fuel condensation device 17 provided chiller 12 form, only for the condensation of the fuel gas and for heating the adsorption filter 11 is provided.

Die Kältemaschine 12 ist als eine Kompressionskältemaschine ausgebildet. Die Kältemaschine 12 weist einen geschlossenen Kältemittelkreislauf 32 auf, in dem ein Kältemittel in eine Strömungsrichtung 33 bewegt wird und verschiedene Aggregatzustände annimmt. Die Kältemaschine 12 weist einen Kaltteil 14 und einen Warmteil 13 auf. Das Kältemittel weist eine Temperatur und einen Druck in dem Warmteil 13 auf, die jeweils höher sind als eine Temperatur und ein Druck in dem Kaltteil 14. Der Warmteil 13 und der Kaltteil 14 sind jeweils als ein Teil des Kältemittelkreislaufs 32 ausgebildet.The chiller 12 is designed as a compression refrigeration machine. The chiller 12 has a closed refrigerant circuit 32 on, in which a refrigerant in a flow direction 33 is moved and assumes different states of matter. The chiller 12 has a cold part 14 and a hot part 13 on. The refrigerant has a temperature and a pressure in the hot part 13 each higher than a temperature and a pressure in the cold section 14 , The hot part 13 and the cold part 14 are each as part of the refrigerant circuit 32 educated.

Zur Ausbildung des Warmteils 13 und des Kaltteils 14 weist die Kältemaschine 12 einen Verdichter 34 und ein Entspannungsventil 35 auf. Der Verdichter 34 verdichtet ein dampfförmiges Kältemittel, wodurch die Temperatur und der Druck des Kältemittels steigen. Der Verdichter 34 weist einen Verdichtereingang 36 und einen Verdichterausgang 37 auf. Der Verdichtereingang 36 ist dem Kaltteil 14 und der Verdichterausgang 37 dem Warmteil 13 zugeordnet. Der Verdichter 34 verdichtet das dampfförmige Kältemittel aus dem Kaltteil 14 und führt es dem Warmteil 13 zu.For the formation of the hot part 13 and the cold part 14 shows the chiller 12 a compressor 34 and a relaxation valve 35 on. The compressor 34 compresses a vaporous refrigerant, causing the temperature and pressure of the refrigerant to rise. The compressor 34 has a compressor inlet 36 and a compressor output 37 on. The compressor inlet 36 is the cold part 14 and the compressor output 37 the hot part 13 assigned. The compressor 34 compresses the vaporous refrigerant from the cold section 14 and leads it to the hot part 13 to.

Das Entspannungsventil 35 entspannt ein flüssiges Kältemittel, wodurch die Temperatur und der Druck des Kältemittels sinken. Das Entspannungsventil 35 weist einen Ventileingang 38 und einen Ventilausgang 39 auf. Der Ventileingang 38 ist dem Warmteil 13 und der Ventilausgang 39 dem Kaltteil 14 zugeordnet. Das Entspannungsventil 35 entspannt das flüssige Kältemittel aus dem Warmteil 13 und führt es dem Kaltteil 14 zu. Das Entspannungsventil 35 ist als ein Expansionsventil ausgebildet. Der Kältemittelkreislauf 32 vom Verdichterausgang 37 zum Ventileingang 38 ist als der Warmteil 13 ausgebildet. Der Kältemittelkreislauf 32 vom Ventilausgang 39 zum Verdichtereingang 36 ist als der Kaltteil 14 ausgebildet.The relaxation valve 35 relaxes a liquid refrigerant, causing the temperature and pressure of the refrigerant to drop. The relaxation valve 35 has a valve inlet 38 and a valve outlet 39 on. The valve inlet 38 is the hot part 13 and the valve output 39 the cold part 14 assigned. The relaxation valve 35 relaxes the liquid refrigerant from the hot part 13 and leads it to the cold part 14 to. The relaxation valve 35 is as an expansion valve educated. The refrigerant circuit 32 from the compressor outlet 37 to the valve inlet 38 is as the warm part 13 educated. The refrigerant circuit 32 from the valve outlet 39 to the compressor entrance 36 is as the cold part 14 educated.

Der Kaltteil 14 der Kältemaschine 12 ist zur Verflüssigung des Kraftstoffgases vorgesehen. Der Kaltteil 14 der Kältemaschine 12 verläuft teilweise durch den Kondensator 15 der Kraftstoffvorrichtung 10. Der Kaltteil 14 weist einen Kondensationsabschnitt 40 auf, der zur Kondensation des Kraftstoffgases vorgesehen ist. Der Kondensationsabschnitt 40 verläuft durch den Kondensator 15. In dem Kondensator 15 der Kraftstoffvorrichtung 10 verdampft das Kältemittel der Kältemaschine 12, wodurch das den Kondensator 15 durchlaufende Kraftstoffgas abgekühlt wird und kondensiert. Der Kaltteil 14 der Kältemaschine 12, der durch den Kondensator 15 verläuft, bzw. der Kondensationsabschnitt 40 bildet einen Verdampfer der Kältemaschine 12. Der Verdampfer der Kältemaschine 12 bildet den Kondensator 15 der Kraftstoffvorrichtung 10 aus. Er wird als Kondensator 15 für das Kraftstoffgas genutzt.The cold part 14 the chiller 12 is intended for liquefying the fuel gas. The cold part 14 the chiller 12 partially passes through the capacitor 15 the fuel device 10 , The cold part 14 has a condensation section 40 on, which is provided for the condensation of the fuel gas. The condensation section 40 passes through the capacitor 15 , In the condenser 15 the fuel device 10 the refrigerant of the chiller evaporates 12 , which makes the capacitor 15 passing fuel gas is cooled and condensed. The cold part 14 the chiller 12 passing through the capacitor 15 runs, or the condensation section 40 forms an evaporator of the chiller 12 , The evaporator of the chiller 12 forms the capacitor 15 the fuel device 10 out. He is called a capacitor 15 used for the fuel gas.

Der Warmteil 13 der Kältemaschine 12 ist zur Erwärmung des Adsorptionsfilters 11 der Kraftstoffvorrichtung 10 für die Regenerierung vorgesehen. Der Warmteil 13 der Kältemaschine 12 verläuft teilweise durch das Adsorptionsfilter 11 und damit durch das Adsorbermaterial 22. Der Warmteil 13 durchsetzt teilweise das Adsorbermaterial 22 des Adsorptionsfilters 11. Der Warmteil 13 weist einen Erwärmungsabschnitt 41 auf, der zur Erwärmung des Adsorptionsfilters 11 für die Regenerierung vorgesehen ist. Der Erwärmungsabschnitt 41 verläuft durch das Adsorbermaterial 22 des Adsorptionsfilters 11. Er durchsetzt das Adsobermaterial 22. Der Warmteil 13 bzw. der Erwärmungsabschnitt 41 verläuft zickzackartig durch das Adsorbermaterial 22 des Adsorptionsfilters 11. Das Kältemittel des Warmteils 13, der durch das Adsorptionsfilter 11 verläuft, und damit das Kältemittel in dem Erwärmungsabschnitt 41 kondensiert, wodurch sich das Adsorptionsfilter 11 und damit das Adsorbermaterial 22 erwärmen. Der Warmteil 13 der Kältemaschine 10, der durch das Adsorptionsfilter 11 verläuft bzw. der Erwärmungsabschnitt 41 bildet somit einen Kondensator der Kältemaschine 12. Der Kondensator der Kältemaschine 12 bildet eine Heizeinheit für das Adsorptionsfilter 11 aus, die das Adsorptionsfilter 11 zur Regenerierung beheizt. Er wird als Heizeinheit für das Adsorbermaterial 22 genutzt.The hot part 13 the chiller 12 is for heating the adsorption filter 11 the fuel device 10 intended for regeneration. The hot part 13 the chiller 12 partially passes through the adsorption filter 11 and thus by the adsorber material 22 , The hot part 13 partially penetrates the adsorbent material 22 of the adsorption filter 11 , The hot part 13 has a heating section 41 on, to warm the adsorption filter 11 intended for regeneration. The heating section 41 passes through the adsorber material 22 of the adsorption filter 11 , He passes through the Adsobermaterial 22 , The hot part 13 or the heating section 41 runs zigzag through the adsorber material 22 of the adsorption filter 11 , The refrigerant of the hot part 13 passing through the adsorption filter 11 runs, and thus the refrigerant in the heating section 41 condenses, causing the adsorption filter 11 and thus the adsorber material 22 heat. The hot part 13 the chiller 10 passing through the adsorption filter 11 runs or the heating section 41 thus forms a condenser of the refrigerator 12 , The condenser of the chiller 12 forms a heating unit for the adsorption filter 11 out, which is the adsorption filter 11 heated for regeneration. It is used as heating unit for the adsorber material 22 used.

Grundsätzlich kann der Warmteil 13 der Kältemaschine 12 auch auf eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise das Adsorptionsfilter 11 erwärmen. Beispielsweise kann das Adsorptionsfilter 11 durch einen an bzw. neben dem Adsorptionsfilter 11 verlaufenden Warmteil 13 erwärmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Warmteil 13 das Adsorptionsfilter 11 auch durch ein Erwärmen eines Betriebsmittels in einer separaten Leitung, die durch das und/oder an dem Adsorptionsfilter 11 verläuft, erwärmen. Dabei kann der Warmteil 13 auf verschiedenste Art und Weise durch das und/oder an dem Adsorptionsfilter 11 bzw. an der separaten Leitung verlaufen, wie beispielsweise parallel, wendelartig, koaxial, konzentrisch und/oder Ähnliches. Dabei kann sich ein Verlauf abschnittsweise ändern.Basically, the hot part 13 the chiller 12 also to another, the expert appears to be reasonable way the adsorption 11 heat. For example, the adsorption filter 11 through at or next to the adsorption filter 11 running hot part 13 to be heated. Alternatively or additionally, the hot part 13 the adsorption filter 11 also by heating a resource in a separate line through and / or on the adsorption filter 11 runs, warm. Here, the hot part 13 in a variety of ways through and / or on the adsorption filter 11 or on the separate line, such as parallel, helical, coaxial, concentric and / or the like. A course can change in sections.

Zur Steuerung und Regelung der Strömungsmaschine 26, der Kraftstoffpumpe 19 und der Kältemaschine 12 und zur Schaltung des Ventils 30 weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine nicht näher dargestellte Steuer- und Regeleinheit auf. Die Steuer- und Regeleinheit ist zur aktiven Regenerierung und damit einer aktiven Spülung des Adsorptionsfilters 11 durch Ansteuern der Strömungsmaschine 26 und Schalten des Ventils 30 vorgesehen. Die Steuer- und Regeleinheit ist bei der aktiven Regenerierung des Adsorptionsfilters 11 dazu vorgesehen, das Adsorptionsfilter 11 mittels der Kältemaschine 12 zu erwärmen um die Regenerierung zu verbessern.For controlling and regulating the turbomachine 26 , the fuel pump 19 and the chiller 12 and for switching the valve 30 The motor vehicle device has a control and regulating unit (not shown). The control unit is for active regeneration and thus an active flushing of the adsorption filter 11 by driving the turbomachine 26 and switching the valve 30 intended. The control unit is in the active regeneration of the adsorption filter 11 provided the adsorption filter 11 by means of the chiller 12 to warm up to improve the regeneration.

Zur Steuerung und Regelung der Regenerierung und damit der Spülung ist die Steuer- und Regeleinheit mittels einer Kommunikationsleitung mit der Druck- und Temperatursensoreinheit 20 verbunden. Die Steuer- und Regeleinheit verarbeitet von der Druck- und Temperatursensoreinheit 20 erfasste Temperaturen und Drücke, wodurch die Steuer- und Regeleinheit Rückschlüsse über Temperatur- und Druckänderungen gewinnt, die sie weiter zur Kraftstofftankleckdiagnose benutzt. Die Steuer- und Regeleinheit ist weiter dazu vorgesehen, durch aktives Ansteuern der Kraftstoffpumpe 19 eine Temperaturänderung zu generieren, deren Druckänderung ebenfalls zur Kraftstofftankleckdiagnose benutzt werden kann.To control and regulate the regeneration and thus the flushing is the control unit by means of a communication line with the pressure and temperature sensor unit 20 connected. The control unit processes from the pressure and temperature sensor unit 20 detected temperatures and pressures, whereby the control unit gains conclusions about temperature and pressure changes, which they further used for fuel tank leak diagnosis. The control unit is further provided by actively driving the fuel pump 19 to generate a temperature change whose pressure change can also be used for fuel tank leak diagnosis.

Die Steuer- und Regeleinheit ist als eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät ausgebildet. Das Steuergerät ist dabei als eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm ausgebildet. Grundsätzlich kann die Steuer- und Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren.The control unit is designed as a unit with at least one control unit. The control unit is designed as a unit with a processor unit and with a memory unit and with an operating program stored in the memory unit. In principle, the control and regulation unit can have a plurality of interconnected control units, which are intended to communicate with one another via a bus system, in particular a CAN bus system.

Bei einem Nachfüllen des Kraftstofftanks 18 mit Kraftstoff, bei einem Verdunsten des Kraftstoffs und/oder bei einer Volumenausdehnung des Kraftstoffs bzw. des Kraftstoffgases entweicht das Kraftstoffgas selbstständig, d. h. bei inaktiver bzw. ausgeschalteter Strömungsmaschine 26, aus dem Kraftstofftank 18 durch die Entlüftungsleitung 21 in die Regenerierungsleitung 24. Durch das Rückschlagventil 28 strömt das Kraftstoffgas in der Strömungsrichtung 29 durch die Regenerierungsleitung 24. Das Ventil 30 befindet sich dabei in dem geöffneten Zustand, wodurch das Ventil 30 den Adsorptionsfilterausgang 31 mit der Umgebung 25 verbindet. Das Kraftstoffgas strömt durch den Kondensator 15, das Adsorptionsfilter 11 und das Ventil 30 der Kraftstoffvorrichtung in die Umgebung 25.When refilling the fuel tank 18 with fuel, with evaporation of the fuel and / or with a volume expansion of the fuel or of the fuel gas, the fuel gas escapes automatically, ie when the turbomachine is inactive or switched off 26 , from the fuel tank 18 through the vent line 21 in the regeneration line 24 , Through the check valve 28 the fuel gas flows in the flow direction 29 through the regeneration line 24 , The valve 30 is in the open state, whereby the valve 30 the adsorption filter output 31 with the environment 25 combines. The fuel gas flows through the condenser 15 , the adsorption filter 11 and the valve 30 the fuel device into the environment 25 ,

In einem Regenerierungsvorgang, in dem das Adsorptionsfilter 11 regeneriert und damit gespült wird, schaltet die Steuer- und Regeleinheit das Ventil 30 in den geschlossenen Zustand, startet durch Aktivieren der Strömungsmaschine 26 aktiv den Regenerierungskreislauf 16 und aktiviert die Kältemaschine 12. Das Kraftstoffgas wird aktiv durch die Regenerierungsleitung 24 im Kreislauf durch den Kondensator 15 und das Adsorptionsfilter 11 geführt. Durch die aktive Kältemaschine 12 wird das den Kondensator 15 durchströmende Kraftstoffgas mittels des Kaltteils 14 verflüssigt und über die Verflüssigungsleitung 23 dem Kraftstofftank 18 wieder zugeführt. Weiter wird durch die aktive Kältemaschine 12 das Adsorptionsfilter 11 und damit das Adsorbermaterial 22 mittels des Warmteils 13 der Kältemaschine 12 erwärmt, wodurch eine Regenerierung des Adsorptionsfilters 11 verbessert wird. Das aktiv geführte Kraftstoffgas wird somit durch ein durch den Warmteil 13 erwärmtes bzw. beheiztes Adsorptionsfilter 11 durch den Regenerierungskreislauf 16 geleitet, wodurch das Kraftstoffgas aus dem Adsorptionsfilter 11 herausgelöst und im Kondensator 15 kondensiert wird.In a regeneration process, in which the adsorption filter 11 regenerated and flushed with it, the control unit switches the valve 30 in the closed state, starts by activating the turbomachine 26 actively the regeneration cycle 16 and activates the chiller 12 , The fuel gas becomes active through the regeneration line 24 in the circuit through the condenser 15 and the adsorption filter 11 guided. Through the active chiller 12 this becomes the capacitor 15 flowing fuel gas by means of the cold part 14 liquefied and via the liquefaction line 23 the fuel tank 18 fed again. Next is through the active chiller 12 the adsorption filter 11 and thus the adsorber material 22 by means of the hot part 13 the chiller 12 heated, causing a regeneration of the adsorption filter 11 is improved. The actively guided fuel gas is thus through a through the hot part 13 heated or heated adsorption filter 11 through the regeneration cycle 16 passed, causing the fuel gas from the adsorption filter 11 dissolved out and in the condenser 15 is condensed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007048724 A1 [0002] DE 102007048724 A1 [0002]

Claims (3)

Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Kraftstoffvorrichtung (10), die zumindest ein Adsorptionsfilter (11) aufweist, das dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise ein Kraftstoffgas aufzunehmen, und mit einer Kältemaschine (12), die wenigstens einen Warmteil (13) und einen Kaltteil (14) aufweist und zumindest teilweise zur Temperierung von wenigstens einem Teil der Kraftstoffvorrichtung (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmteil (13) der Kältemaschine (12) zumindest zur Erwärmung des Adsorptionsfilters (11) vorgesehen ist.Motor vehicle device with a fuel device ( 10 ) containing at least one adsorption filter ( 11 ), which is intended to at least partially receive a fuel gas, and with a chiller ( 12 ) containing at least one hot part ( 13 ) and a cold part ( 14 ) and at least partially for the temperature control of at least a part of the fuel device ( 10 ), characterized in that the hot part ( 13 ) of the chiller ( 12 ) at least for heating the adsorption filter ( 11 ) is provided. Kraftfahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffvorrichtung (10) zumindest einen an den Kaltteil (14) der Kältemaschine (12) angebundenen Kondensator (15) aufweist, der dazu vorgesehen ist, zumindest das von dem Adsorptionsfilter (11) aufgenommene Kraftstoffgas zu verflüssigen.Motor vehicle device according to claim 1, characterized in that the fuel device ( 10 ) at least one of the cold part ( 14 ) of the chiller ( 12 ) connected capacitor ( 15 ), which is intended, at least that of the adsorption filter ( 11 ) liquefied fuel gas. Kraftfahrzeugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffvorrichtung (10) zumindest einen Regenerierungskreislauf (16) aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Kraftstoffgas zumindest durch das Adsorptionsfilter (11) und den Kondensator (15) zu führen.Motor vehicle device according to claim 2, characterized in that the fuel device ( 10 ) at least one regeneration cycle ( 16 ), which is intended to at least the fuel gas through the adsorption ( 11 ) and the capacitor ( 15 ) respectively.
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