Procedimiento y dispositivo para operar un sistema de purga de aire de un tanque.

Procedimiento para operar un sistema de purga de un tanque (100) con

- un recipiente de adsorción

(10) para capturar y almacenar transitoriamente vapores de carburante que salen de un tanque de carburante (20), pudiendo atravesar el recipiente de adsorción (10) un flujo de aire de barrido,

- un canal de regeneración (50), que conecta el recipiente de adsorción (10) con un canal de aspiración (60) y

- una bomba (30) dispuesta en el canal de regeneración (50), configurada para aspirar el aire de barrido desde el recipiente de adsorción (10) y añadirlo a un aire de aspiración en el canal de aspiración (60),

caracterizado porque

- se determina una densidad del aire de barrido que fluye por el canal de regeneración (50) y porque

- se determina un caudal másico de aire de purga (M) que fluye por el canal de regeneración (50) en función de la densidad del aire de barrido y de una curva característica prescrita para la bomba (30).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/067832.

Solicitante: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: VAHRENWALDER STRASSE 9 30165 HANNOVER ALEMANIA.

Inventor/es: WEIGL, MANFRED.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION... > Aparatos específicos conjugados con los motores... > F02M25/08 (añadiendo vapores combustibles aspirados de los depósitos de combustible del motor)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > F02D41/00 (Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > Control de motores, siendo tal control específico... > F02D29/02 (particular a los motores que accionan vehículos; particular o a los motores que accionan hélices de paso variable)

PDF original: ES-2527324_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para operar un sistema de purga de aire de un tanque.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para operar un sistema de purga de aire de un tanque, así 5 como a un sistema de purga de aire de un tanque.

Los vehículos, en particular los vehículos automóviles, se equipan tal como se sabe con instalaciones de purga de aire del tanque, para evitar la evaporación a la atmósfera de hidrocarburos procedentes del tanque de carburante. Para la adsorción de los vapores de hidrocarburos se dotan las instalaciones de purga de aire del tanque a menudo de filtros de 10 carbón activo. Tales filtros de carbón activo sólo pueden absorber una cantidad limitada de hidrocarburos y deben regenerarse, es decir, limpiarse, al menos al alcanzar un determinado grado de saturación. El filtro de carbón activo puede servir así como acumulador intermedio para los hidrocarburos que se desprenden del carburante, con lo cual los hidrocarburos desprendidos del carburante pueden llevarse de manera predefinida a una combustión en un motor de combustión. 15

El documento DE 10 2007 002 188 A1 da a conocer un sistema de purga de aire de un tanque para un vehículo híbrido, en el que el sistema de purga de aire de un tanque incluye al menos un tanque de carburante y una tubería de aspiración que conduce desde un equipo de filtro regenerable a una sección de aspiración del motor de combustión interna. Además se prevé un equipo de control que para realizar el barrido del equipo de filtro puede accionar diversos 20 equipos de válvulas, tal que puede conducirse aire del entorno a través del equipo de filtro y la tubería de aspiración al motor de combustión interna. El equipo de control está configurado además tal que cuando el vehículo híbrido funciona en un servicio eléctrico puro, conecta el motor de combustión interna en función del estado de carga del equipo de filtro o de la concentración de gas de barrido.

El documento US 2005/0211228 A1 da a conocer un sistema de tratamiento del vapor del carburante para una máquina de combustión interna. Una bomba genera una corriente de gas dentro de una trayectoria de medición, que presenta un diafragma de estrangulación. Un sensor de presión diferencial detecta una diferencia de presiones entre ambos extremos del diafragma de estrangulación. En la trayectoria de medición están dispuestas válvulas de conmutación, para generar un primer estado de medida de la concentración, en el que la trayectoria de medición está abierta por sus 30 dos extremos y en el que el gas que fluye a través de la trayectoria de medición es la atmósfera y para generar un segundo estado de medida de la concentración, en el que la trayectoria de medida está conectada por sus dos extremos con un recipiente y en el que el gas que fluye a través de la trayectoria de medida es un vapor de carburante, que es una mezcla de aire-carburante proporcionada por el recipiente. Una ECU (Engine Control Unit, unidad de control de la máquina) calcula una concentración de vapor de carburante en base a una diferencia de presión detectada en el primer 35 estado de medida de la concentración y a una diferencia de presión detectada en el segundo estado de medida de la concentración.

La tarea que sirve de base a la invención es lograr un procedimiento y el correspondiente dispositivo para operar un sistema de purga de aire de un tanque que posibiliten una purga flexible del tanque y que contribuyan a simplificar la 40 inyección de carburante que se desea.

La tarea se resuelve mediante las características de las reivindicaciones independientes. Ventajosas mejoras de la invención se caracterizan en las reivindicaciones subordinadas.

Según un primer y un segundo aspecto, se caracteriza la invención por un procedimiento y el correspondiente dispositivo para operar un sistema de purga de aire de un tanque con un recipiente de adsorción, un canal de regeneración y una bomba. El recipiente de adsorción sirve para capturar y almacenar transitoriamente los vapores de carburante que salen de un tanque de carburante, pudiendo atravesar el recipiente de adsorción un flujo de aire de barrido. El canal de regeneración conecta el recipiente de adsorción con un canal de aspiración. La bomba está 50 dispuesta en el canal de regeneración y configurada para aspirar el aire de barrido desde el recipiente de adsorción y añadirlo a un aire de aspiración en el canal de aspiración. Se determina una densidad del aire de barrido que fluye por el canal de aspiración. Además se determina un caudal másico de aire de barrido que fluye por el canal de regeneración en función de la densidad del aire de barrido y de una curva característica prescrita para la bomba.

Esto hace posible que incluso con elevadas velocidades de barrido con una elevada concentración de hidrocarburos pueda determinarse con gran exactitud el caudal másico de aire de barrido. Ventajosamente puede esto contribuir a configurar un mando anticipatorio de una regulación lambda y/o un control para dosificar carburante con suficiente precisión y/o mantener reducidas las oscilaciones de regulación en la dosificación de carburante. La bomba del canal de regeneración entre el recipiente de adsorción y el canal de adsorción hace posible realizar el barrido del recipiente de 60 adsorción independientemente de la depresión que reine en un tubo de aspiración de la máquina de combustión interna.

De esta manera puede realizarse un barrido del recipiente de adsorción independiente de la gama de funcionamiento de la máquina de combustión interna.

Según una configuración ventajosa, se determina la densidad del aire de barrido que fluye por el canal de regeneración en función de la concentración de hidrocarburos determinada en el aire de barrido y/o de la temperatura del aire del 5 entorno que fluye por el recipiente de adsorción y/o de la diferencia de presión detectada en el canal de regeneración. Al respecto representa la diferencia de presión la diferencia entre una primera presión flujo abajo de la bomba y una segunda presión flujo arriba de la bomba. Ventajosamente pueden captarse la temperatura o las temperaturas y la diferencia de presión con elementos sensores ya existentes en los sistemas actuales, con lo que resulta posible una realización económica. También se piensa en elementos de sensor para medir la concentración de hidrocarburos para 10 sistemas futuros.

Según otra configuración ventajosa, se detecta la velocidad de giro de la bomba y se determina el caudal másico del aire de barrido en función de la velocidad de giro de la bomba.

Según otra configuración ventajosa está realizada la bomba tal que el caudal volumétrico de la bomba es proporcional a la velocidad de giro de la bomba.

Según otra configuración ventajosa está realizada la bomba como bomba radial. Esto posibilita una realización económica de un sistema de purga de aire del tanque, ya que una bomba radial puede realizarse más económicamente 20 que otros tipos de bomba con capacidades comparables y el control o regulación de una bomba radial puede configurarse más sencillo, ya que una variación de la velocidad de giro de la bomba modifica tanto el caudal volumétrico como también la presión y con ello la potencia absorbida.

Según otra configuración ventajosa, está configurada la bomba como bomba de aletas. Ventajosamente pueden 25 generarse con una bomba de aletas mayores diferencias de presión.

Según otra configuración ventajosa, se controla la bomba y/o una válvula de aire de barrido dispuesta en el canal de regeneración en función del caudal másico determinado para el aire de barrido y/o de la concentración de hidrocarburos captada. 30

Según un tercer... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para operar un sistema de purga de un tanque (100) con

ï?­ un recipiente de adsorción (10) para capturar y almacenar transitoriamente vapores de carburante que salen de un tanque de carburante (20) , pudiendo atravesar el recipiente de adsorción (10) un flujo de aire de barrido, 5

ï?­ un canal de regeneración (50) , que conecta el recipiente de adsorción (10) con un canal de aspiración (60) y

ï?­ una bomba (30) dispuesta en el canal de regeneración (50) , configurada para aspirar el aire de barrido desde el recipiente de adsorción (10) y añadirlo a un aire de aspiración en el canal de aspiración (60) ,

caracterizado porque

ï?­ se determina una densidad del aire de barrido que fluye por el canal de regeneración (50) y porque 10

ï?­ se determina un caudal másico de aire de purga (M) que fluye por el canal de regeneración (50) en función de la densidad del aire de barrido y de una curva característica prescrita para la bomba (30) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

en el que la densidad del aire de barrido que fluye por el canal de regeneración (50) se determina en función de la 15 concentración de hidrocarburos determinada para el aire de barrido y/o de la temperatura del aire de aspiración y/o de la temperatura del aire del entorno que fluye por el recipiente de adsorción (10) y/o de la diferencia de presión detectada en el canal de regeneración (50) .

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, 20

en el que se capta la velocidad de giro de la bomba (30) y se determina el flujo másico de aire de purga (M) en función de la velocidad de giro de la bomba (30) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

en el que la bomba (30) está configurada tal que el caudal volumétrico de la bomba (30) es proporcional a la 25 velocidad de giro de la bomba (30) .

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que la bomba (30) está realizada como bomba radial.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en el que la bomba (30) está configurada como bomba de aletas.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que en función del caudal másico de aire de purga (M) determinado y/o de la concentración de hidrocarburos 35 captada, se controla la bomba (30) y/o una válvula para el aire de barrido (35) , dispuesta en el canal de regeneración (50) .

8. Dispositivo (200) para operar un sistema de purga de aire de un tanque (100) con 40

ï?­ un recipiente de adsorción (10) para capturar y almacenar transitoriamente vapores de carburante que salen de un tanque de carburante (20) , pudiendo atravesar el recipiente de adsorción (10) un flujo de aire de barrido,

ï?­ un canal de regeneración (50) , que conecta el recipiente de adsorción (10) con un canal de aspiración (60) y

ï?­ una bomba (30) dispuesta en el canal de regeneración (50) , configurada para aspirar el aire de barrido desde el recipiente de adsorción (10) y añadirlo a un aire de aspiración en el canal de aspiración (60) , 45

caracterizado porque el dispositivo (200) está configurado para

ï?­ determinar una densidad del aire de barrido que fluye por el canal de regeneración (50) y

ï?­ determinar un caudal másico de aire de purga (M) que fluye por el canal de regeneración (50) en función de la densidad del aire de barrido y de una curva característica prescrita para la bomba (30) .

9. Procedimiento para operar un sistema de purga de aire de un tanque (100) con

ï?­ un recipiente de adsorción (10) para capturar y almacenar transitoriamente vapores de carburante que salen de un tanque de carburante (20) , pudiendo llegar aire a través de un canal de aire (14) al recipiente de adsorción (10) y pudiendo atravesar el recipiente de adsorción (10) un flujo de aire de barrido, 55

ï?­ un canal de regeneración (50) , que conecta el recipiente de adsorción (10) con un canal de aspiración (60) y

ï?­ una bomba (30) dispuesta en el canal de aire, configurada para expulsar soplando el aire de barrido del recipiente de adsorción (10) y añadirlo a un aire de aspiración en el canal de aspiración (60) ,

caracterizado porque

ï?­ se determina una densidad del aire de barrido que fluye por el canal de regeneración (50) y porque 60

ï?­ se determina un caudal másico de aire de purga (M) que fluye por el canal de regeneración (50) , en función de la densidad del aire de barrido y de una curva característica prescrita para la bomba (30) .