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CN106458013B - 包括体积变化元件的机动车燃料箱系统 - Google Patents

包括体积变化元件的机动车燃料箱系统 Download PDF

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CN106458013B CN201580030533.7A CN201580030533A CN106458013B CN 106458013 B CN106458013 B CN 106458013B CN 201580030533 A CN201580030533 A CN 201580030533A CN 106458013 B CN106458013 B CN 106458013B
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Abstract

本发明涉及一种机动车的燃料箱系统，其包括设置在燃料箱(1)内部空间中的体积变化元件(11)，该体积变化元件用于蒸汽压力补偿并且其所谓的补偿体积与环境(U)连接：在此，在体积变化元件(11)与环境(U)之间的唯一连接穿过用于气态燃料组分的存储单元(8)并且燃料箱(1)内部空间通过阀单元(7)以及连接于该阀单元(7)的、用于气态燃料组分的存储单元(8)与环境连接，所述阀单元通常在填充燃料箱(1)时以及在超过或低于燃料箱内部空间中的压力极限值时打开并且否则关闭。这样设计体积变化元件(11)和阀单元(7)，使得在机动车停车多天时不因环境温度变化产生所谓的“昼间损失”，其方式是，燃料箱(1)中的蒸汽压力平衡通过将环境空气自动供应到体积变化元件(11)中或从该体积变化元件中自动排出而能够被维持使得阀单元(7)保持关闭。

Description

包括体积变化元件的机动车燃料箱系统
技术领域
本发明涉及一种机动车燃料箱系统，其包括设置在燃料箱内部空间中的体积变化元件，该体积变化元件的所谓的补偿体积与环境连接。现有技术除了DE102008046586A1外尤其是参见US5460135，并且代替术语“体积变化元件”也可使用术语“体积可变的膨胀装置”或至少就本发明而言也可使用术语“蒸汽压力补偿装置”。
背景技术
关于机动车燃料箱系统零排放的法律要求目前已极高。考虑到特定于国家的不同规定(世界上不同国家采用不同规定)在几乎所有可能想到的情况下在实践中不应有气态燃料组分(在此通常是碳氢化合物)从燃料箱内部空间进入环境中。众所周知，这种气态燃料组分在以新鲜燃料填充燃料箱时量特别大，而在机动车较长时间停车时基于温度升高也是如此。在后一种情况下，本领域技术人员称之为术语“昼间损失(diurnal losses)”、亦即气态燃料组分的损失或气态碳氢化合物排放的量，其在机动车较长时间停车时基于温度变化(如基于昼夜交替)而必须从燃料箱内部空间中排出，以避免在燃料箱内部空间中产生不允许高的过压。但基于机动车运行时燃料箱内的温度变化所产生的碳氢化合物排放也必须被排出，其中，维持燃料箱内的蒸汽压力平衡始终导致这种排放。众所周知，至少这些并非在填充燃料箱时出现的排放被暂时存储于活性炭过滤器或类似物(其在当前统称为用于气态燃料组分的存储单元)中，直至由燃料箱供应燃料的(并且通常设置为车辆驱动总成的)内燃机合适地运行从而可对所述存储单元进行扫气，在此暂时存储其中的燃料组分被供应给内燃机进行燃烧。为完整起见还应指出，特定于国家而常见的是，在填充燃料箱时出现的碳氢化合物排放要么在填充期间在加燃料站本身处被吸走(例如在欧盟中＝“ECE系统”)要么也存储于尺寸足够大的活性炭过滤器或相应存储单元中(例如美国规定的ORVR＝车载加油油气回收系统)。
在避免所描述的“昼间损失”或其它由运行引起的碳氢化合物排放方面，已经提出压力燃料箱或者成套设备，在其中可存在相应高的过压(以及小的负压)，从而除了极端特殊情况外无需从燃料箱排出燃料蒸汽，但这种压力燃料箱非常昂贵。
此外已知用于减少燃料箱内部空间中气态燃料组分的产生的措施(尤其是结合燃料箱填充过程)，参见开头所提到的US5460135。在美国合适的是，所有在填充车辆燃料箱时出现的气态碳氢化合物排放必须暂时存储于车辆本身的用于气态燃料组分的存储单元中。为了减少其量，在所提文献中在燃料箱内设有柔性气囊，该柔性气囊在燃料箱完全被填充燃料时具有其最小体积并且在从燃料箱取用液态燃料时持续被填充环境空气，在此期间防止该气囊排空。由此，与没有这种气囊的、在其它方面相同的燃料箱相比，在燃料箱中的液位上方当然仅形成较少的燃料蒸汽量。当再次填充燃料箱时，该气囊于是通过存储容器或活性炭过滤器向环境中排空。
在(开头也提到的)DE102008046586 A1中也示出一种燃料箱内部空间中的柔性气囊或类似物，其外罩与位于燃料箱内部空间中的燃料流体连接(即浸入燃料中)，而该气囊的内部空间则与大气、即环境空气连接。在该文献中被称为膨胀装置的气囊在此可这样设计，使得燃料箱中的流体的在构造为封闭系统的燃料箱的整个工作温度范围内的可能的体积变化不引起或几乎不引起燃料箱中液面(＝液位)的上升，亦即，燃料箱中流体的所有或几乎所有的体积变化由膨胀装置补偿。以此能可靠防止有害气体进入大气中并且允许燃料在温度升高时的膨胀。
发明内容
现在本发明基于下述认识：基于蒸汽压力平衡，在几乎完全被液态燃料填充的燃料箱中比在仅填充例如一半或更少的相同燃料箱中在液位上方产生较少的气态燃料组分。因此，可借助柔性气囊或类似物减少在燃料箱内部空间中转变为气态燃料组分的量，所述气囊或类似物设置在通过燃料箱内部空间中的液态燃料形成的液位上方。此外，现在代替“气囊”而概括使用术语“体积变化元件”，其具有可变的补偿体积或者说封闭可变的补偿体积，该可变的补偿体积与环境连接或可与之连接。因此，体积变化元件可在一定程度上伸缩并且因此对变化的边界条件作出反应。
由此，现在应提出一种机动车燃料箱系统，其包括设置在燃料箱内部空间中的体积变化元件，该体积变化元件的所谓的补偿体积根据特定的边界条件与环境连接，借助该燃料箱系统能够在合理或减少的费用的情况下进一步得以改善或以减少的费用满足世界上重要国家、尤其是美国在对于车辆燃料箱而言的蒸发排放方面的当前法律规定(＝本发明任务)。
所述任务的解决方案是一种包括设置在燃料箱内部空间中的体积变化元件的机动车燃料箱系统，该体积变化元件的所谓的补偿体积根据特定的边界条件与环境连接，该机动车燃料箱系统的特征在于下述特征的组合：
在体积变化元件的补偿体积与环境之间的唯一连接被引导穿过用于气态燃料组分的存储单元，并且燃料箱内部空间通过可控制的阀单元以及连接于该阀单元的用于气态燃料组分的存储单元与环境连接，所述阀单元通常在填充燃料箱时以及在(在燃料箱内部空间中的压力和环境压力之间)超过5mbar至100mbar的量级的过压极限值时和在(在燃料箱内部空间中的压力和环境压力之间)低于一定的负压极限值时打开并且否则关闭，所述负压极限值的绝对值不在过压极限值之上。根据本发明的机动车的燃料箱系统包括设置在燃料箱内部空间中的体积变化元件，该体积变化元件的所谓的补偿体积根据边界条件与环境连接，其特征在于下述特征的组合：
－在体积变化元件的补偿体积与环境之间的连接被引导穿过用于气态燃料组分的存储单元，
－燃料箱的内部空间通过阀单元以及连接于该阀单元的用于气态燃料组分的存储单元与环境连接，所述阀单元通常在填充燃料箱时以及在燃料箱内部空间中的压力和环境压力之间超过直至100mbar的量级的过压极限值时和在燃料箱内部空间中的压力和环境压力之间低于一定的负压极限值时打开并且否则关闭，所述负压极限值的绝对值不在过压极限值之上，并且
－设计所述体积变化元件和阀单元，使得在机动车停车多天时不因环境温度变化而产生所谓的“昼间损失”，其方式是，燃料箱中的蒸汽压力平衡通过将环境空气自动供应到体积变化元件中或从该体积变化元件中自动排出而能够被维持使得阀单元保持关闭。
根据本发明，在燃料箱内部空间中设置体积可变的并且与环境(或者说大气)连接的膨胀装置或类似物(在此称为体积变化元件)，其例如通过术语“柔性气囊”或术语“膨胀装置”由上面所描述的现有技术原则上公开。根据本发明，体积变化元件的所谓的补偿体积、亦即体积变化元件的容积仅通过用于气态燃料组分的存储单元与环境或者说大气连接，从而环境空气在其到达体积变化元件之前始终必须经过所述存储单元，基于在燃料箱内部空间中存在的压力至少略低于装配有本发明燃料箱系统的车辆的环境中的空气压力，该环境空气从环境流入体积变化元件中。同样，空气在其到达环境之前始终也必须经过存储单元，基于在燃料箱内部空间中存在的压力以较高值高于提到的过压极限值地超过装配有本发明燃料箱系统的车辆的环境中的空气压力，所述空气从体积变化元件的补偿体积排放到环境中。由此，在空气从体积变化元件流入环境时确保气态燃料组分(所述气态燃料组分从燃料箱内部空间穿过体积变化元件的用于实现体积可变性而以某种方式柔性的壁进入或者说扩散到该体积变化元件的补偿体积中)不排入环境中，这是因为当含有这种气态燃料组分的空气量经过存储单元时从补偿体积出来的气态燃料组分被拦在存储单元中。相反，在空气从环境经过存储单元流入体积变化元件时存储单元被少量扫气，从而进入体积变化元件中的空气已经含有气态燃料组分。由此，虽然量很少、但至少减弱了另外的气态燃料组分从燃料箱穿过体积变化元件的壁扩散到体积变化元件内部空间中的趋势。此外，为了补偿在所述液位上方的随着从燃料箱中取用液态燃料而增加的体积也需要空气从环境流入体积变化元件，从而为了补偿所提取燃料的体积而被供应的空气以后也又被排出仅一小部分。
必要时，体积变化元件或者说其补偿体积在一定程度上用作用于气态燃料组分的另一存储单元，即从环境穿过本来的用于气态燃料组分的存储单元流入体积变化元件的空气携带一部分存储于存储单元中的气态燃料组分，这些气态燃料组分随后存储于体积变化元件的补偿体积中。虽然在晚些时候在部分空气可能从体积变化元件回流到环境中时这些气态燃料组分必须再次暂存于所述存储单元中，但这由系统决定是可能的，并且如此有利的是，存储单元、即其常见的活性炭填料或概括而言吸附剂更接近地被保持在其平衡范围内并且因此在被新鲜环境空气穿流时可更好地恢复。但本发明体积变化元件主要是允许在燃料箱中总压力基本不变的情况下燃料箱中燃料箱液位上方的分压力在一定限度内的波动。
上面所描述的在体积变化元件的补偿体积和环境之间可能的空气交换在此可在较长时间(如24小时以上)停车的车辆上尤其是基于由此在燃料箱中出现的温度变化进行，这众所周知在不同的法律排放测试中(例如对于18℃至42℃的温度范围)被要求(nachfahren)。并且在上面提到的将气态燃料组分选择性地暂时存储于体积变化元件中和与之相关的对存储单元的局部扫气方面，为避免误解应指出，所述存储单元的实际恢复(即对其近乎最终的扫气)只有当空气从环境穿过所述存储单元被供应给内燃机或类似物(本发明燃料箱系统设置用于向其供应燃料)用于燃烧时才进行。
此外，根据本发明，燃料箱系统构造为在一定程度上封闭的低压存储系统，即这样设计燃料箱和燃料箱系统，使得在燃料箱内部空间中(并且在此在体积变化元件之外)的压力和环境之间可存在直至±100mbar的量级的较小压差，即在燃料箱内部空间中可存在直至100mbar(的量级)的过压或负压，但对于负压而言也可设置绝对值较小的极限值。当然，根据具体设计并且尤其是根据体积变化元件的补偿体积的最大可能尺寸与燃料箱体积的关系和/或根据体积变化元件的(也在所用材料方面)所选择的设计也可预规定小于100mbar的过压极限值、例如较小的10mbar过压极限值。现在为了确保维持该过压和负压极限值，在所谓的燃料箱排风管路中设置适合于此的阀单元，燃料箱内部空间通过该燃料箱排风管路最终与环境连接并且在该燃料箱排风管路中当然(如原则上已知那样)设有用于气态燃料组分的存储单元。
上面提到的阀单元例如可确保在以新鲜燃料填充燃料箱时在燃料内部空间和环境中存在希望的连接。该连接在填充燃料箱(＝加燃料)时是必要的，以便将燃料蒸汽从燃料箱中排出经过活性炭过滤器或通过该连接在加燃料站通过燃料箱注入管和插入其中的加燃料枪从燃料箱吸出燃料蒸汽时吸入少量环境空气。当超过所述压差极限值之一时所述阀单元例如也可在燃料箱中的温度在车辆运行时上升到较高的值时打开，正如这通常在机动车停车时发生的那样或在已经提到的法律排放测试中被要求的那样。
已确定，借助本发明体积变化元件可在维持所述压差极限值(直至约为±100mbar的量级)的情况下毫无问题地通过目前针对机动车燃料箱系统的法律排放测试。当体积变化元件补偿体积的最大可能的容积优选为燃料箱内部空间的25％至40％的量级时，除了加燃料、即填充燃料箱外，在对停车(即未运行)的车辆中实施昼间排放测试时燃料箱排风管路中的所述阀单元在实践中、即通常(或者说除少数例外之外)无需打开。在此，体积变化元件无须以其一个壁完全靠置在燃料箱中的液态燃料的液位上；相反，如在开头所提的DE102008046586A1中所示的那样，体积变化元件例如可构造为仅在燃料箱内部空间较小局部范围上延伸的气囊，在此明确指出，如在刚提到的文献中所描述的那样，体积变化元件的壁也无须与燃料箱中的燃料流体连接。
已经提到，本发明燃料箱系统的体积变化元件可构造成弹性的或以其它方式可变形的气囊或这样的袋(如在较小体积状态中以折叠形式存在)的形式，但完全也可以按其它方式设计。重要的是，体积变化元件具有可合适变形的壁或这样的壁，借助该壁可在较大程度上改变体积变化元件的体积或者说补偿体积、即从接近零至(如已选择性说明的那样)优选燃料箱内部空间的25％至40％。在此，始终、即在弹性气囊或弹性变形袋的情况下可能的是，体积变化元件的可变形壁完全包围补偿体积；但作为替代方案也可在与燃料箱内壁区段的配合作用下通过体积变化元件的可合适变形的壁元件形成所述可变的并且与环境连接的补偿体积。
根据一种有利的扩展方案，在燃料箱中可设有晃动保护壁，该晃动保护壁在体积变化元件的最大可能的膨胀中至少在部分区段上包围该体积变化元件并且具有用于燃料的通孔。为了限制在机动车行驶时燃料箱中的燃料产生的晃动对可变形的体积变化元件造成的机械负荷，提出设有孔或类似物的多个壁(或至少一个这样的壁)，所述壁在一定程度上围绕膨胀的体积变化元件形成保护盒。这样设计所述壁或晃动保护壁中的孔，使得在填充燃料时、即在加燃料时“保护盒”内外的液面高度差不大于两厘米。因此，这种局部可渗透的晃动保护壁构成针对燃料箱内燃料晃动的流动阻力并且减小了由此产生的体积变化元件的压力负荷。
尤其是在燃料箱中的高液面、即高液位时，体积变化元件有可能部分浸入燃料中。因此当根据目前普遍的广泛应用的水平传感器原理测量液位时，这种液位测量装置、其电子分析单元附加地考虑借助压力传感器测量的可能存在于燃料箱中的负压，以防止基于所述浸入产生的测量误差。因此，能以计算方式推断体积变化元件在液位中的浸入深度，例如也在袋(作为体积变化元件)展开且其折叠特性已知的情况下。但也可借助通过实验(对于不同液位)确定的特性曲线族在分析水平传感器信号时以在此提出的方式考虑燃料箱中的负压，或者也可在燃料箱中存在负压时根本不考虑水平传感器的当前测量信号、而是借助当前燃料消耗值针对过去最近的测量值在必要时进行校正。
根据本发明工作的体积变化元件应尽可能不渗透并且能够进行成千上万次的体积增大过程和体积减小过程。为此，体积变化元件可构造为可折叠的气囊或可有针对性折叠的袋的形式，即设计用于例如根据折纸技术类型为增大体积而自动展开并且为减小体积而自动折叠。因此也可使用足够密封的材料(即在渗透性方面密封的)，关于这种例如折纸型的可折叠结构或容器例如参见马克·申克(Mark Schenk)等人的文章“用于折叠空间结构的充气圆筒(Inflatable Cylinders for Deployable Space Structures)”，其可在互联网网页http://www.markschenk.com/research/files/schenk2013-Transformables.pdf下调用，或也可参见文章“回顾用于折叠空间结构的充气圆管：包装和刚化(Reviewof Inflatable Booms for Deployable Space Structures:Packing andRigidization)”，其可从网页http://www-g.eng.cam.ac.uk/advancedstructures/files/pdf/2014JSR.pdf下调用。
设置在体积变化元件的补偿体积和环境之间的连接管路中的用于气态燃料组分的存储单元可设计用于吸收基本上气态的燃料组分，其通过体积变化元件的壁扩散到该体积变化元件的补偿体积(AV)中并且以几千ppm(百万分比)的量级的极低浓度存在于那里。但通常设有填料的活性炭过滤器不能吸收如此低浓度的气态碳氢化合物，因而在此提出一种更小的用于气态燃料组分的存储单元，其称为“低流失排放活性炭过滤器”或“蜂窝体”并且以这种形式由尤其是为USA设置的开放型车辆燃料箱系统所已知。
作为替代方案，上述存储单元然而也可设计用于附加或主要吸收这样的气态燃料组分，其在机动车运行时基于燃料箱中的高温而从燃料箱中排出或在以新鲜燃料填充燃料箱时通过所述打开的阀单元从燃料箱中排出。如上所述，对于该情况，体积变化元件的补偿体积可用作用于气态燃料组分的另一存储器，其方式是，从环境穿过本来的用于气态燃料组分的存储单元流入体积变化元件的空气携带了存储于存储单元中的气态燃料组分的一部分，这些气态燃料组分随后存储于体积变化元件的补偿体积中。
根据另一种替代方案，根据本发明的燃料箱系统总共包括两个用于气态燃料组分的存储单元、即从燃料箱内部空间出发来看连接到所述(也称为低压燃料箱截止阀的)阀单元上的较大的第一存储单元，其作为用于加燃料和/或用于机动车运行时的燃料箱高压力值的活性炭过滤器，以及沿燃料箱排风管路观察从燃料箱内壁空间朝环境方向连接到第一存储单元上的较小的第二存储单元、如上述“低流失排放活性炭过滤器”或“蜂窝体”。优选唯一的与体积变化元件的补偿体积连接的连接管路可通入在(用于气态燃料组分的)第一存储单元和第二存储单元之间的连接中，或作为替代方案从体积变化元件出发来观察通入第一存储单元中或者说在该第一存储单元上游并且在阀单元下游通入包括所述阀单元的燃料箱排风管路中。
有利地，设计所述体积变化元件和阀单元，使得在机动车停车多天时不因环境温度变化而产生所谓的“昼间损失”，其方式是，燃料箱中的蒸汽压力平衡通过将环境空气自动供应到体积变化元件中或从该体积变化元件中自动排出而能够被维持使得阀单元保持关闭。
有利地，所述体积变化元件构造成弹性的和/或能合适变形的气囊或这样的袋的形式，所述气囊或袋要么完全地、要么与燃料箱内壁的区段配合作用地构成可变的并且与环境连接的所述补偿体积。
有利地，所述体积变化元件补偿体积的通风管路从所述体积变化元件出发朝环境方向观察通入设置用于加燃料和/或用于在机动车运行时的燃料箱高压力值的存储单元中。
附图说明
图1以原理简图的形式示出本发明燃料箱系统的第一种实施例；
图2示出一种替代实施方式；
图3也高度抽象示出设置在燃料箱中的体积变化元件的一种替代实施方式；并且
图4抽象示出作为扩展方案提出的晃动保护板。
具体实施方式
首先参照图1，机动车的燃料箱具有附图标记1并且由该燃料箱供应燃料的内燃机具有附图标记2。借助设置在燃料箱1中的泵单元3输送的燃料通过供应管路4到达内燃机。加燃料管接头具有附图标记5，通过该加燃料管接头可向燃料箱1中补充燃料。
燃料箱排风管路6从燃料箱1的内部空间经阀单元7通往填充有用于气态燃料组分的吸附剂的第一存储单元8a或者说排风管路6通入用作所谓的活性炭过滤器的、附图标记为8a的存储单元中，该存储单元用于气态的并且通过排风管路6在阀单元7打开时排出燃料箱内部空间的气态燃料组分。在该第一存储单元8a的另一端上排风管路6作为管路6a继续延伸并且通入用于气态燃料组分的第二存储单元8b中，该第二存储单元也称为“蜂窝体”或“低流失排放活性炭过滤器”，该第二存储单元也包括活性炭，但该活性炭具有另外的存储特性。从该第二存储单元8b起，燃料箱排风管路6作为管路6b进一步经过燃料箱泄漏诊断单元9(＝NVLD＝自然真空泄漏检测)和滤尘器10通入环境U中。
在燃料箱1内部空间中设有在此(在根据图1和2的实施例中)构造为柔性且也可弹性变形的气囊的体积变化元件11，该体积变化元件本身封闭一个补偿体积AV，所述补偿体积通过通风管路12与环境U连接。为此，通入体积变化元件11补偿体积AV中的通风管路12贯穿燃料箱1壁并且最终通入管路6a中，该管路如上所述那样将第一存储单元8a与第二存储单元8b连接。在体积变化元件11的补偿体积AV与环境U连接方面，该连接在根据图1的实施例中以通风管路12的形式被引导经过用于气态燃料组分的存储单元8b。该体积变化元件11的功能在附图说明之前已被详细说明。
原则上也已经解释过也称为低压燃料箱截止阀的阀单元7的功能，该阀单元在此由两个阀元件7a、7b的并联连接构成。
第一阀元件7a是可由电子控制单元控制的关断阀，该关断阀通常在加燃料并且在超过燃料箱1中预规定的极限压力时进入其打开位置中并且否则关闭。尤其是在避免超过极限压力方面(不仅在过压而且也在负压方面)，第一阀元件7a被测量燃料箱1中温度T的传感器18结合测量燃料箱1中压力P的传感器19适合地控制，而即将进行或进行的加燃料过程例如可通过待由机动车用户操作的加燃料请求键或燃料箱盖传感器来识别。
第二阀元件7b在此是彼此并联连接且相互反向定向的一对止回阀，它们在存在最小压力时才自动打开。这样设计所述止回阀或者说第二阀元件7b，使得它们在燃料箱1内部空间中(在体积变化元件11旁边)的压力值的绝对值与环境U中的压力相差例如100mbar时才打开，也就是说，当燃料箱内部空间中存在约100mbar的过压时，阀单元7的所述第二(与第一阀元件7a功能并联的)阀元件7b打开，随后燃料蒸汽从燃料箱内部空间进入两个存储单元8a、8b中，在那里将气态燃料组分拦下，而空气则进入环境U中，由此消除过压，或者当燃料箱内部空间中存在约100mbar的负压时，空气从环境穿过存储单元8a、8b进入燃料箱内部空间，由此消除负压。与上述说明不同，阀元件7b的止回阀在它们的打开方面也可设计用于不同的压差值和/或其它绝对值，使得当燃料箱中达到例如70mbar过压极限值时，阀元件7b才从燃料箱1向环境U(或存储单元8a)打开，而当燃料箱中达到绝对值小于或不大于上述过压极限值并且例如可为30mbar的量级时，阀元件7b才从环境U(或存储单元8a)向燃料箱1打开。(该负压极限值在此可通过体积变化元件11的基于补偿体积AV中的过压的最大允许负荷来预规定)。原则上应指出，上面提到的压力值数字不构成对本发明的限制，即，这些压力值可能对于具体应用情况是有意义的。但有利的压力值量级介于约5mbar至约100mbar的范围内。
但当机动车在实践中无限制地或至少较多天地处于停车状态中时，在本发明燃料箱系统中阀单元7根本不应打开。相反，对燃料箱内部空间中燃料的基于不同环境温度(尤其是昼夜)的不同体积的补偿或者说对该燃料的蒸汽压力变化的补偿仅通过体积变化元件11的体积变化来实现，该体积变化元件11为此通过通风管路12以及第二存储单元8b将空气从体积变化元件11的补偿体积AV排入环境U中或从环境U吸入空气。在适当确定相关构件尺寸的情况下，通过与环境U的空气交换实现的在补偿体积AV增大时体积变化元件11的自身膨胀或在补偿体积AV减小时体积变化元件11的自身收缩可在实践中持续，并且燃料在燃料箱1中的蒸发增加不需要打开阀单元7。
图2示出(在为相同构件使用与图1相同的附图标记的情况下)另一种实施方式，与图1的唯一的显著区别在于，体积变化元件11的通风管路12在存储单元8a上游、即在阀单元7和存储单元8a之间通入燃料箱排风管路6中。在此，当新鲜环境空气穿过存储单元进入体积变化元件11的补偿体积AV时，两个存储单元(8a、8b)并且尤其是存储单元8a至少少量被扫气。以此可以(如在附图说明之前所描述的那样)将体积变化元件11的补偿体积AV在一定程度上用作用于气态燃料组分的另一存储器，这具有以下优点，即，存储单元8a的活性炭填料更接近地保持在其平衡范围内，这进一步减少了该存储单元8a的或许发生的破裂的可能性。
存储单元8a、8b的扫气或者说恢复如在当今的燃料箱系统中常见地那样进行，所述存储单元不仅在根据图1的实施方式中而且也在根据图2的实施方式中除了吸收穿过体积变化元件11的壁向该体积变化元件的补偿体积AV中扩散的燃料组分之外尤其是在加燃料时、即以新鲜燃料填充燃料箱1时和可能情况下在超过燃料箱1中的压力极限值时吸收气态燃料组分。在内燃机2运行时，为了对存储单元8a、8b扫气，空气从环境U经管路6b进入第二存储单元8b中并且进一步经管路6a和第一存储单元8a通过扫气管路13(在其中设有因此打开的、但在其它时候关闭的扫气阀14)进入内燃机2的燃烧室中，之前暂时存储于两个存储单元8a、8b中并被扫气携带的气态燃料组分在那里燃烧。在此还应指出，在实践中仅在机动车运行或加燃料时才会超过燃料箱1中的压力极限值，并且只有当阀单元7的阀元件7a或阀元件7b打开时(这在车辆较长时间停车时不发生或不应进行)，气态燃料组分才须存储于所述存储单元中。
作为本发明燃料箱系统的优点还应指出，除了解决本发明任务外，也可使用常见的无源燃料箱泄漏诊断单元9(如在开放式燃料箱系统中已知)，虽然当前燃料箱系统构造为所谓的在一定程度上封闭的低压存储系统，但是在该低压存储系统中在燃料箱1内部空间中的压力(并且在此在体积变化元件11之外)和环境U之间可能存在或者说至少在车辆较长时间停车时观察到存在直至±100mbar(毫巴)的量级的小的压差。
图3示出设置在燃料箱1中的体积变化元件11的一种替代实施方式，该体积变化元件在部分区段上通过燃料箱1的内壁区段15限定，其中，体积变化元件11的柔性壁区段16由合适地固定在内壁区段15边缘上的膜16构成。目前在此在燃料箱内部空间的两个角部区域中设有这种膜16，从而设有两个通过通风管接头17(其与图1中的通风管路12连接)彼此并联的体积变化元件11，所述体积变化元件分别构成一个补偿体积AV。
最后，图4高度示意地示出已经在附图说明之前解释过的、用于体积变化元件11的晃动保护壁22，在该晃动保护壁中设有通孔或孔，从而燃料可穿过所述通孔或孔进入被晃动保护壁22包围的空间中，在该空间中位于那里的体积变化元件11可膨胀至其最大允许尺寸。但在此燃料节流地进入所述空间中，从而体积变化元件11仅在有限程度上受到燃料箱1中燃料的晃动影响，众所周知这种晃动在机动车运动时产生。

Claims (14)

1.机动车的燃料箱系统，包括设置在燃料箱(1)内部空间中的体积变化元件(11)，该体积变化元件的补偿体积(AV)根据边界条件与环境(U)连接，其特征在于下述特征：
－燃料箱(1)的内部空间通过阀单元(7)以及连接于该阀单元(7)的用于气态燃料组分的第一存储单元(8a)与环境连接，所述阀单元在填充燃料箱(1)时以及在燃料箱内部空间中的压力和环境压力之间超过直至100mbar的量级的过压极限值时和在燃料箱内部空间中的压力和环境压力之间低于一定的负压极限值时打开并且否则关闭，所述负压极限值的绝对值不在过压极限值之上；并且
－在体积变化元件(11)的补偿体积(AV)与环境(U)之间的连接被引导穿过用于气态燃料组分的第二存储单元(8b)；
－其中，所述第一存储单元(8a)从燃料箱内部空间出发来看连接到所述阀单元(7)上；
－其中，所述第二存储单元(8b)朝环境(U)方向连接到第一存储单元(8a)上；以及
－其中，体积变化元件(11)补偿体积(AV)的通风管路(12)通入第一存储单元(8a)和第二存储单元(8b)之间的管路(6a)中。
2.根据权利要求1所述的燃料箱系统，其中，所述体积变化元件(11)补偿体积(AV)的最大容积为燃料箱内部空间的25％至40％的量级。
3.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述体积变化元件(11)构造成弹性的气囊或袋的形式，所述气囊或袋要么完全地、要么与燃料箱(1)内壁的区段(15)配合作用地构成可变的并且与环境连接的所述补偿体积(AV)。
4.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，该燃料箱系统包括晃动保护壁(22)，该晃动保护壁设置在燃料箱(1)中并且在体积变化元件(11)的最大可能的膨胀中至少在部分区段上包围该体积变化元件并且具有用于燃料的通孔。
5.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，该燃料箱系统包括根据水平传感器原理工作的用于燃料箱(1)中燃料液位的测量装置，该测量装置的电子分析单元附加地考虑燃料箱(1)中可能存在的负压。
6.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述体积变化元件(11)设计用于根据折纸技术的方式为增大体积而自动展开并且为减小体积而自动折叠。
7.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，第二存储单元(8b)像第一存储单元(8a)那样包含活性炭，但具有另外的存储特性。
8.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，第二存储单元(8b)构造为比第一存储单元(8a)小。
9.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述阀单元(7)是低压燃料箱截止阀。
10.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述第一存储单元(8a)是用于加燃料和/或用于在机动车运行时的燃料箱高压力值的活性炭过滤器。
11.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述第二存储单元(8b)是“蜂窝体”。
12.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述第二存储单元(8b)是“低流失排放活性炭过滤器”。
13.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，第一存储单元(8a)设置用于加燃料和/或用于在机动车运行时的燃料箱高压力值。
14.根据权利要求1或2所述的燃料箱系统，其中，所述体积变化元件(11)构造成能合适变形的气囊或袋的形式，所述气囊或袋要么完全地、要么与燃料箱(1)内壁的区段(15)配合作用地构成可变的并且与环境连接的所述补偿体积(AV)。
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