(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク（３）が、第１タンクエア抜き管（４）を介して、吸収フィルタ（５）と接続されており、吸収フィルタ（５）が、第２タンクエア抜き管（６）を介して、内燃機関（１）の吸気管（２）と接続されており、タービン翼車（７）およびポンプロータ（８）を有する駆動装置が設けられ、前記タービン翼車（７）と前記ポンプロータ（８）が互いに連結され、前記ポンプロータ（８）が前記第２タンクエア抜き管（６）に配置され、前記タービン翼車（７）がバイパス管（１０）に配置され、バイパス管（１０）が前記吸気管（２）から分岐し、かつ前記吸気管（２）に接続され、前記バイパス管（１０）が前記吸気管（２）に配置された圧縮機（１１）の下流で前記吸気管（２）から分岐している、タンクエア抜きのための装置。
【請求項２】
前記バイパス管（１０）が前記吸気管（２）に配置された圧縮機（１１）の下流でおよび前記吸気管（２）に配置されたスロットル弁（１２）の上流で分岐し、かつ前記スロットルバルブ（１２）の下流で再び前記吸気管（２）に接続していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記バイパス管（１０）が前記吸気管（２）に配置された圧縮機（１１）の下流でおよび前記吸気管（２）に配置されたスロットル弁（１２）の上流で分岐し、かつ前記圧縮機（１１）の上流で再び前記吸気管（２）に接続していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第２タンクエア抜き管（６）が圧縮機（１１）の上流で前記吸気管（２）に接続していることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
弁（１３）が前記駆動装置の前記タービン翼車（７）の上流で前記バイパス管（１０）に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第２タンクエア抜き管（６）が前記駆動装置の前記ポンプロータ（８）の上流に分岐部（Ｄ）を有し、この分岐部から、前記第２タンクエア抜き管の追加部分（６′）が出発し、前記第２タンクエア抜き管のこの追加部分（６′）が前記スロットル弁（１２）の下流で前記吸気管（２）に接続し、前記第２タンクエア抜き管のこの追加部分（６′）に弁（１５）が配置され、前記分岐部（Ｄ）の下流および前記ポンプロータ（８）の下流において同様に弁（１４）が前記第２タンクエア抜き管（６）に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第２タンクエア抜き管（６）と前記第２タンクエア抜き管の追加部分（６′）の前記弁（１４、１５）が前記吸気管（２）の方へ開放する逆止弁であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記分岐部（Ｄ）の上流において前記第２タンクエア抜き管（６）に弁（１６）が配置されていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の特徴によるタンクエア抜きのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１により、内燃機関を備えた車両のためのタンクエア抜き装置が知られている。この装置はタンクを吸収フィルタに接続するための第１タンクエア抜き管を備えている。さらに、第２タンクエア抜き管が設けられ、この第２タンクエア抜き管は吸収フィルタに接続され、スロットル弁の範囲において内燃機関の吸気管に接続し、そして流量を変更するのに適したタンクエア抜き弁を備えている。吸気管と、この吸気管に対して平行に延在する第２タンクエア抜き管の管部分との間においてタンクエア抜き弁の下流に、駆動装置が配置されている。この駆動装置は吸気管に配置されたタービン翼車と、共通の軸を介してタービン翼車に連結されかつ第２タンクエア抜き管に配置されたポンプロータとを備えている。内燃機関の運転中、吸気管を通過する流れにより、タービン翼車、ひいてはポンプロータが駆動されるので、吸気管に配置されたスロットル弁が完全に開放している場合でも、タンクエア抜きまたは吸収フィルタの再生を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第１９６４５３８２Ｃ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、特に過給される内燃機関において、ベースとなる内燃機関をできるだけ効率的に運転すると共に、確実なタンクエア抜きを保証するように、従来技術を発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は本発明に従い、タンクが第１タンクエア抜き管を介して吸収フィルタに接続され、この吸収フィルタが第２タンクエア抜き管を介して内燃機関の吸気管に接続され、タービン翼車とポンプロータを備えた駆動装置が設けられ、タービン翼車とポンプロータが共通の軸を介して互いに連結され、ポンプロータが第２タンクエア抜き管に配置され、タービン翼車がバイパス管に配置され、このバイパス管が吸気管から分岐し、かつ吸気管に接続され、バイパス管が吸気管に配置された過給機器の圧縮機の下流で吸気管から分岐している、タンクエア抜きのための装置によって解決される。本発明に従い、パイパス管が設けられ、このバイパス管にポンプロータを駆動するためのタービン翼車が配置され、従来技術と比較して、内燃機関に流れるガスの流れが吸気管に持続的に配置されたタービン翼車によって妨害されず、タンクエア抜き／吸収フィルタ再生が必要でないときにもタービン翼車が駆動されることが有利である。換言すると、タンクエア抜きまたは吸収フィルタの再生が不要であるが、内燃機関の最大トルクが要求され、それによってポンプロータの駆動と、内燃機関に流れるガスの流れの少なからぬ妨害とが必要でもないのに発生するという運転ケースが生じ得る。原理的には、この流れの妨害につながる内燃機関の充填損失または抵抗は、内燃機関の吸気管に圧縮機を備えた、排気ターボ過給機または機械的に駆動される過給機器のような過給機によって再び相殺されるが、過給機と内燃機関の複合物の全体効率を犠牲にする。さらに、本発明の実施形態におけるように、駆動装置のタービン翼車の上流側でバイパス管に配置された弁によって、タービン翼車を通る流れが完全に阻止されるかあるいは場合によってタンクエア抜きまたは吸収フィルタの再生の点からなされるその都度の要求に対して、タービン翼車を通る流れが連続的にまたは歩進的に適合される。本発明の実施形態では、バイパス管が吸気管に配置された圧縮機の下流で、しかも吸気管に配置されたスロットル弁の上流で分岐し、そしてスロットル弁の下流で再び吸気管に接続している。この実施形態の場合、内燃機関に流れるガス流れは、２つの部分流れに分割される。すなわち、スロットル弁を通る第１部分流と、バイパス管のタービン翼車を通る第２部分流とに分割される。タンクエア抜きまたは吸収フィルタの再生を行い、そしてスロットル弁を一部だけ開放する運転点で内燃機関を運転するという要求があると仮定すると、本発明に従い、バイパス管の弁の開放によっておよびスロットル弁の閉鎖によって、タービン翼車を通るガス流れが迂回されるという利点がある。この場合、ポンプロータは駆動され、これによりそうでなくても発生する、内燃機関に流れるガス流れの絞りによる損失が、積極的なタンクエア抜きのために利用される。本発明の他の実施形態では、バイパス管が吸気管に配置された圧縮機の下流でしかも吸気管に配置されたスロットル弁の上流で分岐し、圧縮機の上流で再び吸気管に接続している。
【０００６】
スロットル弁の下流の吸気装置とタンク／吸収容器との間の、もっぱら運転点に依存する十分な圧力差に基づいて構成される、タンクエア抜き／吸気フィルタ再生のための既存のシステムと関連して、バイパス管の上記のすべての配置を実施すると有利である。それによって、スロットル弁を少なくとも部分的に閉鎖することによってあるいは吸気装置の圧縮機／過給機の運転点の狂いによってその都度生じる、実施すべきガス交換作業（Ｌａｎｄｕｎｇｓｗｅｃｈｓｅｌａｒｂｅｉｔ）の増大が、度を越えないように保持される。
【０００７】
本発明の他の有利な実施形態は、次の実施形態並びに従属請求項から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る装置の第１の実施形態の概略図である。
【図２】本発明に係る装置の第２の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１には、本発明の第１の実施形態のために、周知の内燃機関１が示してある。この内燃機関は吸気管２とタンク３と第１タンクエア抜き管４と吸収フィルタ５と第２タンクエア抜き管６を備えている。さらに、駆動装置が示してある。この駆動装置は共通の軸９によって互いに連結されたタービン翼車７とポンプロータ８を備えている。ポンプロータ８は第２タンクエア抜き管６に配置され、タービン翼車７はバイパス管１０に配置されている。このバイパス管１０は、例えば排気ターボ過給機のような過給機の、吸気管２に配置された圧縮機１１（過給機はこの圧縮機以外図示していない）の下流の個所Ａで、吸気管２から分岐し、個所Ｂで再び吸気管２に接続している。すなわち、バイパス管１０は吸気管２に配置された圧縮機１１の下流および吸気管２に配置されたスロットル弁１２の上流で、吸気管２から分岐し、そしてスロットル弁１２の下流で再び吸気管２に接続している。タービン翼車７の上流でバイパス管１０には弁１３が配置されている。第２タンクエア抜き管６が圧縮機１１の上流の個所Ｃで吸気管２に接続している。この第２タンクエア抜き管６には、ポンプロータ８の下流で、弁１4が配置されている。この弁は好ましくは、吸気管２の方へ開放する逆止弁として形成されている。第２タンクエア抜き管６にはさらに、分岐部Ｄが設けられている。この分岐部から、第２タンクエア抜き管の追加部分６′が分岐している。この追加部分はスロットル弁１２の下流で吸気管２に接続している。第２タンクエア抜き管の追加部分６′には、弁１５が配置されている。この弁は好ましくは、吸気管２の方へ開放する逆止弁として形成されている。第２タンクエア抜き管のこの追加部分６′は従来技術において周知である、吸収フィルタ５のタンクエア抜き／再生システムに一致する。このシステムは、スロットル弁１２の下流の吸気管２と吸収フィルタ５または大気との間で十分な圧力差が存在するときにのみ、確実で効率的なタンクエア抜きを保証する。換言すると、図１はこのような公知のシステムと本発明に係る装置の有利な使用可能な組み合わせを示している。そのために、第２タンクエア抜き管６にはさらに、他の弁１６が吸収フィルタ５の下流にしかもポンプロータ８の上流に配置されている。内燃機関１の運転中または本発明に係る装置を備えた図示していない車両の運転中、タンク３内で発生する燃料の蒸気は第１タンクエア抜き管４を経て吸収フィルタ５に供給され、そこに蓄えられる。吸収フィルタ５の再生が要求されると、弁１６が開放される。スロットル弁１２が部分的にのみ開放され、吸気管２と吸収フィルタ５との間に十分な圧力差があると、吸気管２の方へ開放する逆止弁として形成されて弁１５が開放され、ガスが吸収フィルタ５から第２タンクエア抜き管６と第２タンクエア抜き管の追加部分６′を経て、吸気管２ひいては内燃機関１に流れる。しかし、例えば内燃機関１が高負荷され、スロットル弁１２が大きく開放しているため、このような十分な圧力差がないとき並びに例えば大気温度が高く、多量の燃料がタンク３内で蒸発するため、吸収フィルタ５を再生しなければならないときには、本発明に従い、タービン翼車７の上流においてバイパス管１０にある弁１３を��放し、スロットル弁１２を所定の量だけ閉じることができるので、ガスがタービン翼車７を経て流れ、ポンプロータ８が駆動され、それによってガスが第２タンクエア抜き管６と開放する弁１４を通って圧縮機１１の上流の吸気管２に流れるため、この吸気管２と吸収フィルタ５の間の圧力差が増大し、吸収フィルタ５が再生される。この場合、第２タンクエア抜き管の追加部分６′の弁１５は、第２タンクエア抜き管６または第２タンクエア抜き管の追加部分６′内の圧力が比較的に低いため閉じている。吸収フィルタ５の再生によって生じるガス流れは、個所Ｃで吸気管２に再び供給される。この場合、個所Ｃの下流において吸気管２に配置された圧縮機１１は、このガス流れを内燃機関１の方へ搬送するので、燃料蒸気は大気に放出されずに内燃機関１にもたらされる。
【００１０】
図２には、本発明の他の実施形態が示してある。この実施形態は図１の実施形態と比較して、バイパス管１０の配管（Ｖｅｒｌａｕｆ）だけが異なっている。この実施形態では、バイパス管１０は吸気管２に配置された圧縮機１１の下流のしかも吸気管２に配置されたスロットル弁１２の上流の個所Ａで、吸気管２から分岐し、そして圧縮機１１の上流の個所Ｂで再び吸気管２に接続している。それによって、特にタンクエア抜き／吸収フィルタ５の再生が要求される場合のために、バイパス管１０の弁１３が開放される時に、タービン翼車７を通るガス流れが生じ、そしてポンプロータ８が駆動されるので、積極的なタンクエア抜き／吸収フィルタ５の再生が行われる。
【００１１】
図１と図２の上記両実施形態の場合、本発明に従い、吸収フィルタ５を再生する目的でガス流れを調節するために、弁１６のタイミング制御または有効断面を変更することができるかあるいは弁１３のタイミング制御または有効断面に影響を与えることにより、タービン翼車７の出力を変更することができる。同様に、弁１３と弁１６のタイミング制御または有効断面の適合を同時に行うこともできる。
【符号の説明】
【００１２】
１        内燃機関
２        吸気管
３        タンク
４        第１タンクエア抜き管
５        吸収フィルタ
６        第２タンクエア抜き管
６′      第２タンクエア抜き管６の追加部分
７        タービン翼車
８        ポンプロータ
９        軸
１０      バイパス管
１１      圧縮機
１２      スロットル弁
１３      弁
１４      弁
１５      弁
１６      弁
Ａ        分岐部
Ｂ        接続部
Ｃ        接続部
Ｄ        分岐部
【図１】
0005391284.tif 000002
【図２】
0005391284.tif 000003