本发明涉及一种储箱排气系统。本发明还涉及一种用于获取活性炭过滤器的碳氢化合物负载和/或通过储箱排气系统的储箱排气管路的碳氢化合物流量的方法。此外，本发明还涉及一种实施所述方法的每个步骤的计算机程序以及一种储存所述计算机程序的能机读的存储介质。最后，本发明涉及一种电子控制器，该电子控制器设置用于实施所述方法。
背景技术：
在机动车的燃料箱中，碳氢化合物根据在燃料箱中存在的压力和温度条件以及燃料的组分蒸发。出于环保和安全的原因，这些碳氢化合物必须输送给机动车的内燃机以用于燃烧。为此，碳氢化合物通常借助活性炭过滤器吸附和暂存。为了使活性炭总是再生，活性炭过滤器的管路通入内燃机的进气管。在内燃机运行时，在进气管中产生了负压，负压促使来自环境的空气通过活性炭流入进气管。这个空气使沉积的碳氢化合物脱附，因而碳氢化合物可以输送用于发动机燃烧。在进气管和活性炭过滤器之间布置着储箱排气阀，该储箱排气阀计量这种空气流。通过电气的占空比和操控储箱排气阀的频率，这个空气流可以与内燃机的运行工况相匹配。借助内燃机的λ调节可以推断出输入的碳氢化合物量，并且燃料/空气混合物匹配相应地调整经由燃料喷射器喷入的燃料量。
因为活性炭过滤器的碳氢化合物负载首先不是已知的，所以必须小心地，这就是说，以首先小的占空比操控储箱排气阀并且仅可以小心地进一步打开储箱排气阀，以便将与期望的目标λ的偏差保持在很小。不过更为严格的法律要求以及在活性炭过滤器再生时的限制性的发动机的边界条件要求在储箱排气系统中的再生空气流升高，以便将碳氢化合物的挥发排放物保持得尽可能小。在混合动力车辆中尤其可能需要内燃机的强制激活，以避免活性炭过滤器的过载。
技术实现要素：
传统的储箱排气系统具有活性炭过滤器、储箱排气管路和储箱排气阀，储箱排气阀布置在储箱排气管路中。在当前的储箱排气系统中，在储箱排气管路中在活性炭过滤器和储箱排气阀之间额外布置着温度传感器。储箱排气系统的这种结构基于这样的认识，即，碳氢化合物从活性炭过滤器的脱附造成了对再生空气流或冲洗流的冷却效果，再生空气流或冲洗流从环境经由活性炭过滤器和储箱排气阀流入内燃机的进气管。视活性炭过滤器的碳氢化合物负载而定，这种冷却效果是不一样强的。
当可以测量储箱排气管路的温度时，这允许了获取活性炭过滤器的碳氢化合物负载和/或通过储箱排气系统的储箱排气管路的碳氢化合物流量。为此建议一种方法，在该方法中由观测器获取碳氢化合物负载和/或碳氢化合物流量，所述观测器使用借助温度传感器测得的温度作为输出参量。观测器在调节技术中是这样一种系统，其从已知的输入参量和所观测的参考系统的输出参量重建无法测得的参量。为此，观测器将所观测的参考系统仿真为模型并且在调节器中追踪能测得的并且因此能与参考系统比较的状态参量。在这个观测器中，输出参量是温度信息。通过活性炭过滤器的模型映射的温度与借助温度传感器测得的温度相比较并且在此映射观测器误差。观测器误差被引回到活性炭过滤器的模型中，以便补偿模型化误差。由此重建状态参量，所述状态参量涉及活性炭过滤器的碳氢化合物负载和通过储箱排气管路的碳氢化合物流量。
若活性炭过滤器的碳氢化合物负载和/或通过储箱排气管路的碳氢化合物流量是已知的，那么可以快速地并且必要时完全打开储箱排气阀，因为通过储箱排气结构输入到内燃机中的燃料量可以被准确地以及快速地计算并且可以通过调整内燃机的燃料喷射器时间被考虑到。在λ中的偏差因此很小或完全被消除。由此能良好地充分利用可能的储箱排气阶段，这实现了高再生量。因此可以在变得困难的边界条件下避免活性炭过滤器的过载并且也遵守了减小的蒸发排放极限值。
尤其使用来自活性炭过滤器的质量流量、环境温度和环境压力作为观测器的输入参量。
活性炭过滤器的模型化可以借助热力学公式完成。在此，活性炭过滤器在观测器中优选借助一维的模型被模型化。这使得活性炭过滤器在模型中被划分成多个部分。特别优选的是，每个部分具有气相、吸附剂相和吸附壁相。这使得能将在活性炭过滤器中的吸附过程切合实际地模型化。
此外还优选的是，在模型中考虑到了在相之间的能量传输和材料传输。这一点是重要的，以便符合事实地映射吸附的物理的过程。
为了从数学上描述活性炭过滤器，优选的是，在模型中针对每个部分考虑到了气相的总摩尔平衡、气相的能量平衡、吸附剂相（adsorbentphase）的负载平衡、吸附剂相的能量平衡、吸附壁相（adsorberwandphase）的能量平衡和组分摩尔平衡。
计算机程序设置用于执行所述方法的每个步骤，特别是当该计算机程序在计算器上或电子控制器上运行时。这使得所述方法的不同的实施方式能在电子控制器上实施，而不必为此采取结构性的改变。为此将所述计算机程序储存在能机读的存储介质上。通过在传统的电子控制器上装载计算机程序获得了这样一种电子控制器，其设置用于，借助所述方法来获取活性炭过滤器的碳氢化合物负载和/或通过储箱排气系统的储箱排气管路的碳氢化合物流量。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在接下来的说明书中加以详细阐释。其中：
图1示意性示出了按照本发明的一个实施例的储箱排气系统；
图2示出了观测器，其使用在按照本发明的一个实施例的方法中；
图3示出了在一个模型中将活性炭过滤器划分成多个部分，所述模型使用在按本发明的方法的一个实施例中。
具体实施方式
图1示出了燃料箱10，该燃料箱与储箱排气系统20和发动机系统30连接。连接管路21从燃料箱10通入到活性炭过滤器22中，因而从燃料箱10出来的碳氢化合物蒸汽能在活性炭过滤器22中被吸附。为了使活性炭过滤器22再生，设有储箱排气管路23，储箱排气阀24布置在该储箱排气管路中。发动机系统30的内燃机31具有带节气门33的进气管32。储箱排气管路23终止在内燃机31和节气门33之间的进气管32中。在储箱排气阀24打开时，造成了在进气管32中的一个负压，该负压通过节气门33的节流作用引起，因而环境空气流入到活性炭过滤器22中，在那里吸附的碳氢化合物脱附并且通过储箱排气管路23和进气管32输送用于在内燃机31中的燃烧。这个质量流量
在活性炭过滤器22和储箱排气阀24之间在储箱排气管路23中布置着一个温度传感器41。用这个温度传感器能测量在储箱排气管路23中的温度t32mess。此外，设有用于测量环境温度tu的环境温度传感器42和用于测量环境压力pu的环境压力传感器43。所有的传感器41、42、43提供数据给电子控制器50。这个电子控制器也控制储箱排气阀24。
在按本发明的方法的实施例中，在电子控制器50中实施观测器60，该观测器的结构在图2中示出。观测器使用环境温度tu、环境压力pu和质量流量
模型化借助按照公式1至6的热力学公式完成。公式1在此说明了气相71的总摩尔平衡：
在此，
公式2描述了气相71的能量平衡：
其中，
公式3说明了组分摩尔平衡：
在此，yj描述了相应的组分的摩尔分数。j用于组分名称（例如hc、n2、o2等）。
基于公式4得出了吸附壁的能量平衡：
在此，
基于公式5得出了吸附剂相72的负载平衡：
其中，
由公式6得出了吸附剂相72的能量平衡：
1.储箱排气系统（20），具有活性炭过滤器（22）、储箱排气管路（23）和储箱排气阀（24），储箱排气阀布置在储箱排气管路（23）中，其特征在于，在储箱排气管路（23）中在活性炭过滤器（22）和储箱排气阀（24）之间布置着温度传感器（41）。
2.用于获取活性炭过滤器（22）的碳氢化合物负载（xjas）和/或通过按照权利要求1所述的储箱排气系统（20）的储箱排气管路（23）的碳氢化合物流量（
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，来自所述活性炭过滤器（22）的质量流量（
4.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述活性炭过滤器（22）在所述观测器（60）中借助一维的模型（62）被模型化。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述活性炭过滤器（22）在所述模型（62）中被划分成多个部分（70），其中，每个部分（70）具有气相（71）、吸附剂相（72）和吸附壁相（73）。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述模型（62）中，考虑到了在所述相（71、72、73）之间的能量传输（
7.按照权利要求5或6所述的方法，其特征在于，在模型中，针对每个部分（70）考虑到了气相（71）的总摩尔平衡、气相（71）的能量平衡、吸附剂相（72）的负载平衡、吸附剂相（72）的能量平衡、吸附壁相（73）的能量平衡和组分摩尔平衡。
8.计算机程序，其设置用于，执行按照权利要求2至7中任一项所述的方法的每个步骤。
9.能机读的存储介质，其上储存着按照权利要求8所述的计算机程序。
10.电子控制器（50），其设置用于，借助按照权利要求2至7中任一项所述的方法获取活性炭过滤器（22）的碳氢化合物负载（xjas）和/或通过按照权利要求1所述的储箱排气系统（20）的储箱排气管路（23）的碳氢化合物流量（
