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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem für einen
Kraftstofftank einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Entlüftungssystems.
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Um
immer strengeren Emissionsvorschriften, insbesondere in den USA,
genügen
zu können, werden
moderne Kraftfahrzeuge mit einem Entlüftungssystem der oben genannten
Art ausgestattet. Ein derartiges Entlüftungssystem umfasst üblicherweise
eine Umgebungsleitung, die vom Kraftstofftank zu einem mit der atmosphärischen
Umgebung kommunizierenden Einlass führt und in der ein für Kraftstoffdampf
undurchlässiges
Dampffilter angeordnet ist. Ein solches Dampffilter ist üblicherweise
ein Absorptionsfilter und kann insbesondere als Aktivkohlefilter
ausgestaltet sein. Kraftstoff, der im Tank, z.B. aufgrund erhöhter Umgebungstemperaturen,
verdampft, kann somit im Dampffilter zurückbehalten werden, so dass
er nicht in die Umgebung gelangt. Des Weiteren kann ein derartiges
Entlüftungssystem mit
einer Motorleitung ausgestattet sein, die vom Dampffilter zu einem
Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine führt und in der ein steuerbares
Tankentlüf tungsventil
angeordnet ist. Während
des Betriebs der Brennkraftmaschine kann über eine entsprechende Ansteuerung
des Tankentlüftungsventils
das Dampffilter durch Rückspülung passiv
regeneriert werden, indem Umgebungsluft über den Einlass und die Umgebungsleitung
durch das Dampffilter und durch die Motorleitung in den Ansaugtrakt
gefördert
wird. Angetrieben wird diese Rückspülströmung bei
einer passiven Regeneration durch den im Ansaugtrakt herrschenden
Unterdruck.
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Damit
ein derartiges Entlüftungssystem
ordnungsgemäß arbeiten
kann und eine Kraftstoffemission in die Umgebung effektiv verhindern
kann, muss das Entlüftungssystem
in Verbindung mit dem Kraftstoff möglichst gasdicht sein, um das
Dampffilter umgehende Leckagen zu vermeiden.
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Um
während
der Lebenszeit der Brennkraftmaschine bzw. des damit ausgestatteten
Kraftfahrzeugs stets eine ordnungsgemäße Funktion des Lüftungssystems
gewährleisten
zu können,
ist es zweckmäßig, immer
wieder die Dichtigkeit des Systems zu überprüfen. Beispielsweise kann die
Dichtigkeit des Systems routinemäßig bei
jedem Start der Brennkraftmaschine oder regelmäßig in vorgegebenen zeitlichen
Abständen überprüft werden.
Grundsätzlich
ist es hierzu möglich,
das Entlüftungssystem mit
einer zusätzlichen
Luftpumpe auszustatten, die zwischen Einlass und Dampffilter in
der Umgebungsleitung angeordnet ist und für die Dichtigkeitsprüfung Luft
aus der Umgebung ansaugt und im System bei geschlossenem Tankentlüftungsventil
einen vorbestimmten Prüfdruck
erzeugt. Der Ein bau einer derartigen zusätzlichen Luftpumpe ist jedoch
mit vergleichsweise hohen Kosten verbunden. Hinzu kommen weitere
Kosten für
ein Staubfilter, das zwischen Einlass und Luftpumpe in die Umgebungsleitung
eingebaut werden muss, um eine Verunreinigung des Dampffilters bzw.
der Brennkraftmaschine zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
die Dichtigkeitsprüfung
eines Tankentlüftungssystems
einen anderen Weg aufzuzeigen, der insbesondere preiswert realisierbar
ist.
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Dieses
Problem wird durch die Gegenstände der
unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den für die Dichtigkeitsprüfung erforderlichen
Prüfdruck
dadurch zu erzeugen, dass Kraftstoff aus einem Zusatztank in den
Tank gefördert
wird, der mit dem Entlüftungssystem
kommuniziert und im übrigen
hermetisch abgedichtet ist. Durch das Einbringen einer zusätzlichen
Kraftstoffmenge in den Tank wird ein im Tank vorhandenes Gaspolster
komprimiert, was zum gewünschten
Druckanstieg im zu überprüfenden System
führt.
Es ist klar, dass hierzu das in der Motorleitung angeordnete Tankentlüftungsventil
sowie ein in der Umgebungsleitung angeordnetes Absperrventil geschlossen
werden. Eine derartige Kraftstoff fördernde Pumpe kann vergleichsweise
preiswert realisiert werden. Jedenfalls kann auf ein Staubfilter
ver zichtet werden, was einer Luftpumpe vorgeschaltet werden müsste.
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Insbesondere
bietet sich dadurch die Möglichkeit,
in vorteilhafter Weise für
die Förderung
des Kraftstoffs aus dem Zusatztank in den Tank eine Kraftstoffpumpe
einer Kraftstoffversorgungseinrichtung der Brennkraftmaschine, also
eine bei jeder Brennkraftmaschine ohnehin vorhandene Pumpe zu verwenden.
Bei dieser besonderen Weiterbildung lässt sich die Druckerzeugung
besonders preiswert realisieren, das keine zusätzliche Pumpe vorgesehen werden
muss.
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Für die Ausgestaltung,
Anordnung und Verschaltung des Zusatztanks ergeben sich vielfältige Möglichkeiten,
von denen hier ohne Beschränkung der
Allgemeinheit nur einige genannt werden können. Grundsätzlich kann
der Zusatztank an jeder beliebigen, geeigneten Stelle unabhängig vom
Tank positioniert werden. Beispielsweise können hierdurch noch freie Bauräume in einem
Fahrzeug vorteilhaft genutzt werden. Bevorzugt wird jedoch eine
Ausführungsform,
bei welcher der Zusatztank im Tank angeordnet ist. Hierdurch ist
automatisch sichergestellt, dass alle Sicherheitsbestimmungen für einen
Kraftstofftank eingehalten werden können, und zwar ohne Zusatzaufwand.
Beispielsweise ist ein herkömmlicher
Kraftstofftank in einzelne Schwalltöpfe untergliedert, die zur
Gewährleistung
einer Kraftstoffversorgung Wellenbewegungen innerhalb des Tanks
aufgrund von Quer- und Längskräften reduzieren.
Der Zusatztank kann dann durch einen derartigen Schwalltopf gebildet
werden. Durch die Formstabilität des Tanks
wird dabei gewährleistet,
dass sich durch das Umpumpen von Kraftstoff aus dem Zusatztank in den
Tank das Volumen innerhalb des Tanks nicht ändert.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung kann der Zusatztank hermetisch abgedichtet
sein und insbesondere ein Gasausgleichsvolumen enthalten. Die hermetische
Abdichtung stellt sicher, dass der Zusatztank keine zusätzliche
Quelle für
unerwünschte
Kraftstoffemissionen bildet. Des Weiteren kann sich der Zusatztank
dadurch im hinsichtlich seiner Dichtigkeit zu überprüfenden System befinden, was
seine Installation deutlich vereinfacht. Das optional vorhandene
Gasausgleichsvolumen erleichtert zum einen das Fördern von Kraftstoff aus dem
Zusatztank in den Tank. Zum anderen erleichert es die erneute Befüllung des
Zusatztanks nach der Durchführung
der Dichtigkeitsprüfung.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Be schreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche
oder ähnliche
Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 bis 3 jeweils
eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer Brennkraftmaschine,
die mit einem Entlüftungssystem
nach der Erfindung ausgestattet ist, jedoch bei unterschiedlichen
Ausführungsformen.
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Entsprechend
den 1 bis 3 ist eine Brennkraftmaschine 1,
insbesondere eines im übrigen
nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, mit einem Ansaugtrakt 2 ausgestattet, über den
die Brennkraftmaschine 1 mit Frischluft versorgt wird.
Im Ansaugtrakt 2 kann stromauf der Brennkraftmaschine 1 eine Drosselklappe 3 angeordnet
sein. Stromauf der Drosselklappe 3 kann ein Luftfilter 4 angeordnet
sein, das aus einer Umgebung 20 angesaugte Frischluft filtert.
Die Drosselklappe 3 ist über eine entsprechende Steuerleitung 5 mit
einer Steuereinrichtung 6 gekoppelt, die auch mit der Brennkraftmaschine 1 gekoppelt
sein kann und insbesondere ein Motorsteuergerät bildet.
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Die
Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einer Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 ausgestattet,
welche die Brennkraftmaschine 1 bzw. deren nicht näher dargestellten
Zylinder oder Brennkammern mit Kraftstoff versorgt. Die Kraft stoffversorgungseinrichtung 7 umfasst
zumindest eine Kraftstoffpumpe 8, eine Zuführungsleitung 9 und
eine Rückführungsleitung 10.
Die Kraftstoffpumpe 8 saugt im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 über die
Zuführungsleitung 9 Kraftstoff
aus einem Kraftstofftank 11, der im folgenden auch als
Tank 11 oder als Haupttank 11 bezeichnet werden
kann, an und fördert
und diesen den einzelnen Brennkammern zugeordneten Einspritzdüsen 12 zu. Überschüssiger Kraftstoff
wird über
die Rückführungsleitung
in den Tank 11 zurückgeführt. Die
Kraftstoffpumpe 8 ist vorzugsweise in der Zuführungsleitung 9 angeordnet.
Des Weiteren ist die Kraftstoffpumpe 8 mit der Steuereinrichtung 6 gekoppelt,
so dass diese die Kraftstoffpumpe 8 betätigen bzw. ansteuern kann.
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Die
Brennkraftmaschine 1 ist außerdem mit einem Entlüftungssystem 13 ausgestattet,
das zumindest eine Umgebungsleitung 14, eine Motorleitung 15,
ein Dampffilter 16, ein Absperrventil 17 sowie
ein Tankentlüftungsventil 18 umfasst.
Die Umgebungsleitung 14 führt vom Tank 11 zu
einem Einlass 19, der mit der Umgebung 20 kommuniziert.
In der Umgebungsleitung 14 ist das von der Steuereinrichtung 6 ansteuerbare
Absperrventil 17 angeordnet, mit dessen Hilfe die Umgebungsleitung 14 gesperrt und
geöffnet
werden kann. Zwischen dem Tank 11 und dem Absperrventil 17 ist
das Dampffilter 16 angeordnet. Ein derartiges Dampffilter 16 ist
so ausgestaltet, dass es für
Kraftstoffdampf oder Kraftstoffgas nahezu undurchlässig ist.
Hierzu ist das Dampffilter 16 zweckmäßig als Absorptionsfilter und
insbesondere als Aktivkohlefilter ausgestaltet, das mit Aktivkohle
arbeitet.
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Die
Motorleitung 15 ist ebenfalls an das Dampffilter 16 angeschlossen
und führt
von diesem zum Ansaugtrakt 2. Vorzugsweise ist die Motorleitung 15 dabei
zwischen Brennkraftmaschine 1 und Drosselklappe 3 an
den Ansaugtrakt 2 angeschlossen. Das Tankentlüftungsventil 18 ist
in der Motorleitung 15 angeordnet und kann von der Steuereinrichtung 6 betätigt werden.
Mit Hilfe des Tankentlüftungsventils 18 kann
der durchströmbare
Querschnitt der Motorleitung 15 eingestellt bzw. gesteuert
werden.
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Die
Strömungspfade
innerhalb des Dampffilters 16 sind so ausgebildet, dass
eine vom Tank 11 zum Einlass 19 führende Strömung das
Dampffilter 16 so durchströmt, dass mitgeführter Kraftstoffdampf im
Dampffilter 16 zurückbehalten,
insbesondere absorbiert wird. Des Weiteren führt eine Gasströmung vom
Einlass 19 zum Ansaugtrakt 2 so durch das Dampffilter 16,
dass dieses rückgespült wird.
Hierbei kann der im Dampffilter 16 eingelagerte bzw. absorbierte
Kraftstoff gelöst
bzw. desorbiert werden, was zu einer Regeneration des Dampffilters 16 führt. Die mit
Kraftstoffdampf beladene Rückspülströmung wird dann
in den Ansaugtrakt 2 eingeleitet. Da eine derartige Rückspülung zur
Regeneration des Dampffilters 16 nur bei eingeschalteter
Brennkraftmaschine 1 durchgeführt wird, gelangen die rückgespülten Kraftstoffdämpfe in
die Brennräume
der Brennkraftmaschine 1 und können dort verbrannt werden.
Als Antrieb für
diese Rückspülströmung dient
im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 der im Ansaugtrakt 2 herrschende
Unterdruck. Eine derartige Regeneration arbeitet somit passiv. Um
stets eine vollständige
und schadstoffarme Verbrennung der rückgespülten Kraftstoffdämpfe in
der Brennkraftmaschine 1 gewährleisten zu können, wird
mit Hilfe des Tankentlüftungsventils 18 die
Rückspülmenge in
Abhängigkeit des
Betriebszustands der Brennkraftmaschine 1 bedarfsgerecht
dosiert.
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Das
erfindungsgemäße Entlüftungssystem 13 ist
des Weiteren mit einem Zusatztank 21 ausgestattet, der
ein Zusatzvolumen 22 an Kraftstoff enthält. Mit Hilfe eines derartigen
Zusatztanks 21 kann im Rahmen einer Diagnose die Dichtigkeit
des Entlüftungssystems 13 sowie
des daran angeschlossenen Tanks 11 erfindungsgemäß wie folgt überprüft werden:
Zur
Durchführung
der Dichtigkeitsprüfung
werden das Tankentlüftungsventil 18 und
das Absperrventil 17 gesperrt, um das zu überprüfende System,
das hier durch einen mit unterbrochener Linie dargestellten Rahmen
symbolisiert und mit 26 bezeichnet ist, nach außen dicht
abzuschließen.
Anschließend
wird Kraftstoff aus dem Zusatztank 21 in den Haupttank 11 bzw.
Tank 11 gepumpt. Hierdurch vergrößert sich das Kraftstoffvolumen
im Tank 11, was zu einer Druckerhöhung im kommunizierenden System
somit im zu überprüfenden System 26 führt. Sobald
ein vorbestimmter Prüfdruck
erreicht ist, kann beispielsweise überwacht werden, ob dieser
Prüfdruck
für eine
vorbestimmte Prüfzeit
im zu überprüfenden System 26 erhalten
bleibt. Grundsätzlich
sind auch andere Prüfprozeduren
denkbar. Erfindungswesentlich ist, dass der Prüfdruck durch Umpumpen von Kraftstoff
aus dem Zusatztank 21 in den Tank 11 erzeugt wird.
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Da
auch die Kraftstoff führenden
Leitungen der Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 mit dem
Tank 11 bzw. allgemein mit dem Entlüftungssystem 13 kommunizieren,
ist es grundsätzlich
möglich,
auch die Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 mehr oder weniger
in die Dichtigkeitsprüfung
einzubeziehen. Ein Prüfsystem,
das auch die Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 umfasst,
ist in den Figuren durch eine strichpunktierte Linie umrahmt und
mit 27 bezeichnet.
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Um
den Kraftstoff aus dem Zusatztank 21 in den Tank 11 fördern zu
können,
ist eine Pumpe erforderlich. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen der 1 bis 3 handelt
es sich hierbei jeweils um die Kraftstoffpumpe 8. Demnach
wird bei diesen Ausführungsformen
in vorteilhafter Weise auf eine bei der Brennkraftmaschine 1 ohnehin
vorhandene Pumpe zurückgegriffen,
was die Kosten zur Realisierung einer derartigen Diagnose des Entlüftungssystems 13 hinsichtlich
seiner Dichtigkeit deutlich reduziert. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, eine zusätzliche
Pumpe für
das Umpumpen des Kraftstoffs vorzusehen.
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Die
Dichtigkeitsprüfung
des Entlüftungssystems 13 kann
periodisch in vorgegebenen Zeitabständen wiederholt werden. Ebenso
ist es möglich, die
Dichtigkeitsprüfung
in Abhängigkeit
vorbestimmter Ereignisse durchzuführen. Beispielsweise kann eine
derartige Dichtigkeitsprüfung
unmittelbar vor oder nach dem Einschalten der Brennkraftmaschine 1 oder
unmittelbar nach dem Abschalten der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt werden.
Grundsätzlich ist
es möglich,
die Dichtigkeitsprüfung
bei ausgeschalteter und bei einer speziellen Anordnung auch bei
eingeschalteter Brennkraftmaschine 1 durchzuführen. Wichtig
ist, dass die Dichtigkeitsprüfung
intern durchgeführt
werden kann, das heißt
zur Dichtigkeitsprüfung
müssen
keine externen Prüfgeräte an das
Entlüftungssystem 13 angeschlossen
werden. Demnach kann die Dichtigkeitsprüfung im Rahmen einer On-Board-Diagnose
durchgeführt
werden.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 1 ist der
Zusatztank 21 im Tank 11 angeordnet. Des Weiteren
ist der Zusatztank 21 hier formstabil gestaltet, so dass
er im Rahmen der möglichen
Druckbereiche im wesentlichen ein konstantes Volumen aufweist. Durch
die Entnahme des Kraftstoffs aus dem Zusatztank 1 bleibt
somit dessen Volumen konstant.
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An
den Zusatztank 21 ist eine Entnahmeleitung 23 angeschlossen,
die an ihrem vom Zusatztank 21 entfernten Ende zwischen
der Kraftstoffpumpe 8 und der Brennkraftmaschine 1 an
die Zuführungsleitung 9 angeschlossen
ist. Des Weiteren ist an den Zusatztank 21 eine Befüllungsleitung 24 angeschlossen,
die mit Hilfe eines Befüllungsventils 25 gesteuert werden
kann. Die Steuerung des Befüllungsventils 25 erfolgt
dabei über
die Steuereinrichtung 6. Es ist klar, dass die Befüllungsleitung 24 auch
in das Befüllungsventil 25 integriert sein
kann, das dann unmittelbar an oder in der Wandung des Zusatztanks 21 angeordnet
ist.
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Die
Kraftstoffpumpe 8 ist bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform
reversierbar ausgestaltet, das heißt die Kraftstoffpumpe 8 kann
hinsichtlich ihrer Förderrichtung
umgeschaltet werden. Das bedeutet, dass die Kraftstoffpumpe 8 einer
herkömmlichen Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 insoweit
modifiziert werden muss, um das erfindungsgemäße Entlüftungssystem 13 bzw.
das erfindungsgemäße Betriebsverfahren
realisieren zu können.
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Die
in 1 dargestellte Ausführungsform des Entlüftungssystems 13 arbeitet
wie folgt:
Zur Durchführung
einer Dichtigkeitsprüfung
des Entlüftungssystems 13 bzw.
des (kleineren) Prüfsystems 26 bzw.
des (größeren) Prüfsystems 27 steuert
die Steuereinrichtung 6 das Tankentlüftungsventil 18 zum
Sperren der Motorleitung 15 und das Absperrventil 17 zum
Sperren der Umgebungsleitung 14 an. Dann kann die Kraftstoffpumpe 8 bei
umgekehrter Förderrichtung
betrieben werden, um Kraftstoff aus dem Zusatztank 21 in
den Tank 11 zu fördern.
Hierbei ist die Befüllungsleitung 24 durch
eine entsprechende Ansteuerung des Befüllungsventils 25 gesperrt. Da
das Leitungssystem der Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 über die
Rückführungsleitung 10 und die
Einspritzdüsen 12 regelmäßig einen
größeren Strömungswiderstand
aufweisen als die Entnahmeleitung 23, wird durch die rückwärts pumpende
Kraftstoffpumpe 8 im wesentlichen nur der Kraftstoff aus dem
Zusatztank 21 in den Tank 11 gefördert. Es
ist klar, dass entsprechende Sperrmittel z.B. in der Rückführungsleitung 10 angeordnet
sein können,
um dadurch gewährleisten
zu können,
dass durch den umgekehrten Betrieb der Kraftstoffpumpe 8 der
Kraftstoff ausschließlich
aus dem Zusatztank 21 angesaugt wird.
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Da
der Tank 11 ebenso wie der Zusatztank 21 formstabil
ausgestaltet sind, führt
das Einpumpen des Kraftstoffs in den Tank 11 zu einem Druckanstieg im
zu überprüfenden System 26 bzw. 27.
Der sich einstellende Prüfdruck
kann beispielsweise mit einem Drucksensor 28 gemessen werden,
der über eine
entsprechende Signalleitung 29 ebenfalls an die Steuereinrichtung 6 angeschlossen
sein kann. Ein derartiger Drucksensor 28 kann beispielsweise
auch dazu verwendet werden, den aktuellen Tankinhalt zu detektieren.
Dementsprechend besitzt der Drucksensor 28 eine Doppelfunktion.
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Der
Zusatztank 21 enthält
ein Gasausgleichsvolumen 30 und ist im übrigen hermetisch abgedichtet.
Durch die dichte Bauweise des Zusatztanks 21 können Auswirkungen
des Zusatztanks 21 auf die Dichtigkeitsprüfung nahezu
ausgeschlossen werden. Mit Hilfe des Gasspeichervolumens 30 wird erreicht,
dass der Zusatztank 21 besonders einfach entleert bzw.
befüllt
werden kann.
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Nach
Beendigung der jeweiligen Prüfprozedur
kann der Zusatztank 21 einfach dadurch wieder befüllt werden,
dass das Befüllungsventil 25 zum Öffnen der
Befüllungsleitung 24 ange steuert
wird. Der Kraftstoff kann dann aus dem Tank 11 wieder in
den Zusatztank 21 zurückfließen. Als
treibende Kraft kann beispielsweise das Gasausgleichsvolumen 30 dienen
bzw. ein höherer
Kraftstofffüllstand
im Tank 11.
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Der
in den Tank 11 integrierte Zusatztank 21 kann
beispielsweise durch einen entsprechend modifizierten Schwalltopf
des Tanks 11 gebildet sein.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 1 muss
die Brennkraftmaschine 1 ausgeschaltet sein, um die Dichtigkeitsprüfung des
Entlüftungssystems 13 durchführen zu
können,
da für
den Druckaufbau die Kraftstoffpumpe 8 mit umgekehrter Förderrichtung
betrieben wird.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 2 ist zum
einen der Zusatztank 21 außerhalb des Tanks 11 angeordnet.
Zum anderen ist ein Steuerventil 31 vorgesehen. Die Anordnung
des Zusatztanks 21 außerhalb
des Tanks 11 ermöglicht
eine unabhängige
Positionierung des Zusatztanks 21 an einem dafür geeigneten
Ort. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug können dadurch Bauräume ausgenutzt
werden, die nicht zwangsläufig
in der Nähe
des Tanks 11 liegen müssen.
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Das
Steuerventil 31 ermöglicht
es, entweder den Tank 11 oder den Zusatztank 21 mit
der Saugseite der Kraftstoffpumpe 8 zu verbinden. Hierzu
zeigt das Steuerventil 31 beispielsweise drei Schaltstellungen,
die mit a, b und c bezeichnet sind. Das Steuerventil 31 kann
von der Steuereinrichtung 6 betä tigt bzw. geschaltet werden.
In der hier eingestellten Schaltstellung a ist die Saugseite der
Kraftstoffpumpe 8 mit dem Tank 11 verbunden, das
heißt
ein zum Tank 11 führender
tankseitiger Abschnitt 32 der Zuführungsleitung 9 ist
mit einem zur Kraftstoffpumpe 8 führenden pumpenseitigen Abschnitt 33 verbunden, während die
zum Zusatztank 21 führende
Entnahmeleitung 23 gesperrt ist. In der Schaltstellung
b ist die Entnahmeleitung 23 mit dem pumpenseitigen Abschnitt 33 der
Zuführungsleitung 9 verbunden,
während
der tankseitige Abschnitt 32 gesperrt ist. In der Schaltstellung
c sind der tankseitige Abschnitt 32 und die Entnahmeleitung 23 miteinander
verbunden, wodurch die Entnahmeleitung 23 als Befüllungsleitung 24 dient.
Gleichzeitig ist in der Schaltstellung c der pumpenseitige Abschnitt 33 gesperrt.
Alternativ kann auch eine Schaltstellung c' vorgesehen sein, bei welcher der tankseitige
Abschnitt 32 mit dem pumpenseitigen Abschnitt 33 verbunden
ist, während
gleichzeitig die Entnahmeleitung 23 bzw. die Befüllungsleitung 24 mit
dem tankseitigen Abschnitt 32 verbunden ist.
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Das
Steuerventil 31 bildet dabei eine Ventilanordnung, die
lediglich exemplarisch durch ein einziges Ventil realisierbar ist.
Grundsätzlich
ist auch eine andere Ventilanordnung zur Realisierung der erforderlichen
Funktionalität
möglich.
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Die
in 2 dargestellte Ausführungsform arbeitet wie folgt:
Zur
Durchführung
einer Dichtigkeitsprüfung
des Entlüftungssystems 13 bzw.
des jeweiligen Prüfsystems 26 bzw. 27 wird
nach dem Schließen
des Absperrventils 17 und des Tankentlüftungsventils 18 über die Steuereinrichtung 6 das
Steuerventil 31 von seiner Schaltstellung a in seine Schaltstellung
b überführt. In
der Folge pumpt die Kraftstoffpumpe 8 Kraftstoff aus dem
Zusatztank 21 über
die Rückführungsleitung 10 in
den Tank 11. Sofern mehr Kraftstoff gefördert wird als in der Brennkraftmaschine 1 verbraucht wird,
kommt es im Tank 11 dann zum gewünschten Druckanstieg. Hieraus
ergibt sich, dass bei dieser Ausführungsform die Dichtigkeitsprüfung grundsätzlich bei
eingeschalteter Brennkraftmaschine 1 durchgeführt werden
kann. Darüber
hinaus muss zur Realisierung der Dichtigkeitsprüfung die Förderrichtung der Kraftstoffpumpe 8 hier
nicht umgekehrt werden, so dass die Kraftstoffpumpe 8 der
Kraftstoffversorgungseinrichtung 7 ohne Modifikation für die Dichtigkeitsprüfung genutzt
werden kann.
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Um
nach der Dichtigkeitsprüfung
den Zusatztank 21 wieder mit Kraftstoff befüllen zu
können, wird
das Steuerventil 31 in die Schaltstellung c überführt. In
der Folge kann Kraftstoff aus dem Tank 11 in den Zusatztank 21 strömen. Als
Antrieb kann zum einen der im Prüfsystem 26, 27 noch
vorhandene Prüfdruck
und zum anderen ein Unterdruck im Gasausgleichsvolumen 30 dienen.
Ebenso kann der Zusatztank 21 baulich unterhalb des Tanks 11 angeordnet sein,
wodurch der statische Druck bereits hinreichend Antrieb für die Befüllung des
Zusatztanks 11 liefert. Alternativ wird die Schaltstellung
c' vorgeschlagen,
bei der während
der Befüllung
des Zusatztanks 21 die Brennkraftmaschine 1 weiterhin
mit Kraftstoff aus dem Tank 11 versorgt werden kann.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 3 ist der
Zusatztank 21 wieder im Tank 11 angeordnet. Eine
Besonderheit wird hier darin gesehen, dass im normalen Betrieb der
Brennkraftmaschine 1 der Kraftstoff nicht direkt aus dem
Tank 11, sondern indirekt durch den Zusatztank 21 angesaugt
wird. Dementsprechend ist die Zuführungsleitung 9 an
den Zusatztank 21 angeschlossen, wodurch diese gleichzeitig
die Entnahmeleitung 23 des Zusatztanks 21 bildet.
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Die
Ausführungsform
gemäß 3 arbeitet wie
folgt:
Im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ist das
Befüllungsventil 25 geöffnet, so
dass Kraftstoff aus dem Tank 11 durch den Zusatztank 21 in
die Zuführungsleitung 9 gesaugt
werden kann. Die Rückführung des
Kraftstoffs erfolgt dann über
die Rückführungsleitung 10 direkt
in den Tank 11. Zur Durchführung einer Dichtigkeitsprüfung des
Entlüftungssystems 13 bzw.
des jeweiligen Prüfsystems 26 bzw. 27 werden
das Absperrventil 17 zum Sperren der Umgebungsleitung 14,
das Tankentlüftungsventil 18 zum
Sperren der Motorleitung 15 und das Befüllungsventil 25 zum
Schließen
der Befüllungsleitung 24 angesteuert.
In der Folge wird nur noch der Kraftstoff aus dem Zusatztank 21 gefördert. Sofern
mehr Kraftstoff gefördert
wird als die Brennkraftmaschine 1 verbraucht, kommt es über die
Rückführung des
Kraftstoffs in den Tank 11 zum gewünschten Druckanstieg. Auch
bei dieser Ausführungsform
ist es grundsätzlich
möglich,
die Dichtigkeitsprüfung
bei eingeschalteter Brennkraftmaschine 1 durchzuführen. Des Weiteren
muss auch hier die Förderrichtung
der Kraftstoffpumpe nicht umgekehrt werden, so dass die ohnehin
vorhandene Kraftstoffpumpe ohne Modifikation zur Durchführung der
Dichtigkeitsprüfung
verwendet werden kann.
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Nach
Abschluss der Dichtigkeitsprüfung
wird das Befüllungsventil 25 wieder
zum Öffnen
der Befüllungsleitung 24 angesteuert.
In der Folge wird wieder Kraftstoff aus dem Tank 11 angesaugt,
wobei sich gleichzeitig der Zusatztank 21 wieder befüllt. Die
Befüllung
des Zusatztanks 21 ist dabei durch das Gasausgleichsvolumen
angetrieben, in dem während
der Entleerung des Zusatztanks 21 ein Unterdruck aufgebaut
wird.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das im Zusatztank 21 enthaltene Kraftstoffvolumen 22 als
Reserve für
den Tank 11 dienen, die bei einem hinreichend niedrigen
Kraftstoffstand im Tank 11 aktiviert werden kann. Eine
Dichtigkeitsprüfung
ist dann vorübergehend
nicht möglich.