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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung
eines Tanksystems mit Tankentlüftung, insbesondere eines
Tanksystems eines Kraftfahrzeugs.
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Beim
Betrieb von Kraftfahrzeugen, bei denen flüchtige Kraftstoffe
zum Betreiben ihrer Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, ist es
zukünftig erforderlich, das Tanksystem des Kraftfahrzeugs
regelmäßig mit Bordmitteln auf Leckagen zu prüfen
(Onboard-Diagnose, OBD). Dabei müssen die Kontrolleinrichtung
in der Lage sein, selbst Leckagen in einer Größenordnung
von 0,5 mm Durchmesser zuverlässig zu erkennen.
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Die
DE 101 01 257 A1 offenbart
ein Tanksystem und ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung
in diesem Tanksystem. Das Tanksystem enthält einen über einen
Einfüllstützen mit Kraftstoff befüllbaren
Tank, eine erste Entlüftungsleitung, einen mit der ersten Entlüftungsleitung
verbundenen Aktivkohlebehälter, eine mit dem Aktivkohlebehälter
verbundene Belüftungsleitung zum Spülen des Aktivkohlebehälters, und
eine den Aktivkohlebehälter mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine
stromab der Drosselklappe verbindende Ansaugleitung. In der ersten
Entlüftungsleitung ist ein Ventil angeordnet, das die erste Entlüftungsleitung
während eines Betankungsvorganges des Tanks öffnet
und sonst geschlossen ist. Der Tank ist zudem über eine
zweite Entlüftungsleitung mit dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine stromab
der Drosselklappe verbunden. In dieser zweiten Entlüftungsleitung
sind ein Steuerventil zum Regeln des Überdrucks/Unterdrucks
im Tank und ein Abschaltventil zum Schließen der zweiten
Entlüftungsleitung während eines Betankungsvorganges oder
einer starken Schrägstellung des Tanks vorgesehen. Zur
Dichtheitsprüfung werden die zweite Entlüftungsleitung,
die Belüftungsleitung des Aktivkohlebehälters
und die Ansaugleitung geschlossen und die erste Entlüftungsleitung
geöffnet. Mittels eines Tankdrucksensors wird dann der
Druck in dem Gesamtraum des Tanksystems umfassend den Tank, den Aktivkohlebehälter
und die erste Entlüftungsleitung erfasst und mit einem
gespeicherten Referenzwert verglichen
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Aus
der
DE 102 04 132
A1 ist eine Leckdiagnoseeinrichtung bekannt, die auch als
DTML (Diagnosemodul für Tankleck, Detection Module Tank Leak)
bezeichnet wird. Dieses Modul wird zum Beispiel an einem Aktivkohlebehälter
eines Tankentlüftungssystems angeordnet und weist insbesondere ein
Referenzleck mit einem Durchmesser von beispielsweise 0,5 mm sowie
eine Druckquelle zum Beaufschlagen des zu prüfenden Tanksystems
mit Überdruck auf. Von besonderem Vorteil kann es dabei
sein, ein Referenzleck zu verwenden, das in Geometrie und Abmessungen
einem Standard der kalifornischen Umweltbehörde (Californian
Air Recources Board, CARS) entspricht, wie dies in der
DE 103 60 337 A1 vorgeschlagen
wird. Mittels der als Druckquelle dienenden Pumpe wird über
ein Schaltmittel entweder das Tanksystem oder zur Kalibrierung das Referenzleck
mit Druck beaufschlagt. Aus dem zeitlichen Verlauf und der Größe
des sich bei Druckbeaufschlagung des Tanksystems einstellenden Pumpenstroms
kann dann das Vorhandensein und eine Größe eines
Lecks im Tanksystem ermittelt werden.
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In
neuen gesetzlichen Bestimmungen, insbesondere in den U. S. A., wird
zumindest bei speziellen Kraftfahrzeugtypen wie beispielsweise Hybridfahrzeugen
mit Drucktanktechnik eine getrennte Dichtheitsprüfung in
verschiedenen Teilräumen des Tanksystems gefordert. Dies
ist mit den derzeit bekannten Leckdiagnoseeinrichtungen wie DMTL, DTESK,
NVLD, usw. in Verbindung mit den derzeit bekannten Tanksystemen
nicht möglich. Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren
zur Dichtheitsprüfung eines Tanksystems, das auch den neuesten
gesetzlichen Bestimmungen genügt und Leckdiagnosen auch
in Teilräumen des jeweiligen Tanksystems durchführen
kann.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren
zur Dichtheitsprüfung eines Tanksystems mit Tankentlüftung
zu schaffen. Die Dichtheitsprüfung soll dabei in verschiedenen
Teilräumen des Tanksystems möglich sein. Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung
eines Tanksystems mit Tankentlüftung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das
Verfahren wird angewendet bei einem Tanksystem mit Tankentlüftung,
das einen Tank zum Aufnehmen eines Kraftstoffes für eine
Brennkraftmaschine, einen Speicher mit einem Speichermedium zum
zumindest zeitweisen Binden von Kraftstoffdämpfen, eine den
Speicher mit dem Tank verbindende erste Leitung, eine den Speicher
mit einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbindende zweite
Leitung, ein in der ersten Leitung angeordnetes erstes Ventil und
ein in der zweiten Leitung angeordnetes zweites Ventil aufweist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass für
eine Dichtheitsprüfung dieses Tanksystems eine Leckprüfung
in einem Gesamtraum des Tanksystems umfassend den Speicher, die
erste Leitung und den Tank und/oder eine Leckprüfung in
einem ersten Teilraum des Tanksystems umfassend den Speicher und
die erste Leitung zwischen Speicher und erstem Ventil durchgeführt
werden.
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Das
Tanksystem ist so aufgebaut, dass sich durch das erste Ventil in
der ersten Leitung zumindest einerseits ein Gesamtraum, der wenigstens
den Speicher, die erste Leitung und den Tank umfasst, und andererseits
ein erster Teilraum, der wenigstens den Speicher und die erste Leitung
zwischen Speicher und erstem Ventil umfasst, definieren lassen. Die
Dichtheitsprüfung kann dann in vorteilhafter Weise wahlweise
in dem Gesamtraum oder in dem Teilraum oder bei Bedarf auch nacheinander
in Teilraum und Gesamtraum durchgeführt werden, wodurch
die Leckdiagnose variabler und zuverlässiger gestaltet werden
kann.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung können die Leckprüfung
in dem Gesamtraum des Tanksystems und/oder die Leckprüfung
in dem ersten Teilraum des Tanksystems mittels einer Leckdiagnoseeinrichtung
durchgeführt werden, die an dem Speicher, der ersten Leitung
und/oder der zweiten Leitung angeordnet ist und wenigstens eine
Druckquelle sowie ein Referenzleck aufweist. Für eine solche
Leckdiagnoseeinrichtung können zum Beispiel die bereits eingangs
erwähnten DMTL, DTESK, NVLD und dergleichen verwendet werden.
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In
vorteilhafter Weise können die Leckprüfung in
dem Gesamtraum des Tanksystems bei geöffnetem ersten Ventil
und die Leckprüfung in dem ersten Teilraum des Tanksystems
bei geschlossenem ersten Ventil durchgeführt werden:
Die
Dichtheitsprüfung wird vorzugsweise nach einem Kaltstart
der Brennkraftmaschine durchgeführt. Dies hat einerseits
den Vorteil, dass unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine
die Dichtheit ihres Tanksystems diagnostiziert wird und ein Betreiben
einer Brennkraftmaschine mit einer Leckage im Tanksystem verhindert
werden kann, und andererseits herrschen nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine
im Allgemeinen vordefinierte und bekannte Bedingungen, die einfach
und zuverlässig überprüfbar sind.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann für die
Dichtheitsprüfung zunächst ein Druck in einem
zweiten Teilraum des Tanksystems umfassend wenigstens den Tank und
die erste Leitung zwischen Tank und erstem Ventil erfasst werden. Übersteigt
der so erfasste Über- oder Unterdruck im zweiten Teilraum
einen vorbestimmten Wert, so wird ein dichter Tank vermutet und
es genügt zunächst eine Leckprüfung in
dem ersten Teilraum des Tanksystems. Liegt dagegen der Über-
oder Unterdruck im zweiten Teilraum des Tanksystems innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs, d. h. ist der zweite Teilraum des Tanksystems
im Wesentlichen drucklos, so ist von einer Leckage im Tanksystem
auszugehen und es wird die Leckprüfung in dem Gesamtraum
des Tanksystems durchgeführt. Ergibt die Leckprüfung
im ersten Teilraum des Tanksystems im erstgenannten Fall einen Leckageverdacht,
so wird dann auch noch die Leckprüfung in dem Gesamtraum
des Tanksystems durchgeführt.
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Die
Druckerfassung in dem zweiten Teilraum des Tanksystems kann zum
Beispiel mittels eines Tankdrucksensors durchgeführt werden,
der an dem Tank und/oder der ersten Leitung angeordnet ist.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung können die Leckprüfungen
im Gesamtraum und/oder im ersten Teilraum des Tanksystems zum Beispiel
erst nach einer Prüfung der Funktionsfähigkeit(en)
des ersten Ventils, des zweiten Ventils, der Leckdiagnoseeinrichtung
und/oder des Tankdrucksensors durchgeführt werden. Mit
anderen Worten werden bei der Dichtheitsprüfung zunächst
einige Komponenten des Tanksystems auf ihre ordnungsgemäße
Funktionsfähigkeit geprüft, um sicherzustellen,
dass die anschließenden Leckprüfungen das richtige
Ergebnis erzielen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sollten die Leckprüfungen
im Gesamtraum und/oder im ersten Teilraum des Tanksystems nur bei einem
geschlossenen Tankdeckel des Tanks durchgeführt werden,
da das Tanksystem bei einem geöffneten Tankdeckel (z. B.
bei einem Betankungsvorgang) natürlich nicht dicht sein
kann.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung können
die Leckprüfungen im Gesamtraum und/oder im ersten Teilraum
des Tanksystems erst nach einer Leckprüfung eines Tankdeckels
und/oder eines Einfüllstützens des Tanks durchgeführt
werden.
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Das
Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Tanksystems ist in
besonders vorteilhafter Weise bei Kraftfahrzeugen mit einem Tanksystem
mit Tankentlüftung einsetzbar. Besondere Vorteile können
sich speziell bei Hybridfahrzeugen mit Drucktanktechnik ergeben,
die ein Onboard-Diagnoseverfahren mit der Möglichkeit der
getrennten Analyse von verschiedenen Teilräumen erfordern.
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Obige
sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines derzeit bevorzugten,
nichteinschränkenden Ausführungsbeispiels unter
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
Darin zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Tanksystems einer Brennkraftmaschine
mit Tankentlüftung, bei dem das Verfahren zur Dichtheitsprüfung gemäß der
Erfindung in vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann;
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2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung
des grundsätzlichen Ablaufs einer Dichtheitsprüfung
des Tanksystems von 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs einer Leckprüfung
im ersten Teilraum des Tanksystems gemäß der Dichtheitsprüfung von 2;
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4 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung
des Ablaufs einer Leckprüfung im Gesamtraum des Tanksystems
gemäß der Dichtheitsprüfung von 2; und
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5 ein
Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs einer Leckprüfung
im zweiten Teilraum des Tanksystems gemäß der
Dichtheitsprüfung von 2.
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Nachfolgend
werden zunächst anhand von 1 der Aufbau
und die Funktionsweise eines Tanksystems mit Tankentlüftung
am Beispiel eines Tanksystems für ein Kraftfahrzeug näher
erläutert. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch
bei Tanksystemen anderer Anwendungen einsetzbar.
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Das
Tanksystem des Kraftfahrzeugs enthält einen Tank 10 zum
Aufnehmen eines flüchtigen Kraftstoffes (Benzin, Diesel,
etc.) 11. Der Kraftstoff kann über einen Einfüllstutzen 12 in
den Tank 10 eingefüllt werden, der mit einem Tankdeckel 13verschließbar ist.
Ein Tankdeckelsensor (nicht dargestellt) erfasst, ob der Tankdeckel 13 geöffnet
oder geschlossen ist.
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Der
Kraftstoff 11 wird aus dem Tank 10 mittels einer
Kraftstoffpumpe 14 über eine Kraftstoffzufuhrleitung 16 wenigstens
einem Einspritzventil 18 zugeführt. Die Einspritzventile 18 münden
in bekannter Weise zum Beispiel stromab der Drosselklappe 22 in
einen Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 24.
Je nach Art der Brennkraftmaschine 24 können die
Einspritzventile 18 aber auch an anderer Stelle in den
Ansaugtrakt 20 oder direkt in die Brennkraftmaschine 24 münden.
Auch muss die Kraftstoffzufuhrleitung 16 den Kraftstoff 11 aus
dem Tank 10 nicht notwendigerweise einem Einspritzventil 18 zuführen.
Je nach Art der Brennkraftmaschine und nach Art des Kraftstoffes
sind hier ebenfalls andere Varianten und Anordnungen denkbar.
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Der
Tank 10 ist ferner mit einer Entlüftungsleitung
(erste Leitung der Erfindung) 26 versehen, durch welche
die während eines Betankungsvorganges des Tanks 10 oder
während eines Normalbetriebs der Brennkraftmaschine 24 entstehende
Kraftstoffdämpfe aus dem Tank 10 abgeführt
werden können. In bzw. an dieser Entlüftungsleitung 26 ist
ein Tankabsperrventil (erstes Ventil der Erfindung) 32 angeordnet,
um die Entlüftungsleitung 26 wahlweise zu öffnen
oder zu schließen. Während sich bei geschlossenem
Tankabsperrventil 32 in dem Tank 10 durch die
entstehenden Kraftstoffdämpfe ein Überdruck aufbauen
kann, wird das Tankabsperrventil 32 während eines
Betankungsvorganges und während des Normalbetriebs zum
Erzeugen eines Unterdrucks bzw. eines Druckabbaus im Tank 10 geöffnet.
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Die
Entlüftungsleitung 26 führt zu einem Speicher 28,
in dem die Kraftstoffdämpfe aus dem Tank zumindest zeitweise
gebunden werden. Der Speicher 28 kann zum Beispiel als
ein Aktivkohlebehälter zum reversiblen Binden der flüchtigen
Kohlenwasserstoffe ausgestaltet sein. Der Speicher 28 ist auf
seiner stromabwärtigen Seite über eine Ansaugleitung
(zweite Leitung der Erfindung) 30 stromab der Drosselklappe 22 mit
dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine 24 verbunden. In
bzw. an dieser Ansaugleitung 30 ist ein Regenerierventil
(zweites Ventil der Erfindung) 34 angeordnet.
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Der
Speicher 28 ist außerdem über eine Belüftungsleitung 36 mit
der Atmosphäre verbunden, in bzw. an der ein Belüftungsventil 38 vorgesehen
ist. Ferner ist vorzugsweise eine Verdampfungsleitung 44 vorgesehen,
die den Tank 10 mit dem Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 24 stromab
der Drosselklappe 22 verbindet. Diese Verdampfungsleitung 44 ist
mit einem Entlüftungsventil bzw. Tankdrucksteuerventil 46 ausgestattet.
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Das
Tankabsperrventil 32, das Regenerierventil 34,
das Belüftungsventil 38 und das Tankdrucksteuerventil 46 werden
von einer Steuereinrichtung 50 angesteuert.
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Während
eines Betankungsvorganges über den Einfüllstutzen 12 werden
das Tankabsperrventil 32 und das Belüftungsventil 38 geöffnet
und werden das Regenerierventil 34 und das Tankdrucksteuerventil 46 geschlossen.
Auf diese Weise können die flüchtigen Kraftstoffdämpfe
aus dem Tank 10 durch die Entlüftungsleitung 26 zum
Druckausgleich entweichen, wobei die Kohlenwasserstoffe in den Kraftstoffdämpfen
in dem Speicher 28 gebunden und nicht durch die Belüftungsleitung 36 an
die Atmosphäre abgegeben werden.
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Im
Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 24 werden durch die
Steuereinrichtung 50 das Tankabsperrventil 32 und
das Belüftungsventil 38 geschlossen, sodass die
Kraftstoffdämpfe nur bis zum Tankabsperrventil 32 aus
dem Tank 10 entweichen können und sich so im Tank 10 ein Überdruck
aufbauen kann. Außerdem steuert die Steuereinrichtung 50 das
Tankdrucksteuerventil 46 wahlweise offen oder geschlossen,
um in dem Tank 10 einen gewünschten Überdruck
oder Unterdruck aufzubauen. Während die Kraftstoffdämpfe
bei einem Betankungsvorgang des Tanks 10 über
den Speicher 28 geleitet werden, werden die im Betrieb
der Brennkraftmaschine 24 entstehenden Kraftstoffdämpfe
direkt dem Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 24
zugeleitet.
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Da
die Aufnahmekapazität des Speichers 28 im Allgemeinen
begrenzt ist, muss dieser regelmäßig regeneriert
werden. Dies geschieht in üblicher Weise durch einen Spülvorgang.
Hierzu wird im Betrieb der Brennkraftmaschine 24 das Tankabsperrventil 32 geschlossen
und werden das Regenerierventil 34 und das Belüftungsventil 38 offen
angesteuert. Auf diese Weise wird der Unterdruck im Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 24 an
den Speicher 28 angelegt, sodass dieser über die
Belüftungsleitung 36 Umgebungsluft ansaugt. Diese
Umgebungsluft durchströmt den Speicher 28 und
spült dabei die darin gebundenen Kohlenwasserstoffe aus
diesem heraus, um sie dem Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 24 zuzuführen.
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Das
Tanksystem ist ferner mit einem Tankdrucksensor 40, einer
Leckdiagnoseeinrichtung 42 sowie weiteren (nicht dargestellten)
Sensoren ausgestattet. Der Tankdrucksensor 40ist an dem
Tank 10 und/oder der Entlüftungsleitung 26 angeordnet.
Die Leckdiagnoseeinrichtung 42 ist dagegen an dem Speicher 28,
der Entlüftungsleitung 26 stromab des Tankabsperrventils 32,
der Ansaugleitung 30 stromauf des Regenerierventils 34 und/oder
der Belüftungsleitung 36 auf deren dem Speicher 28 zugewandten
Seite des Belüftungsventils 38 im Tanksystem positioniert.
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Die
Leckdiagnoseeinrichtung
42 ist beispielsweise ein DMTL,
wie es in der eingangs erwähnten
DE 102 04 132 A1 beschrieben
ist, d. h. sie ist mit einem Referenzleck und einer Druckquelle
versehen, um selbst Lecks in einer Größenordnung
von 5 mm Durchmesser erfassen zu können. Die vorliegende
Erfindung ist aber nicht nur auf diese Art von Leckdiagnoseeinrichtung
42 beschränkt;
es können zum Beispiel auch DTESK, NVLD und dergleichen eingesetzt
werden.
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Durch
das Tankabsperrventil 32 kann das Tanksystem in verschiedene
Teilräume unterteilt werden, in denen dann eine Leckprüfung
durchgeführt werden kann. Ein erster Teilraum umfasst zumindest den
Speicher 28 und den Abschnitt der Entlüftungsleitung 26 zwischen
Speicher und Tankabsperrventil 32. Zu diesem ersten Teilraum
können zudem das Tankabsperrventil 32 selbst,
der Abschnitt der Belüftungsleitung 36 zwischen
Speicher und Belüftungsventil, das Belüftungsventil 38 selbst,
der Abschnitt der Ansaugleitung 30 zwischen Speicher und
Regenerierventil und/oder das Regenerierventil 34 selbst gehören.
Ein zweiter Teilraum des Tanksystems umfasst zumindest den Tank 10 und
den Abschnitt der Entlüftungsleitung 26 zwischen
Tank und Tankabsperrventil 32. Ferner können zu
diesem Teilraum auch das Tankabsperrventil 32 selbst, der
Einfüllstutzen 12, der Tankdeckel 13,
der Abschnitt der Verdampfungsleitung 44 zwischen Tank
und Tankdrucksteuerventil und/oder das Tankdrucksteuerventil 46 selbst
zählen. Ein Gesamtraum des Tanksystems setzt sich aus diesen
ersten und zweiten Teilräumen zusammen und umfasst damit
zumindest den Tank 10, die Entlüftungsleitung 26 und
den Speicher 28.
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Bezug
nehmend auf 2 (Teilfiguren 2A und
2B) wird nun ein grober Ablauf einer Dichtheitsprüfung
für das oben beschriebene Tanksystem gemäß der
vorliegenden Erfindung erläutert. Anschließend
werden unter Bezug auf 3 bis 5 verschiedene
Teilprozesse aus dieser Dichtheitsprüfung näher
beschrieben.
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Nach
einem Start der Brennkraftmaschine in Schritt S100, zum Beispiel
beim Starten eines Kraftfahrzeugs, folgt in Schritt S105 die Datenerfassung und
-auswertung mit den verschiedenen Sensoren (Temperaturen, Drücke,
Füllstände, etc.). Dann werden in Schritt S110
zum Beispiel die Druck-, Temperatur- und Füllstandswerte
beim letzten Abschalten der Brennkraftmaschine 24 aus einem
Speicher eingelesen und mit den aktuellen Messwerten verglichen,
auf Plausibilität geprüft und ggf. eine Fehlermeldung
generiert.
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In
Schritt S115 wird dann geprüft, ob ein Kaltstart der Brennkraftmaschine 24 vorliegt.
Dies kann zum Beispiel anhand der gemessenen Kühlwassertemperatur
durchgeführt werden, die bei einem Kaltstart unterhalb
einer Grenztemperatur von beispielsweise 35°C liegt. Liegt
kein Kaltstart der Brennkraftmaschine 24 vor, so wird die
Dichtheitsprüfung abgebrochen. Mit anderen Worten, wird
die erfindungsgemäße Dichtheitsprüfung
des Tanksystems vorzugsweise nur nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 24 ausgeführt.
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In
Schritt S120 wird geprüft, ob alle notwendigen Komponenten
(Ventile, Drucksensoren, Temperatursensoren, Füllstandssensoren,
Leckdiagnoseeinrichtung, etc.) vorhanden bzw. korrekt angeschlossen
sind.
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Es
folgt in Schritt S125 eine Messung des Tankdrucks mittels des Tankdrucksensors 40.
Nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine 24 sollte sich bei
geschlossenem Tankabsperrventil 32 nach einer bestimmten
in dem zweiten Teilraum des Tanksystems normalerweise ein gewisser
Druck einstellen. Dieser beträgt zum Beispiel mehr als
etwa +30 hPa (Überdruck) oder weniger als etwa –30
hPa (Unterdruck), jeweils gemessen als Differenzdruck gegenüber
dem Atmosphärendruck außerhalb des Tanksystems.
Die Erfassung des Tankdrucks wird weiter unten anhand von 5 genauer
beschrieben.
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Wird
in Schritt S125 festgestellt, dass der Tankdruck in Ordnung ist
(„J” in Schritt S130), d. h. einen gewissen Wert
besitzt, so wird davon ausgegangen, dass der zweite Teilraum des
Tanksystems dicht ist. In diesem Fall genügt im Rahmen
der weiteren Dichtheitsprüfung eine Leckprüfung
im ersten Teilraum des Tanksystems. Ist dagegen der Tankdruck nicht
in Ordnung („N” in Schritt S130), d. h. der zweite Teilraum
im Wesentlichen drucklos, so wird eine Leckage im Tanksystem vermutet
und es ist eine Leckprüfung des Gesamtraums erforderlich.
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Vor
den Leckprüfungen im ersten Teilraum und/oder im Gesamtraum
des Tanksystems werden in Schritt S135 zunächst die Funktionsfähigkeiten
der einzelnen Komponenten des Tanksystems wie der Ventile, der Drucksensoren,
der Temperatursensoren, der Füllstandssensoren, der Leckdiagnoseeinrichtung überprüft,
um sicherzustellen, dass die anschließenden Leckprüfungen
in korrekter Weise und mit dem richtigen Ergebnis durchgeführt
werden können. Hierbei sollten insbesondere die Funktionalitäten
der Leckdiagnoseeinrichtung 42, des Regenerierventils 34,
eines dem Tank 10 zugeordneten Füllstandsgebers
(nicht dargestellt), des Tankabsperrventils 32, des Drucksensors 40 und
eines dem Tank 10 zugeordneten Temperatursensors (nicht
dargestellt) überprüft werden.
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Ebenso
wird in Schritt S140 vorab geprüft, ob der Tankdeckel 13 am
Einfüllstutzen 12 des Tanks 10 geschlossen
ist, d. h. insbesondere aktuell keine Betankung durchgeführt
wird, und ob der Tankdeckel 13 dicht ist.
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Die
Prüfvorgänge in den Schritten S115, S120, S135
und S140 selbst sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Dichtheitsprüfung
kann vielmehr mit beliebigen Verfahren und Methoden für
diese Schritte durchgeführt werden.
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Nun
folgt in Schritt S145 die Leckprüfung im ersten Teilraum
des Tanksystems. Diese wird weiter unten anhand von 3 näher
erläutert. Wird bei dieser Leckprüfung festgestellt,
dass der erste Teilraum dicht ist („J” in Schritt
S150), so geht der Ablauf weiter zu Schritt S165 einer Datenerfassung
und -speicherung, bevor die Routine in Schritt S170 beendet wird.
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Ergibt
sich bei der Leckprüfung von Schritt S145, dass der erste
Teilraum nicht dicht ist („N” in Schritt S150),
so ist zudem eine Leckprüfung des Gesamtraums erforderlich.
Diese wird dann in Schritt S155 durchgeführt, welcher weiter
unten Bezug nehmend auf 4 genauer
beschrieben wird.
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Wird
der Gesamtraum als dicht beurteilt („J” in Schritt
S160), so geht die Routine weiter zur Datenerfassung in Schritt
S165, bevor die Dichtheitsprüfung beendet wird.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der oben beschriebenen Dichtheitsprüfung
die Möglichkeit zugrunde liegt, das Tanksystem der Brennkraftmaschine 24 mittels
des Tankabsperrventils 32 in verschiedene Teilräume
zu unterteilen. Die Druckprüfung im zweiten Teilraum mit
dem Tank 10 in Schritt S125 führt gegebenenfalls
zu einem Leckageverdacht. In einem solchen Fall wird später
der Gesamtraum des Tanksystems auf ein Leck geprüft (Schritt
S155), andernfalls kann die Leckprüfung im ersten Teilraum
mit dem Speicher 28 ausreichend sein (Schritt S145).
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Bezug
nehmend auf 3 wird nun eine beispielhafte
Möglichkeit der Leckprüfung im ersten Teilraum
des Tanksystems (Schritt S145 in 2)
in mehr Details erläutert.
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Die
Leckprüfung des ersten Teilraums von Schritt S145 beginnt
in Schritt S145-1 mit einigen Vorbereitungen. Hierzu zählen
das – zumindest vorübergehende – Abschalten
der Brennkraftmaschine 24 (z. B. Start-Stopp-Automatik,
etc.), das Schließen des Tankabsperrventils 32,
das Abwarten einer vorbestimmten Zeitdauer zum Einstellen eines
Gleichgewichtszustandes in dem zu prüfenden Teilraum des
Tanksystems und die Vorbereitung (z. B. Aufheizen, etc.) der Leckdiagnoseeinrichtung 42.
In Schritt S145-2 wird dann geprüft, ob das Tankabsperrventil 32 wirklich
geschlossen und damit der erste Teilraum des Tanksystems mit dem
Speicher 28 von dem übrigen Tanksystem getrennt
ist.
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Ergibt
die Prüfung in Schritt S145-2, dass das Tankabsperrventil 32 geschlossen
ist („J”), so kann mit der eigentlichen Leckprüfung
des ersten Teilraums durch die Leckdiagnoseeinrichtung 42 (z. B.
ein DMTL) begonnen werden (Schritt S145-3). Das Ergebnis dieser
Teilraumprüfung wird dann in Schritt S150 von 2 abgefragt.
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Falls
das Tankabsperrventil 32 nicht geschlossen ist („N” in
Schritt S145-2), so wird in Schritt S145-4 geprüft, ob
aktuell ein Betankungsvorgang durchgeführt wird. Falls
der Tank 10 gerade betankt wird („J” in
Schritt S145-4), so wird die gesamte Dichtheitsprüfung
des Tanksystems sofort abgebrochen. Andernfalls („N” in
Schritt S145-4) wird auf einen Fehler des Tankabsperrventils 32 erkannt.
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Bezug
nehmend auf 4 (Teilfiguren 4A und
4B) wird nun eine beispielhafte Möglichkeit der Leckprüfung
im Gesamtraum des Tanksystems (Schritt S155 in 2)
in mehr Einzelheiten beschrieben.
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Die
Leckprüfung des Gesamtraums des Tanksystems von Schritt
S155 beginnt in Schritt S155-1 mit einigen Vorbereitungen. Hierzu
zählen das – zumindest vorübergehende – Abschalten
der Brennkraftmaschine 24, das Schließen des Tankabsperrventils 32,
das Abwarten einer vorbestimmten Zeitdauer zum Einstellen eines
Gleichgewichtszustandes im Tanksystem und die Vorbereitung (z. B. Aufheizen,
etc.) der Leckdiagnoseeinrichtung 42. In Schritt S155-2
wird dann geprüft, ob das Tankabsperrventil 32 geschlossen
und damit der erste Teilraum des Tanksystems von dem zweiten Teilraum des
Tanksystems getrennt ist.
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Falls
das Tankabsperrventil 32 nicht geschlossen ist („N” in
Schritt S155-2), wird in Schritt S155-3 geprüft, ob aktuell
ein Betankungsvorgang durchgeführt wird. Falls der Tank 10 gerade
betankt wird („J” in Schritt S155-3), so wird
die gesamte Dichtheitsprüfung des Tanksystems sofort abgebrochen.
Andernfalls („N” in Schritt S155-3) wird auf einen
Fehler des Tankabsperrventils 32 erkannt.
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Ist
das Tankabsperrventil 32 ordnungsgemäß geschlossen
(„J” in Schritt S155-2) so wird mittels des Tankdrucksensors 40 ein
Druck im zweiten Teilraum des Tanksystems mit dem Tank 10 gemessen
und als ein erster Druckwert P1 abgespeichert (Schritt S155-4).
Ist dieser Druck P1 größer als 30 hPa („N” in
Schritt S155-5), so wird die gesamte Dichtheitsprüfung
abgebrochen. Liegt der Druck P1 unterhalb von –30 hPa,
d. h. herrscht ein gewisser Unterdruck vor („N” in
Schritt S155-6), so wird angenommen, dass der zweite Teilraum dicht
ist.
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Liegt
dagegen der vom Tankdrucksensor 40 im zweiten Teilraum
des Tanksystems gemessene Druck zwischen etwa –30 hPa und
+30 hPa, d. h. ist der zweite Teilraum im Wesentlichen drucklos
(„J” in Schritt S155-5 und „J” in
Schritt S155-6) wird in Schritt S155-7 nach einer vorbestimmten
Wartezeit der Druck im zweiten Teilraum des Tanksystems erneut mit
dem Tankdrucksensor 40 gemessen (Druckwert P2) und mit
dem ersten Druckwert P1 verglichen. Ist der Druck im zweiten Teilraum
des Tanksystems gegenüber der ersten Druckmessung nicht merklich
angestiegen („N” in Schritt S155-8), so kann die
Leckprüfung abgebrochen werden.
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Andernfalls
(„J” in Schritt S155-8) geht die Routine weiter
zu Schritt S155-9, um das Tankabsperrventil 32 zu öffnen,
um einen Druckausgleich im Tanksystem zu bewirken. Nach erfolgtem
Druckausgleich erfolgt in Schritt S155-10 die eigentliche Leckprüfung
im Gesamtraum des Tanksystems mittels der Leckdiagnoseeinrichtung 42.
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Bezug
nehmend auf 5 wird nun eine beispielhafte
Variante der Druckprüfung im zweiten Teilraum des Tanksystems
(Schritt S125 in 2) genauer erläutert.
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Zur
Druckprüfung im zweiten Teilraum des Tanksystems werden
zunächst in Schritt S125-1 aktuelle Messwerte für
den Druck und auch die Temperatur und den Füllstand im
Tank 10 ermittelt. Diese aktuellen Messwerte werden dann
mit den beim letzten Abschalten der Brennkraftmaschine ermittelten Messwerten
verglichen. Liegen die aktuellen Messwerte im erwarteten Bereich
(„J” in Schritt S125-2), so wird angenommen, dass
der zweite Teilraum des Tanksystems dicht ist.
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Andernfalls
wird in Schritt S130 geprüft, ob der aktuelle Druck im
zweiten Teilraum des Tanksystems einem bestimmten Überdruck
oder Unterdruck (z. B. weniger etwa –30 hPa oder mehr als
etwa +30 hPa) entspricht. Liegt der aktuelle Druckwert innerhalb
dieser Grenzwerte, d. h. ist der zweite Teilraum im Wesentlichen
drucklos („N” in Schritt S130), wird, wie bereits
oben in Zusammenhang mit 2 beschrieben,
eine Leckprüfung des Gesamtraums des Tanksystems angefordert,
die dann in Schritt S155 wie anhand von 4 beschrieben
durchgeführt wird. Herrscht ein gewisser Druck im zweiten
Teilraum vor („J” in Schritt S130), so kann davon
ausgegangen werden, dass der zweite Teilraum des Tanksystems dicht
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10101257
A1 [0003]
- - DE 10204132 A1 [0004, 0034]
- - DE 10360337 A1 [0004]
