DE102016124140A1 - Device for leak diagnosis of a tank system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Leckdiagnose eines Tanksystems mit einer Pumpe (5) zum Aufbau eines Überdrucks in dem Tanksystem, wobei die Pumpe (5) saugseitig mittels einer Saugleitung (3) an Frischluft und druckseitig mittels einer Druckleitung (2) über eine Einrichtung zur Zwischenspeicherung von Kraftstoffdämpfen beziehungsweise von Kohlenwasserstoffen an einen Tank angeschlossen ist, einem Drucksensor (6), der an der Druckleitung (2) zwischen der Pumpe (5) und der Einrichtung zur Zwischenspeicherung angeordnet ist, einer Bypassleitung (4) zwischen der Druckleitung (2) und der Frischluft, wobei in der Bypassleitung (4) ein schaltbares Ventil (7) angeordnet ist, und Mitteln zum Ansteuern und Auswerten. Die Vorrichtung (1) soll günstig zu fertigen und einfach zu betreiben sein. Insbesondere soll ein zugehöriger Drucksensor in eine Standardbauart verwendbar sein, so dass hierfür Kosten eingespart werden können. Hierfür wird vorgeschlagen, dass in der Druckleitung (2) zwischen dem Drucksensor (6) und der Bypassleitung (4) ein erstes Rückschlagventil (8) angeordnet ist.Die Erfindung betrifft weiter eine entsprechende passive Vorrichtung.The invention relates to a device for leak diagnosis of a tank system with a pump (5) for establishing an overpressure in the tank system, wherein the pump (5) on the suction side by means of a suction line (3) to fresh air and pressure side by means of a pressure line (2) via a device for Intermediate storage of fuel vapors or of hydrocarbons is connected to a tank, a pressure sensor (6) which is arranged on the pressure line (2) between the pump (5) and the means for intermediate storage, a bypass line (4) between the pressure line (2) and the fresh air, wherein in the bypass line (4) a switchable valve (7) is arranged, and means for driving and evaluating. The device (1) should be cheap to manufacture and easy to operate. In particular, an associated pressure sensor should be usable in a standard design, so that costs can be saved for this purpose. For this purpose, it is proposed that a first check valve (8) be arranged in the pressure line (2) between the pressure sensor (6) and the bypass line (4). The invention further relates to a corresponding passive device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Leckdiagnose eines Tanksystems mit einer Pumpe zum Aufbau eines Überdrucks in dem Tanksystem, wobei die Pumpe saugseitig mittels einer Saugleitung an Frischluft und druckseitig mittels einer Druckleitung über eine Einrichtung zur Zwischenspeicherung von Kraftstoffdämpfen beziehungsweise von Kohlenwasserstoffen an einen Tank angeschlossen ist, einem Drucksensor, der an der Druckleitung zwischen der Pumpe und der Einrichtung zur Zwischenspeicherung angeordnet ist, einer Bypassleitung zwischen der Druckleitung und der Frischluft, wobei in der Bypassleitung ein schaltbares Ventil angeordnet ist, und mit Mitteln zum Ansteuern und Auswerten.The invention relates to a device for leak diagnosis of a tank system with a pump for establishing an overpressure in the tank system, wherein the pump is connected to the suction side by means of a suction line to fresh air and pressure side by means of a pressure line via a device for intermediate storage of fuel vapors or hydrocarbons to a tank, a pressure sensor, which is arranged on the pressure line between the pump and the device for intermediate storage, a bypass line between the pressure line and the fresh air, wherein in the bypass line a switchable valve is arranged, and with means for driving and evaluating.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Leckdiagnose eines Tanksystems mit einem Drucksensor, der an einer Druckleitung angeordnet ist, die sich zwischen einer Öffnung zu Frischluft und einem Tank erstreckt, wobei zwischen dem Tank und dem Drucksensor eine Einrichtung zur Zwischenspeicherung von Kraftstoffdämpfen beziehungsweise von Kohlenwasserstoffen angeordnet ist, einer Bypassleitung zwischen der Druckleitung und der Frischluft, wobei ein Zugang zu der Frischluft durch ein schaltbares Ventil absperrbar ist, und mit Mittel zum Ansteuern und Auswerten.The invention further relates to a device for leak diagnosis of a tank system with a pressure sensor which is arranged on a pressure line which extends between an opening to fresh air and a tank, wherein arranged between the tank and the pressure sensor means for temporarily storing fuel vapors or hydrocarbons is, a bypass line between the pressure line and the fresh air, wherein access to the fresh air can be shut off by a switchable valve, and with means for driving and evaluating.
Solche Vorrichtungen sind an sich bekannt und in einigen Staaten bereits vorgeschrieben, um zu verhindern, dass schädliche Kraftstoffdämpfe unkontrolliert in die Umwelt entweichen.Such devices are known per se and already prescribed in some countries, in order to prevent harmful fuel vapors from escaping into the environment in an uncontrolled manner.
Es werden aktive und passive Systeme zur Erkennung von Leckagen (Undichtigkeiten) in Tanksystemen unterschieden.A distinction is made between active and passive systems for detecting leakages (leaks) in tank systems.
Bei den passiven Systemen werden natürliche Druckschwankungen im Tank, z.B. aufgrund von Temperaturschwankungen, erfasst und ausgewertet. Diese Systeme erfordern einen relativ hohen Aufwand bei der Sensorik und der Auswertung.In the passive systems, natural pressure fluctuations in the tank, e.g. due to temperature fluctuations, recorded and evaluated. These systems require a relatively high outlay in terms of sensor technology and evaluation.
Bei den aktiven Systemen wird mittels einer Pumpe künstlich ein Über- oder Unterdruck (Druck) im Tank erzeugt. Hierbei wird wiederum unterschieden zwischen Systemen, bei denen ein Druckunterschied indirekt bestimmt wird, z.B. über Abweichungen einer tatsächlichen Pumpenkennlinie von einer Referenzkennlinie oder über den Schaltungszustand eines Druckschalters. Bei anderen Systemen wird der Druck direkt mittels eines Drucksensors bestimmt.In the active systems, an artificial overpressure or underpressure (pressure) is generated in the tank by means of a pump. Here again a distinction is made between systems in which a pressure difference is determined indirectly, e.g. via deviations of an actual pump characteristic from a reference characteristic or via the circuit state of a pressure switch. In other systems, the pressure is determined directly by means of a pressure sensor.
Die Vorrichtung zur Leckdiagnose ist hierbei über eine Einrichtung zur Zwischenspeicherung von Kraftstoffdämpfen, z.B. einen Aktivkohlefilter (AKF) an den Tank angeschlossen, um die Dämpfe von der Vorrichtung fernzuhalten. Die Einrichtung verhindert zusätzlich, dass im Normalfall Kraftstoffdämpfe in die Umwelt entweichen. Sie wird periodisch geleert. In besonderen Fällen ist es aber nicht auszuschließen, dass die Kraftstoffdämpfe durch die Einrichtung zur Zwischenspeicherung durchschlagen und in die Vorrichtung zur Leckdiagnose gelange. Daher müssen nach dem Stand der Technik die Komponenten der Vorrichtung zur Leckdiagnose so ausgelegt sein, dass die Kraftstoffdämpfe keinen Schaden anrichten und die Diagnose nicht beeinträchtigen. Dies ist besonders bei den Drucksensoren sehr aufwendig, so dass diese verhältnismäßig teuer sind.The device for leak diagnosis is in this case via a device for intermediate storage of fuel vapors, e.g. An activated carbon filter (AKF) connected to the tank to keep the vapors from the device. The device additionally prevents fuel vapors from escaping into the environment under normal conditions. It is emptied periodically. In special cases, however, it can not be ruled out that the fuel vapors penetrate through the device for intermediate storage and get into the device for leak diagnosis. Therefore, in the prior art, the components of the leak diagnostic device must be designed so that the fuel vapors do no harm and do not interfere with the diagnosis. This is very expensive, especially with the pressure sensors, so that they are relatively expensive.
Aus der
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Leckdiagnose für einen Kraftstofftank zu schaffen, die günstig zu fertigen und einfach zu betreiben ist. Insbesondere soll ein zugehöriger Drucksensor in eine Standardbauart verwendbar sein, so dass hierfür Kosten eingespart werden können.It is the object of the invention to provide a device for leak diagnosis of a fuel tank, which is inexpensive to manufacture and easy to operate. In particular, an associated pressure sensor should be usable in a standard design, so that costs can be saved for this purpose.
Die Aufgabe ist durch die Vorrichtungen der Ansprüche 1 oder 2 gelöst. Bei der Vorrichtung zur Leckdiagnose ist in der Druckleitung zwischen dem Drucksensor und der Bypassleitung ein erstes Rückschlagventil angeordnet. Das Rückschlagventil verhindert, dass mit Kraftstoffdämpfen belastete Luft zu dem Drucksensor gelangen kann, selbst dann, wenn diese durch die Einrichtung zur Zwischenspeicherung durchschlagen sollte. Denn die Druckleitung ist zum Drucksensor gegen eine von dem Tank kommende Strömung durch das erste Rückschlagventil abgedichtet.The object is solved by the devices of
Eine frischluftseitiges Durchkommen von den Dämpfen zu dem Drucksensor kann auf unterschiedliche Weisen verhindert werden:
- - Die Saugleitung ist zur Frischluft von der Bypassleitung getrennt oder
- - die Pumpe ist selbstdichtend oder
- - es ist ein zweites Rückschlagventil angeordnet
- - The suction line is disconnected to the fresh air from the bypass line or
- - the pump is self-sealing or
- - It is arranged a second check valve
Insgesamt bleibt also die Druckleitung frei von den Kraftstoffdämpfen. Overall, therefore, the pressure line is free of the fuel vapors.
Rückschlagventil definiert im Sinn dieser Erfindung ein Ventil, das bei gleichem Druck auf beiden Anschlüssen des Ventils geschlossen ist, z.B. durch Schwerkraft oder durch Federkraft, und das bei vorbestimmten Druckverhältnissen für eine vorbestimmte Fließrichtung öffnet.Check valve defines in the sense of this invention a valve which is closed at the same pressure on both ports of the valve, e.g. by gravity or by spring force, and that opens at predetermined pressure ratios for a predetermined flow direction.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims relate to advantageous embodiments of the invention.
In einer Ausgestaltung ist die Pumpe selbstdichtend. Hierdurch wird ein Druck für die Leckdiagnose gehalten und es wird verhindert, dass die Kraftstoffdämpfe an den Drucksensor gelangen können.In one embodiment, the pump is self-sealing. As a result, a pressure for the leak diagnosis is maintained and it is prevented that the fuel vapors can reach the pressure sensor.
In einer weiteren Ausgestaltung ist in die Druckleitung von der Bypassletung aus gesehen hinter dem Drucksensor ein zweites Rückschlagventil angeordnet. Dieses ist - wenn eine nicht selbstdichtende Pumpe vorgesehen ist - entweder auf deren Saugseite oder auf deren Druckseite angeordnet. Hierdurch ist der Drucksensor beidseitig gegen das Eindringen der Kraftstoffdämpfe gesichert. Weiterhin kann der Druck in dem Tanksystem gehalten werden, sofern kein Leck vorhanden ist.In a further embodiment, a second check valve is arranged behind the pressure sensor in the pressure line from the Bypassletung. This is - if a non-self-sealing pump is provided - arranged either on the suction side or on the pressure side. As a result, the pressure sensor is secured on both sides against the penetration of fuel vapors. Furthermore, the pressure in the tank system can be maintained, if there is no leak.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Rückschlagventile derart ausgebildet, dass ab einer vorbestimmten Größe eines Drucks in einem tankseitigen Teil der Druckleitung eine Strömung in der Sperrrichtung des Rückschlagventils, also entgegen der von z.B. der Pumpe vorgegebenen Fließrichtung, zugelassen ist. Dies verhindert eine größere Schädigung des Tanksystems, wenn ein Schaden im Bypass vorliegt und dieser verschlossen ist, so dass ein erforderlicher Druckausgleich hierüber nicht erfolgen kann.In a further embodiment, the non-return valves are designed such that from a predetermined size of a pressure in a tank-side part of the pressure line, a flow in the reverse direction of the check valve, ie opposite to that of e.g. the pump predetermined flow direction is allowed. This prevents greater damage to the tank system, if there is damage in the bypass and this is closed, so that a required pressure compensation over this can not be done.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung einem Kraftfahrzeug zugeordnet. Hierfür ist die Vorrichtung besonders geeignet.In a further embodiment, the device is associated with a motor vehicle. For this purpose, the device is particularly suitable.
Anhand der beigefügten vereinfacht dargestellten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 ein Schema eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Leckdiagnose und -
2 ein Schema eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Leckdiagnose.
-
1 a schematic of a first embodiment of a device for leak diagnosis and -
2 a diagram of a second embodiment of a device for leak diagnosis.
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Die Druckleitung
Der Drucksensor
Weiterhin ist in die Druckleitung
Zwischen der Einrichtung zur Zwischenspeicherung und dem Drucksensor
An die Bypassleitung
In die Druckleitung
Weiterhin ist in die Druckleitung
Im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs ist die Vorrichtung
Das erste und gegebenenfalls das zweite Rückschlagventil
Nur in dem Fall, dass im Normalbetrieb die Bypassleitung
Das Tanksystem wird mittels der Vorrichtung
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Ein zweites Ausführungsbeispiel betrifft ein passives System zur Leckdiagnose. Hier ist eine Leitung
In die Leitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.1.
- Vorrichtung zur LeckdiagnoseDevice for leak diagnosis
- 2.Second
- Druckleitungpressure line
- 3.Third
- Saugleitungsuction
- 4.4th
- Bypassleitungbypass line
- 5.5th
- Pumpepump
- 6.6th
- Drucksensorpressure sensor
- 7.7th
- VentilValve
- 8.8th.
- erstes Rückschlagventilfirst check valve
- 9.9th
- zweites Rückschlagventilsecond check valve
- 20.20th
- Leitungmanagement
- 21.21st
- Bypassleitungbypass line
- 22.22nd
- Drucksensorpressure sensor
- 23.23rd
- Rückschlagventilcheck valve
- 24.24th
- VentilValve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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