DE102016206478A1

DE102016206478A1 - Apparatus and method for changing a pressure in a fuel tank

Info

Publication number: DE102016206478A1
Application number: DE102016206478.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Herges; Michael Kuehn; Roland Kurz; Lucian Eppel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-10-19
Also published as: WO2017182180A1

Abstract

Vorrichtung zur Veränderung eines Drucks in einem Kraftstoffbehälter (7), umfassend einen Expansionsbehälter (2), welcher eingerichtet ist, durch Volumenänderung des Expansionsbehälters (2) eine Druckänderung im Kraftstoffbehälter (7) zu bewirken, eine Verbindungsleitung (3), welche den Expansionsbehälter (2) mit einer Kraftstoffpumpe (6) verbindet, und einen ausfahrbaren und einfahrbaren Hydraulikzylinder (20), mittels welchem die Volumenänderung des Expansionsbehälters (2) bewirkbar ist.Device for varying a pressure in a fuel tank (7), comprising an expansion tank (2) which is set up to effect a pressure change in the fuel tank (7) by changing the volume of the expansion tank (2), a connecting pipe (3) connecting the expansion tank (3) 2) with a fuel pump (6) connects, and an extendable and retractable hydraulic cylinder (20), by means of which the change in volume of the expansion tank (2) is effected.

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Veränderung eines Drucks in einem Kraftstoffbehälter und insbesondere zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung eines Füllstandes eines Kraftstoffbehälters. The present invention relates to an apparatus and a method for changing a pressure in a fuel tank and in particular for checking a fuel tank for a leak. Furthermore, the present invention relates to an apparatus and a method for determining a level of a fuel tank.

Aus Umweltschutzgründen ist es notwendig, dass ein Leck in einem Kraftstoffbehälter möglichst umgehend erfasst wird. Hierbei ist es bekannt, dass eine externe Luftpumpe, welche mittels eines Elektromotors betrieben wird, Luft in den Kraftstoffbehälter fördert, um dort einen Druckanstieg zu erreichen. Steigt der Druck nicht in erwartetem Maße an, ist ein Leck im Kraftstoffbehälter vorhanden. Dieses System hat sich grundsätzlich bewährt, es ist jedoch notwendig, eine externe Luftpumpe mit Antrieb zur Druckerhöhung im Kraftstoffbehälter vorzusehen. Weiterhin ist es insbesondere bei Kraftstoffbehältern von Fahrzeugen notwendig, eine Tankfüllstandsanzeige vorzusehen. Diese werden üblicherweise mittels Schwimmern im Kraftstoffbehälter realisiert. Eine alternative Lösung ist dabei aus der DE 10 2009 027 738 A1 bekannt, bei der eine Überwachung eines Kraftstofffüllstandes mittels eines Tankkondensators vorschlägt, der zwei voneinander beabstandete und sich über die maximale Füllstandshöhe des Kraftstoffbehälters erstreckende Kondensatorelektroden aufweist. Somit werden im Stand der Technik zwei separate Systeme verwendet, um eine Leckage und eine Füllstandshöhe in einem Kraftstoffbehälter zu bestimmen. For environmental reasons, it is necessary that a leak in a fuel tank is detected as soon as possible. It is known that an external air pump, which is operated by means of an electric motor, promotes air in the fuel tank, there to achieve a pressure increase. If the pressure does not rise to the expected extent, there is a leak in the fuel tank. This system has proven itself in principle, but it is necessary to provide an external air pump with drive to increase the pressure in the fuel tank. Furthermore, it is necessary in particular for fuel tanks of vehicles to provide a tank level indicator. These are usually realized by floats in the fuel tank. An alternative solution is from the DE 10 2009 027 738 A1 in which a monitoring of a fuel level by means of a tank capacitor suggests that has two spaced apart and extending over the maximum level height of the fuel tank capacitor electrodes. Thus, the prior art uses two separate systems to determine a leak and a level in a fuel tank.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Veränderung eines Drucks in einem Kraftstoffbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass keine separate Vorrichtung, wie z. B. eine mittels Elektromotor angetriebene Luftpumpe oder dergleichen, notwendig ist, um einen Druck im Kraftstoffbehälter zu ändern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei sehr einfach aufgebaut und nutzt ferner teilweise schon im Kraftstoffbehälter vorhandene Vorrichtungen, welche insbesondere zur Leckageüberprüfung mit genutzt werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorrichtung einen Expansionsbehälter umfasst, welcher eingerichtet ist, durch eine Volumenänderung des Behältervolumens eine Druckänderung im Kraftstoffbehälter zu bewirken. Hierbei sei angemerkt, dass unter einem Expansionsbehälter ein Behälter verstanden wird, welcher sowohl sein Volumen vergrößern kann als auch verkleinern kann. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Verbindungsleitung, welche den Expansionsbehälter mit einer Kraftstoffpumpe verbindet. Die Kraftstoffpumpe ist am oder im Kraftstoffbehälter sowieso vorhanden und wird erfindungsgemäß zum Ändern des Volumens des Expansionsbehälters verwendet. Ferner umfasst die Vorrichtung einen ausfahrbaren und einfahrbaren Hydraulikzylinder, mittels welchem die Volumenänderung des Expansionsbehälters bewirkbar ist. Dies ermöglicht einen sehr robusten und wartungsfreien Betrieb. Somit kann mittels einer sowieso vorhandenen Kraftstoffpumpe ein Druck in einem Kraftstofftank verändert werden und für verschiedenste Funktionen verwendet werden. The inventive device for changing a pressure in a fuel tank with the features of claim 1 has the advantage over that no separate device such. As a driven by an electric motor air pump or the like, is necessary to change a pressure in the fuel tank. The device according to the invention is very simple and also uses partly already existing in the fuel tank devices, which can be used in particular for leak detection with. This is inventively achieved in that the device comprises an expansion tank which is adapted to cause a change in pressure in the fuel tank by a volume change of the container volume. It should be noted that under an expansion tank, a container is understood, which can both increase its volume and reduce it. Furthermore, the device comprises a connecting line, which connects the expansion tank with a fuel pump. The fuel pump is present on or in the fuel tank anyway and is used according to the invention for changing the volume of the expansion tank. Furthermore, the device comprises an extendable and retractable hydraulic cylinder, by means of which the volume change of the expansion tank can be effected. This allows a very robust and maintenance-free operation. Thus, by means of an existing fuel pump, a pressure in a fuel tank can be changed and used for a variety of functions.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Bevorzugt ist der Expansionsbehälter derart ausgebildet, dass sich das Volumen des Expansionsbehälters durch den eingeführten Kraftstoff um ein vorbestimmtes Differenzvolumen vergrößert, wobei das Differenzvolumen größer ist als das Volumen des eingeführten Kraftstoffs. Mit anderen Worten umfasst die Vorrichtung einen hydraulischen Übersetzer, welcher mit einer geringen Kraftstoffmenge ein großes Verdrängungsvolumen aufweist. Preferably, the expansion tank is configured such that the volume of the expansion tank increases by the introduced fuel by a predetermined differential volume, wherein the difference volume is greater than the volume of the introduced fuel. In other words, the device comprises a hydraulic booster which has a large displacement volume with a small amount of fuel.

Weiter bevorzugt umfasst der Expansionsbehälter ein Gehäuse, welches ein Gehäusevolumen ändern kann und den Hydraulikzylinder umgibt. Das Gehäuse umfasst ein erstes und ein zweites Gehäuseteil, welche mittels eines flexiblen Elements, z.B. einer Membran oder einem Faltenbalg, oder einem O-Ring, abgedichtet sind. More preferably, the expansion tank comprises a housing which can change a housing volume and surrounds the hydraulic cylinder. The housing comprises a first and a second housing part, which by means of a flexible element, e.g. a diaphragm or a bellows, or an O-ring, are sealed.

Vorzugsweise ist der Expansionsbehälter im Kraftstoffbehälter angeordnet. Hierdurch wird ein raumsparender Aufbau erreicht. Alternativ ist der Expansionsbehälter außerhalb des Kraftstoffbehälters angeordnet. Hierdurch kann ein großes Füllvolumen des Kraftstoffbehälters beibehalten werden. Preferably, the expansion tank is arranged in the fuel tank. As a result, a space-saving construction is achieved. Alternatively, the expansion tank is disposed outside of the fuel tank. As a result, a large filling volume of the fuel tank can be maintained.

Die Vorrichtung umfasst ferner bevorzugt ein Absperrventil, welches in der Verbindungsleitung von der Kraftstoffpumpe zum Expansionsbehälter angeordnet ist. Alternativ umfasst die Erfindung eine Drosseleinrichtung, welche in der Verbindungsleitung zwischen der Kraftstoffpumpe und dem Expansionsbehälter angeordnet ist. Das Absperrventil oder die Drosseleinrichtung ermöglichen dabei im Betrieb bei einer Kraftstoffförderung einen schnellen Druckaufbau im Kraftstoffsystem, da die Verbindung zum Expansionsbehälter mittels des Absperrventils abgesperrt werden kann oder durch die Drosseleinrichtung nur beschränkt im Druckaufbau ist. The device further preferably comprises a shut-off valve, which is arranged in the connecting line from the fuel pump to the expansion tank. Alternatively, the invention comprises a throttle device, which is arranged in the connecting line between the fuel pump and the expansion tank. The shut-off valve or the throttling device make it possible during operation in a fuel delivery rapid pressure build-up in the fuel system, since the connection to the expansion tank can be shut off by means of the check valve or limited by the throttle device in the pressure build-up.

Weiter bevorzugt umfasst die Vorrichtung ein Rückstellelement, welches den Expansionsbehälter wieder in eine Ausgangsposition zurückstellt. Das Rückstellelement ist besonders bevorzugt eine Feder, welche vorzugsweise im Expansionsbehälter angeordnet ist. More preferably, the device comprises a return element, which resets the expansion tank in an initial position. The restoring element is particularly preferably one Spring, which is preferably arranged in the expansion tank.

Ferner umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Kraftstoffpumpe. Furthermore, the device preferably comprises a fuel pump.

Weiter bevorzugt ist die Vorrichtung eingerichtet, ein Leck im Kraftstoffbehälter zu bestimmen. Die Vorrichtung umfasst hierzu bevorzugt einen Drucksensor zur Bestimmung eines Drucks im Kraftstoffbehälter und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist eingerichtet, einen ersten Druckwert mit einem zweiten Druckwert zu vergleichen, wobei der erste Druckwert bei einem Nichtbetreiben der Kraftstoffpumpe ermittelt ist und der zweite Druckwert nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, während welcher die Kraftstoffpumpe betrieben wurde, ermittelt ist. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, einen Differenzwert zwischen dem zweiten und dem ersten Druckwert zu ermitteln und wenn der Differenzwert von einem vorbestimmten Schwellenwert abweicht, eine Leckage zu bestimmen. More preferably, the device is configured to determine a leak in the fuel tank. For this purpose, the device preferably comprises a pressure sensor for determining a pressure in the fuel tank and a control unit. The control unit is configured to compare a first pressure value with a second pressure value, wherein the first pressure value is determined when the fuel pump is not operating and the second pressure value is determined after a predetermined period of time during which the fuel pump has been operated. The control unit is further configured to determine a difference value between the second and the first pressure value and, if the difference value deviates from a predetermined threshold value, to determine a leakage.

Weiter bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, einen ersten Druckwert mit einem zweiten Druckwert zu vergleichen und den zweiten Druckwert mit einem dritten Druckwert zu vergleichen. Hierbei ist ein Vergleich des ersten Druckwerts mit dem zweiten Druckwert für eine Grobleckerkennung verwendbar und ein Vergleich des zweiten Druckwerts mit dem dritten Druckwert für eine Feinleckerkennung verwendbar. Hierbei werden bevorzugt ebenfalls Differenzwerte zwischen den Druckwerten ermittelt. Beim zweiten Vergleich zur Feinleckerkennung kann insbesondere auch von einem absoluten Wert des Differenzwerts zwischen dem zweiten und dem dritten Druckwert auf eine tatsächliche Größe des Lecks geschlossen werden. More preferably, the control unit is configured to compare a first pressure value with a second pressure value and to compare the second pressure value with a third pressure value. In this case, a comparison of the first pressure value with the second pressure value can be used for a gross leak detection and a comparison of the second pressure value with the third pressure value can be used for a fine leak detection. In this case, differential values between the pressure values are preferably also determined. In the second comparison to the fine leak detection, in particular, an absolute value of the difference value between the second and the third pressure value can be used to deduce an actual size of the leak.

Vorzugsweise ist der Expansionsbehälter eingerichtet, durch eine Volumenvergrößerung einen Druckanstieg im Kraftstoffbehälter zu bewirken, wenn kein Leck im Kraftstoffbehälter vorhanden ist. Die Steuereinheit berechnet dabei einen Differenzwert zwischen dem zweiten und dem ersten Druckwert, wobei bei einem Unterschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts ein Leck erkannt wird. Falls nämlich ein Leck im Kraftstoffbehälter vorhanden ist, wird durch eine Volumenvergrößerung des Expansionsbehälters kein oder nur ein geringer Druckanstieg im Kraftstoffbehälter erfolgen, da die im Kraftstoffbehälter enthaltenen Gase und/oder Kraftstoff über das Leck austreten. Preferably, the expansion tank is adapted to cause by an increase in volume pressure increase in the fuel tank when no leak in the fuel tank is present. The control unit calculates a difference value between the second and the first pressure value, wherein a leak is detected when falling below a predetermined threshold value. Namely, if a leak in the fuel tank is present, no or only a slight increase in pressure in the fuel tank will be due to an increase in volume of the expansion tank, as the gases contained in the fuel tank and / or fuel leak through the leak.

Weiter bevorzugt umfasst die Vorrichtung einen Drucksensor zur Bestimmung von Druckwerten im Kraftstoffbehälter und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit ist eingerichtet, einen ersten Druckwert mit einem zweiten Druckwert zu vergleichen, wobei der erste Druckwert bei nicht betriebener Kraftstoffpumpe ermittelt ist und der zweite Druckwert nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, während welcher die Kraftstoffpumpe betrieben wurde, ermittelt ist. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, einen Differenzwert zwischen dem zweiten Druckwert und dem ersten Druckwert zu ermitteln und den Differenzwert mit einem gespeicherten Referenzwert zu vergleichen. Jedem Referenzwert ist dabei ein Füllstand des Kraftstoffbehälters zugeordnet, so dass der Füllstand des Kraftstoffbehälters in Abhängigkeit des Differenzwerts bestimmbar ist. Dadurch kann mittels der Vorrichtung neben der Bestimmung eines Lecks im Kraftstoffbehälter auch ein Füllstand bestimmt werden. More preferably, the device comprises a pressure sensor for determining pressure values in the fuel tank and a control unit. The control unit is set up to compare a first pressure value with a second pressure value, wherein the first pressure value is determined when the fuel pump is not operated and the second pressure value is determined after a predetermined period of time during which the fuel pump has been operated. The control unit is further configured to determine a difference value between the second pressure value and the first pressure value and to compare the difference value with a stored reference value. Each reference value is assigned a level of the fuel tank, so that the level of the fuel tank can be determined in dependence on the difference value. As a result, in addition to the determination of a leak in the fuel tank, a fill level can also be determined by means of the device.

Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass zuerst eine Überprüfung auf eine Leckage durchgeführt wird und anschließend ein Füllstand bestimmt wird. In dieser Ausgestaltung können somit mit einer einzigen Vorrichtung zwei Funktionen im Kraftstoffbehälterbereich ausgeführt werden. Hierdurch lassen sich große Kosteneinsparungen, insbesondere bei Fahrzeugen, realisieren. Particularly preferably, the control unit is designed such that first a check for a leak is performed and then a level is determined. In this embodiment, two functions can thus be performed in the fuel tank area with a single device. As a result, large cost savings, especially for vehicles, can be realized.

Das Gehäuse weist bevorzugt eine Verbindungsleitung zur Atmosphäre auf. Dadurch kann ein sicherer Betrieb des Expansionsbehälters erreicht werden und in Abhängigkeit einer Größe des umgebenden Gehäuses eine große Volumenänderung im Kraftstoffbehälter erreicht werden. The housing preferably has a connecting line to the atmosphere. As a result, reliable operation of the expansion tank can be achieved and, depending on a size of the surrounding housing, a large volume change in the fuel tank can be achieved.

Ferner bevorzugt umfasst der Expansionsbehälter einen Anschlag, welcher eine Volumenänderung des Behältervolumens begrenzt. Besonders bevorzugt weist der Anschlag eine erste und eine zweite Stellung auf, wobei in der ersten Stellung ein minimales Volumen des Expansionsbehälters vorhanden ist und in einer zweiten Stellung ein maximales Volumen des Expansionsbehälters vorhanden ist. Further preferably, the expansion tank comprises a stop which limits a volume change of the tank volume. Particularly preferably, the stop has a first and a second position, wherein in the first position, a minimal volume of the expansion tank is present and in a second position, a maximum volume of the expansion tank is present.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Bestimmens eines ersten Druckwerts im Kraftstoffbehälter, das Betreiben einer Kraftstoffpumpe zur Änderung eines Volumens eines Expansionsbehälters im Kraftstoffbehälter, wodurch sich ein Druck im Kraftstoffbehälter ändert, wenn kein Leck im Kraftstoffbehälter vorhanden ist, und das Bestimmen eines zweiten Druckwerts im Kraftstoffbehälter nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums, in welchem die Kraftstoffpumpe betrieben wurde. Anschließend werden der erste und der zweite Druckwert verglichen, insbesondere mittels einer Bestimmung eines Differenzwerts, wobei in einem Fall, in dem der erste Druckwert gleich oder im Wesentlichen gleich wie der zweite Druckwert ist, der Differenzwert Null ist oder gegen Null tendiert, was auf ein Leck im Kraftstoffbehälter hindeutet. Wenn ein Differenzwert zwischen dem ersten und zweiten Druckwert einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet, kann auf einen dichten Kraftstoffbehälter geschlossen werden. Hierbei kann je nachdem, ob der Expansionsbehälter ein Volumen bei Betrieb der Kraftstoffpumpe vergrößert oder verkleinert, ein Überdruck oder ein Unterdruck in dem Kraftstoffbehälter auftreten. Furthermore, the present invention relates to a method for checking a fuel tank for a leak. The method comprises the steps of determining a first pressure value in the fuel tank, operating a fuel pump to change a volume of an expansion tank in the fuel tank, thereby changing a pressure in the fuel tank when there is no leak in the fuel tank, and determining a second pressure value in the fuel tank Fuel tank after a predetermined period of time in which the fuel pump has been operated. Subsequently, the first and the second pressure value are compared, in particular by means of a determination of a difference value, wherein in a case in which the first pressure value is equal to or substantially equal to the second pressure value, the difference value is zero or tends to zero, which indicates a Leak in the fuel tank indicates. When a difference value between the first and second pressure values is a predetermined threshold is exceeded or falls short, can be closed to a sealed fuel tank. Here, depending on whether the expansion tank increases or decreases a volume during operation of the fuel pump, an overpressure or a negative pressure in the fuel tank occur.

Besonders bevorzugt wird dabei Kraftstoff mittels der Kraftstoffpumpe in den Expansionsbehälter gepumpt, um ein Volumen des Expansionsbehälters zu vergrößern. Falls kein Leck im Kraftstoffbehälter vorhanden ist, erhöht sich ein Druck im Kraftstoffbehälter, wobei die Druckerhöhung dann detektiert werden kann. Fuel is particularly preferably pumped by means of the fuel pump in the expansion tank to increase a volume of the expansion tank. If there is no leak in the fuel tank, a pressure in the fuel tank increases, whereby the pressure increase can then be detected.

Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren bei jedem Start oder bei jedem Stopp einer Brennkraftmaschine durchgeführt. The method according to the invention is particularly preferably carried out at each start or at each stop of an internal combustion engine.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands eines Kraftstoffbehälters. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Bestimmens eines ersten Druckwerts im Kraftstoffbehälter, des Betreibens einer Kraftstoffpumpe zur Änderung eines Volumens eines mit dem Kraftstoffbehälter in Wirkverbindung stehenden Expansionsbehälters, wodurch sich ein Druck im Kraftstoffbehälter ändert, wenn kein Leck im Kraftstoffbehälter vorhanden ist und das Bestimmen eines zweiten Druckwerts im Kraftstoffbehälter nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, während welcher die Kraftstoffpumpe betrieben wurde. In einem nächsten Schritt kann dann ein Differenzwert zwischen dem zweiten und ersten Druckwert bestimmt werden und der Differenzwert mit einem gespeicherten Referenzwert verglichen werden. Dabei ist jedem Referenzwert ein gewisser Füllstand des Kraftstoffbehälters zugeordnet. Somit kann der Füllstand ermittelt werden und über eine Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden. Dadurch kann auf einfache Weise ein Füllstand eines Kraftstoffbehälters durch Verwendung eines Expansionsbehälters bestimmt werden, sodass auf einen Schwimmer oder dergleichen zur Bestimmung des Füllstandes verzichtet werden kann. Furthermore, the present invention relates to a method for determining a level of a fuel tank. The method comprises the steps of determining a first pressure value in the fuel tank, operating a fuel pump to change a volume of an expansion tank operatively connected to the fuel tank, whereby a pressure in the fuel tank changes if there is no leak in the fuel tank and determining a second pressure value in the fuel tank after a predetermined period of time during which the fuel pump has been operated. In a next step, a difference value between the second and first pressure value can then be determined and the difference value compared with a stored reference value. Each reference value is assigned a certain fill level of the fuel tank. Thus, the level can be determined and output via an output device. As a result, a fill level of a fuel tank can be determined in a simple manner by using an expansion tank, so that a float or the like for determining the fill level can be dispensed with.

Das Verfahren zur Bestimmung eines Füllstands im Kraftstoffbehälter wird besonders bevorzugt nach einem Ausführen des Verfahrens zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck ausgeführt. Dies ist daher möglich, da zur Ausführung der beiden erfindungsgemäßen Verfahren jeweils die gleichen Einrichtungen verwendet werden können und die Steuereinheit unterschiedliche Überprüfungsroutinen ausführt. The method for determining a filling level in the fuel tank is particularly preferably carried out after carrying out the method for checking a fuel tank for a leak. This is therefore possible since the same devices can be used to carry out the two methods according to the invention and the control unit executes different checking routines.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren werden besonders bevorzugt bei Kraftstoffbehältern von Fahrzeugen verwendet. The devices and methods of the invention are particularly preferably used in fuel tanks of vehicles.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Zeichnung ist: Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Identical or functionally identical parts are each denoted by the same reference numerals. In the drawing is:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck und zur Bestimmung eines Füllstandes des Kraftstoffbehälters, 1 a schematic representation of a device for checking a fuel tank for a leak and for determining a level of the fuel tank,

2 eine schematische Darstellung eines Expansionsbehälters von 1, 2 a schematic representation of an expansion tank of 1 .

3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck und zur Bestimmung eines Füllstandes des Kraftstoffbehälters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 3 a schematic representation of a device for checking a fuel tank for a leak and for determining a level of the fuel tank according to a second embodiment of the invention,

4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck und zur Bestimmung eines Füllstandes des Kraftstoffbehälters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 4 a schematic representation of a device for checking a fuel tank for a leak and for determining a level of the fuel tank according to a third embodiment of the invention and

5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Überprüfung eines Kraftstoffbehälters auf ein Leck und zur Bestimmung eines Füllstandes des Kraftstoffbehälters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5 a schematic representation of a device for checking a fuel tank for a leak and for determining a level of the fuel tank according to a fourth embodiment of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Preferred embodiments of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 eine Vorrichtung 1 zur Druckänderung und insbesondere zur Überprüfung eines Kraftstoffbehältnisses 7 auf ein Leck sowie zur Bestimmung eines Füllstandes des Kraftstoffbehältnisses 7 im Detail beschrieben. The following is with reference to the 1 and 2 a device 1 for pressure change and in particular for checking a fuel tank 7 to a leak and to determine a level of the fuel tank 7 described in detail.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 1 einen Expansionsbehälter 2, welcher im Kraftstoffbehälter 7 angeordnet ist. Im Kraftstoffbehälter 7 ist flüssiger Kraftstoff 70 sowie ein mit einem Gas gefüllter Bereich 71 vorgesehen. Der Expansionsbehälter 2 ist im Detail aus 2 ersichtlich. How out 1 can be seen, the device comprises 1 an expansion tank 2 , which is in the fuel tank 7 is arranged. In the fuel tank 7 is liquid fuel 70 and an area filled with a gas 71 intended. The expansion tank 2 is in detail 2 seen.

Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst der Expansionsbehälter 2 einen ausfahrbaren und einfahrbaren Hydraulikzylinder 20, welcher im Expansionszylinder 2 angeordnet ist und gegenüber dem Expansionsbehälter 2 abgeschlossen ist. Der Expansionsbehälter 2 umfasst ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil 21 und einem zweiten Gehäuseteil 22, welche über ein flexibles Element 28 miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Expansionsbehälter 2 eine Volumenänderung ausführen. Das flexible Element 28 ist beispielsweise ein Faltenbalg oder eine flexible Membran. How out 2 can be seen, comprises the expansion tank 2 an extendable and retractable hydraulic cylinder 20 which is in the expansion cylinder 2 is arranged and opposite the expansion tank 2 is completed. The expansion tank 2 includes a housing with a first housing part 21 and a second housing part 22 which has a flexible element 28 connected to each other. This allows the expansion tank 2 to make a volume change. The flexible element 28 is for example a bellows or a flexible membrane.

Der Expansionsbehälter 2 umfasst ferner ein Rückstellelement 23, welches den Expansionsbehälter 2 in eine Ausgangsposition zurückstellt. Weiterhin ist eine Anschlaganordnung 24 vorgesehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel im Inneren des Expansionsbehälters 2 angeordnet ist. Die Anschlaganordnung 24 umfasst einen C-förmigen Kolben, welcher an zwei Extrempositionen an einem eingezogenen Anschlag 25 und an einem ausgezogenen Anschlag 26 anliegt. The expansion tank 2 further comprises a return element 23 which is the expansion tank 2 returns to a starting position. Furthermore, a stop assembly 24 provided, which in this embodiment in the interior of the expansion tank 2 is arranged. The stop arrangement 24 comprises a C-shaped piston, which at two extreme positions on a retracted stop 25 and at an extended stop 26 is applied.

Die Vorrichtung 1 umfasst neben dem Expansionsbehälter 2 ferner eine Verbindungsleitung 3, welche eine Verbindung zwischen dem Expansionsbehälter 2 und einer Kraftstoffleitung 8 herstellt. Die Kraftstoffleitung 8 ist eine Leitung, in welche eine Kraftstoffpumpe 6 Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 7 zu einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine fördert. The device 1 includes next to the expansion tank 2 furthermore a connecting line 3 which connects the expansion tank 2 and a fuel line 8th manufactures. The fuel line 8th is a pipe into which a fuel pump 6 Fuel from the fuel tank 7 promotes to an internal combustion engine, not shown.

Das Bezugszeichen 72 bezeichnet einen Tankdeckel, über welchen der Kraftstoffbehälter 7 gefüllt werden kann. The reference number 72 denotes a gas cap over which the fuel tank 7 can be filled.

Vom Expansionsbehälter 2 geht ferner eine Entlüftungsleitung 12 ab, um eine Volumenänderung des Expansionsbehälters 2 zu ermöglichen. From the expansion tank 2 also goes a vent line 12 to a volume change of the expansion tank 2 to enable.

Der gasgefüllte Bereich 71 ist über eine Leitung 74 mit einem Aktivkohlefilter 5 verbunden. Am Aktivkohlefilter 5 ist ferner ein Drucksensor 4 zur Bestimmung eines Drucks im Kraftstoffbehälter 7 vorgesehen. Vom Aktivkohlefilter 5 geht eine weitere Leitung 75 zu einem Saugrohr, wobei in der Leitung 75 ein Tankentlüftungsventil 14 zum Freigeben und Verschließen der Leitung 75 vorgesehen ist. Eine dritte, vom Aktivkohlefilter 5 fortführende Leitung 76 ist mittels eines Umschaltventils 13 freigebbar und verschließbar. The gas filled area 71 is over a line 74 with an activated carbon filter 5 connected. On the activated carbon filter 5 is also a pressure sensor 4 for determining a pressure in the fuel tank 7 intended. From the activated carbon filter 5 go another line 75 to a suction pipe, being in the pipe 75 a tank vent valve 14 to release and close the line 75 is provided. A third, from the activated carbon filter 5 continuing direction 76 is by means of a switching valve 13 releasable and lockable.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Steuereinheit 10, welche mit dem Drucksensor 4 und der Kraftstoffpumpe 6 verbunden ist. Die Steuereinheit 10 ist ferner mit einer Ausgabeeinrichtung 11, beispielsweise einer Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug, verbunden. Die Steuereinheit 10 steuert auch das Tankentlüftungsventil 14 und das Umschaltventil 13 an. Furthermore, the device comprises 1 a control unit 10 , which with the pressure sensor 4 and the fuel pump 6 connected is. The control unit 10 is further provided with an output device 11 , For example, a display device in a vehicle connected. The control unit 10 also controls the tank vent valve 14 and the switching valve 13 at.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei wie folgt. Wenn überprüft werden soll, ob ein Leck vorliegt, werden zuerst alle Zugänge und Abgänge von und zum Kraftstoffbehälter 7 verschlossen. Es sei angemerkt, dass üblicherweise die in den Leitungen angeordneten Ventile und/oder der Tankdeckel 72 sich in der geschlossenen Position befinden, sodass hier nicht zwingend eine Ansteuerung der Ventile oder dergleichen notwendig ist. Ggf. kann die Stellung einzelner Ventile und/oder des Tankdeckels oder dergleichen mittels Sensoren erfasst und an die Steuereinheit 10 ausgegeben werden. The function of the device according to the invention is as follows. When checking to see if there is a leak, all the inlets and outlets to and from the fuel tank will be checked first 7 locked. It should be noted that usually arranged in the lines valves and / or the fuel cap 72 are in the closed position, so that not necessarily a control of the valves or the like is necessary. Possibly. can the position of individual valves and / or the gas cap or the like detected by sensors and to the control unit 10 be issued.

Bevor die Steuereinheit 10 die Kraftstoffpumpe 6 betreibt, wird ein erster Druckwert im Kraftstoffbehälter 7 ermittelt. Anschließend wird die Kraftstoffpumpe 6 angesteuert, sodass diese Kraftstoff in die Kraftstoffleitung 8 fördert. Da das Rückschlagventil 9 geschlossen ist, wird der Kraftstoff über die Verbindungsleitung 3 zum Expansionsbehälter 2 gefördert. Wie aus 2 ersichtlich ist, mündet die Verbindungsleitung 3 dabei in den Hydraulikzylinder 20. Dadurch wird mehr und mehr Kraftstoff in den Hydraulikzylinder 20 gefördert, sodass sich der Hydraulikzylinder 20 in Richtung des Pfeils A bewegt (vgl. 2). Da der Hydraulikzylinder 20 an der Innenwand des zweiten Gehäuseteils 22 anliegt, wird das zweite Gehäuseteil 22 relativ zum ersten Gehäuseteil 21, welches fest an der Verbindungsleitung 3 fixiert ist, fortbewegt. Dadurch vergrößert sich ein Innenvolumen 29 des Expansionsbehälters 2. Dabei ist der Expansionsbehälter 2 derart ausgebildet, dass sich das Innenvolumen 29 des Expansionsbehälters 2 durch den eingeführten Kraftstoff um ein vorbestimmtes Differenzvolumen vergrößert, das größer ist als das Volumen des eingeführten Kraftstoffs. Durch die Expansion des Expansionsbehälters 2 wird Gas im gasförmigen Bereich 71 des Kraftstoffbehälters 7 komprimiert, sodass ein Druckanstieg im Kraftstoffbehälter 7 erfolgt. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, z. B. 30 Sekunden, misst der Drucksensor 4 einen zweiten Druckwert. Before the control unit 10 the fuel pump 6 operates, is a first pressure value in the fuel tank 7 determined. Subsequently, the fuel pump 6 controlled, so that this fuel into the fuel line 8th promotes. Because the check valve 9 is closed, the fuel is through the connecting line 3 to the expansion tank 2 promoted. How out 2 is apparent, opens the connection line 3 while in the hydraulic cylinder 20 , This will cause more and more fuel in the hydraulic cylinder 20 promoted, so that the hydraulic cylinder 20 moved in the direction of arrow A (see. 2 ). Because the hydraulic cylinder 20 on the inner wall of the second housing part 22 is applied, the second housing part 22 relative to the first housing part 21 , which firmly attached to the connecting line 3 is fixed, moved. This increases an internal volume 29 of the expansion tank 2 , Here is the expansion tank 2 designed such that the internal volume 29 of the expansion tank 2 increased by the introduced fuel by a predetermined differential volume which is greater than the volume of the introduced fuel. Through the expansion of the expansion tank 2 gas becomes gaseous 71 of the fuel tank 7 compressed, causing a pressure increase in the fuel tank 7 he follows. After a predetermined period of time, z. B. 30 seconds, measures the pressure sensor 4 a second pressure value.

Der Steuereinheit 10 wurden somit der erste und der zweite Druckwert übermittelt. Die Steuereinheit 10 ist nun eingerichtet, einen Vergleich des ersten und zweiten Druckwerts miteinander durchzuführen. Hierbei wird bevorzugt ein Differenzwert zwischen dem zweiten und ersten Druckwert ermittelt und bei einer Abweichung des Differenzwerts von einem vorbestimmten Schwellenwert bestimmt, dass eine Leckage vorhanden liegt. Wenn beispielsweise bei einer Volumenvergrößerung des Expansionsbehälters 2 ein ermittelter Druckunterschied unterhalb des Schwellenwerts liegt, ist eine Undichtigkeit im Kraftstoffbehälter 7 vorhanden, sodass ein Leck des Kraftstoffbehälters detektiert werden kann. Wenn beispielsweise der Druckunterschied zwischen dem ersten und zweiten Druckwert Null oder nahe Null wäre, ist davon auszugehen, dass ein sehr großes Leck vorhanden ist. The control unit 10 Thus, the first and the second pressure value were transmitted. The control unit 10 is now set up to perform a comparison of the first and second pressure value with each other. In this case, a difference value between the second and first pressure value is preferably determined, and when the difference value deviates from a predetermined threshold value, it is determined that a leakage is present. For example, if the volume expansion of the expansion tank 2 a detected pressure difference is below the threshold is a leak in the fuel tank 7 present, so that a leak of the fuel tank can be detected. For example, if the pressure difference between the first and second pressure values were zero or near zero, it is likely that there is a very large leak.

Wenn kein Leck vorhanden ist, wird ein Druckanstieg in Abhängigkeit von dem Zeitintervall zwischen den beiden Messungen vorliegen und über dem Schwellenwert für ein Leck liegen, sodass detektiert werden kann, dass der Kraftstoffbehälter 7 kein Leck aufweist. If there is no leak, there will be a pressure increase, depending on the time interval between the two measurements, above the threshold for a leak, so it can be detected that the fuel tank 7 has no leak.

Bei der Durchführung des Verfahrens zur Überprüfung des Kraftstoffbehälters auf ein Leck können die gewonnenen ersten und zweiten Druckwerte ferner auch noch dazu benutzt werden, einen Füllstand des Kraftstoffbehälters 7 zu bestimmen. Hierbei ist die Steuereinheit 10 zusätzlich eingerichtet, den bestimmten Differenzwert zwischen dem zweiten und ersten Druckwert mit einem gespeicherten Referenzwert zu vergleichen. Hierbei sind eine Vielzahl von Referenzwerten in einem Speicher der Steuereinheit abgespeichert. Hierbei entspricht jeder Referenzwert einem vorbestimmten Füllstand. Die Referenzwerte können beispielsweise im Labor bestimmt werden und dann entsprechend in der Steuereinheit 10 abgespeichert werden. Somit ist jedem Referenzwert ein Füllstand des Kraftstoffbehälters 7 zugeordnet, sodass in Abhängigkeit von dem Differenzwert auch eine Füllstandsbestimmung des Kraftstoffbehälters vorgenommen werden kann. Der Füllstand kann beispielsweise an einer Ausgabeeinrichtung, beispielsweise einer Tankuhr oder dergleichen, ausgegeben werden. Hier sei angemerkt, dass die Steuereinheit dabei die beiden Verfahren, d. h. die Überprüfung auf ein Leck und die Bestimmung eines Füllstandes, gleichzeitig oder auch nacheinander durchführen kann. Bei Verwendung in einem Fahrzeug können die beiden Verfahren auch während einer Fahrt des Fahrzeugs vorgenommen werden. In carrying out the method for checking the fuel tank for a leak, the obtained first and second pressure values can also be used to fill the fuel tank 7 to determine. Here is the control unit 10 additionally configured to compare the determined difference value between the second and first pressure values with a stored reference value. Here, a plurality of reference values are stored in a memory of the control unit. Here, each reference value corresponds to a predetermined level. The reference values can be determined, for example, in the laboratory and then correspondingly in the control unit 10 be stored. Thus, each reference value is a level of the fuel tank 7 assigned, so that in dependence on the difference value and a level determination of the fuel tank can be made. The fill level can be output, for example, at an output device, for example a fuel gauge or the like. It should be noted here that the control unit can perform the two methods, ie the check for a leak and the determination of a fill level, simultaneously or else one after the other. When used in a vehicle, the two methods can also be performed while driving the vehicle.

3 zeigt eine Vorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 shows a device 1 according to a second embodiment of the invention.

Im zweiten Ausführungsbeispiel ist der Expansionsbehälter 2 außerhalb des Kraftstoffbehälters 7 angeordnet und über eine Verbindungsöffnung im Kraftstoffbehälter 7 mit dem Kraftstoffbehälter 7 verbunden. Der Expansionsbehälter 2 ist als Faltenbalg ausgebildet und mit seiner einen Stirnseite um die Verbindungsöffnung herum am Kraftstoffbehälter 7 angeordnet, so dass eine dichte Verbindung zwischen dem Expansionsbehälter 2 und dem Kraftstoffbehälter 7 erreicht ist. Der Hydraulikzylinder 20 ist innerhalb des Kraftstoffbehälters 7 angeordnet und weist ein Kolbenelement 18 auf, welches im Hydraulikzylinder 20 angeordnet ist. Dabei ist das Kolbenelement 18 mit einem Boden des Expansionsbehälters 2 fest verbunden. Wenn somit die Kraftstoffpumpe 6 betrieben wird, wird Kraftstoff über die Verbindungsleitung 3 in einen Bereich 19 am Kolbenelement 18 gefördert, so dass sich das Kolbenelement 18 und der mit dem Kolbenelement 18 gekoppelte Boden des Expansionsbehälters 2 in Richtung des Pfeils C bewegt. Dadurch wird der Expansionsbehälter 2, welcher einen Wandbereich aus einem Faltenbalg 102 aufweist, komprimiert und ein dem Hub entsprechendes Gasvolumen des Expansionsbehälters 2 in den Kraftstoffbehälter 7 verdrängt, sodass sich eine Druckerhöhung im mit Gas gefüllten Bereich 71 ergibt. Diese Druckerhöhung kann wiederum, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, zur Bestimmung eines Lecks im Kraftstoffbehälter und/oder zur Bestimmung eines Füllstandes des Kraftstoffbehälters verwendet werden. In the second embodiment, the expansion tank 2 outside the fuel tank 7 arranged and via a connection opening in the fuel tank 7 with the fuel tank 7 connected. The expansion tank 2 is designed as a bellows and with its one end face around the connection opening on the fuel tank 7 arranged so that a tight connection between the expansion tank 2 and the fuel tank 7 is reached. The hydraulic cylinder 20 is inside the fuel tank 7 arranged and has a piston element 18 on which in the hydraulic cylinder 20 is arranged. Here is the piston element 18 with a bottom of the expansion tank 2 firmly connected. So if the fuel pump 6 is operated, fuel is through the connecting line 3 in an area 19 on the piston element 18 promoted, so that the piston element 18 and with the piston element 18 coupled bottom of expansion tank 2 moved in the direction of arrow C. This will be the expansion tank 2 which is a wall area of a bellows 102 has, compressed and a stroke corresponding gas volume of the expansion tank 2 in the fuel tank 7 displaced, so that an increase in pressure in the gas-filled area 71 results. This pressure increase can in turn, as described in the first embodiment, be used to determine a leak in the fuel tank and / or to determine a level of the fuel tank.

Nach erfolgter Überprüfung bzw. Füllstandsbestimmung wird das Umschaltventil 13 geöffnet, sodass eine Tankbelüftung ermöglicht wird. After verification or level determination, the switching valve 13 opened, allowing a tank ventilation.

4 zeigt eine Vorrichtung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim dritten Ausführungsbeispiel in der Verbindungsleitung 3 ein Absperrventil 17 angeordnet. Weiterhin zweigt die Verbindungsleitung 3 in Strömungsrichtung in der Kraftstoffleitung 8 auch nach dem Rückschlagventil 9 ab (vgl. 4). Durch das Vorsehen des Absperrventils 17 kann insbesondere bestimmt werden, wann die erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden sollen. Wenn beispielsweise die Vorrichtung 1 in einem Kraftstoffbehälter 7 eines Fahrzeugs verwendet wird, wird bei einem Start der Brennkraftmaschine die Kraftstoffpumpe 6 betrieben, wobei zuerst Kraftstoff zu den Einspritzeinrichtungen zugeführt werden muss, damit ein ordnungsgemäßer Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt ist. Erst nachdem der notwendige Druckaufbau im Kraftstoffsystem erreicht ist, kann dann eine Überprüfung des Kraftstoffbehälters 7 auf ein Leck bzw. eine Füllstandsbestimmung durchgeführt werden. 4 shows a device 1 according to a third embodiment of the invention. In contrast to the first embodiment, in the third embodiment in the connection line 3 a shut-off valve 17 arranged. Furthermore, the connection line branches 3 in the flow direction in the fuel line 8th also after the check valve 9 from (cf. 4 ). By providing the shut-off valve 17 In particular, it can be determined when the processes according to the invention are to be carried out. For example, if the device 1 in a fuel tank 7 is used of a vehicle, at a start of the internal combustion engine, the fuel pump 6 operated, wherein first fuel must be supplied to the injectors, so that proper operation of the internal combustion engine is ensured. Only after the necessary pressure build-up in the fuel system has been reached, can then a check of the fuel tank 7 be performed on a leak or a level determination.

5 zeigt eine Vorrichtung 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel ist beim vierten Ausführungsbeispiel in der Verbindungsleitung 3 eine Drossel 16 vorhanden. Die Drossel 16 ist dabei derart ausgebildet, dass keine vollständige Absperrung der Verbindungsleitung 3 möglich ist. Trotzdem ermöglicht die Drossel 16 bei einem Start einer Brennkraftmaschine, dass ein ausreichend schneller Druckaufbau im Kraftstoffsystem erreicht wird, da der durch die Kraftstoffpumpe 6 geförderte Kraftstoff zuerst hauptsächlich in das Kraftstoffsystem geleitet wird und über die Drossel 16 nur ein minimales Volumen zum Hydraulikzylinder 20 geführt wird. Erst nachdem der Druck ausreichend im Kraftstoffsystem aufgebaut wurde, wird auch ein ausreichender Volumenstrom in Richtung zum Hydraulikzylinder 20 ermöglicht, sodass dann die erfindungsgemäßen Verfahren zur Leckagebestimmung und zur Füllstandsbestimmung durchgeführt werden können. 5 shows a device 1 according to a fourth embodiment of the invention. In contrast to the third embodiment, in the fourth embodiment in the connection line 3 a throttle 16 available. The throttle 16 is designed such that no complete blocking of the connecting line 3 is possible. Nevertheless, the throttle allows 16 at a start of an internal combustion engine, that a sufficiently fast pressure build-up in the fuel system is achieved because of the fuel pump 6 Promoted fuel is first routed primarily into the fuel system and via the throttle 16 only a minimal volume to the hydraulic cylinder 20 to be led. Only after the pressure has been sufficiently built up in the fuel system, is also a sufficient flow in the direction of the hydraulic cylinder 20 allows, so that then the method of the invention for leakage determination and level determination can be performed.

Weiterhin sei angemerkt, dass bei der Verwendung eines Absperrventils 17 auch eine Druckspeicherfunktion in der Vorrichtung 1 ermöglicht werden kann, sodass ein erfolgter Druckanstieg auch über einen definierten Zeitraum gehalten werden kann. It should also be noted that when using a shut-off valve 17 also an accumulator function in the device 1 can be made possible so that a pressure increase can be maintained over a defined period of time.

Wie aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen ersichtlich wurde, kann erfindungsgemäß eine Vorrichtung bereitgestellt werden, welche unter Nutzung der Kraftstoffpumpe 6 eine Leckageüberprüfung und eine Füllstandsbestimmung ermöglicht. Dadurch ist keine externe Luftpumpe mit separatem elektrischem Antrieb notwendig, sodass erfindungsgemäß ein signifikant vereinfachter Aufbau erreicht wird. Ferner muss zur Durchführung der Verfahren kein externes Medium in den Kraftstoffbehälter 2 gepumpt werden, wie dies beispielsweise im Stand der Technik bei Verwendung der extern betriebenen Luftpumpe notwendig ist. As was apparent from the described embodiments, according to the invention, a device can be provided, which uses the fuel pump 6 allows a leak check and a level determination. As a result, no external air pump with separate electric drive is necessary, so that according to the invention a significantly simplified design is achieved. Furthermore, to carry out the process no external medium in the fuel tank 2 be pumped, as is necessary for example in the prior art when using the externally operated air pump.

Zu allen Ausführungsbeispielen sei ferner angemerkt, dass es auch möglich ist, dass der Expansionsbehälter 2 direkt in die Kraftstoffpumpe 6 integriert wird. Hierdurch wird ein besonders kompakter Aufbau erreicht und die Kraftstoffpumpe 6 kann als Modul umfassend die Pumpenfunktion für den Kraftstoff sowie die Lecküberprüfungsfunktion und/oder die Füllstandsbestimmungsfunktion ausführen. Dadurch wird eine besonders kostengünstige und platzsparende Realisierung der Erfindung ermöglicht. Hierbei sei auch angemerkt, dass bei einer Verwendung in einem Fahrzeug eine Diagnose auch ohne Start der Brennkraftmaschine möglich ist. Hierbei muss lediglich die Kraftstoffpumpe 6 zum Druckaufbau kurzfristig angesteuert werden. For all embodiments, it should also be noted that it is also possible that the expansion tank 2 directly into the fuel pump 6 is integrated. As a result, a particularly compact construction is achieved and the fuel pump 6 may perform as a module comprising the pump function for the fuel as well as the leak check function and / or the fill level determination function. This allows a particularly cost-effective and space-saving realization of the invention. It should also be noted that when used in a vehicle, a diagnosis is possible even without starting the internal combustion engine. All you have to do here is the fuel pump 6 be controlled for pressure build-up at short notice.

Nach Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren strömt der Kraftstoff aus dem Hydraulikzylinder 20 über Spaltleckagen wieder zurück in den Kraftstoffbehälter 7. Dabei wird die Rückströmung durch das Rückstellelement 23 unterstützt. Auch wird während der Rückstellung das Umschaltventil 13 geöffnet, um einen Druckabbau im Kraftstoffbehälter 7 zu ermöglichen. After carrying out the method according to the invention, the fuel flows out of the hydraulic cylinder 20 about gap leakage back into the fuel tank 7 , In this case, the return flow through the return element 23 supported. Also, during the reset, the switching valve 13 opened to a pressure reduction in the fuel tank 7 to enable.

Somit kann erfindungsgemäß eine echte Druckmessung bei einer sehr kurzen Diagnosezeit ermöglicht werden. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch robust gegenüber Verschmutzungen. Der Expansionsbehälter 2 kann ferner dabei unabhängig von einer Lage in den Kraftstoffbehälter 7 eingebaut werden. Thus, according to the invention, a true pressure measurement can be made possible with a very short diagnosis time. In addition, the device according to the invention is also robust against contamination. The expansion tank 2 can also be independent of a position in the fuel tank 7 to be built in.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009027738 A1 [0002]

Claims

Device for changing a pressure in a fuel tank ( 7 ), comprising: - an expansion tank ( 2 ), which is established by volume change of the expansion tank ( 2 ) a pressure change in the fuel tank ( 7 ), - a connecting line ( 3 ), which the expansion tank ( 2 ) with a fuel pump ( 6 ), and - an extendable and retractable hydraulic cylinder ( 20 ), by means of which the volume change of the expansion tank ( 2 ) is feasible.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the expansion tank is formed such that the volume of the expansion tank increases by the introduced fuel by a predetermined differential volume which is greater than the volume of the introduced fuel.

Device according to one of the preceding claims, further comprising a hydraulic cylinder ( 20 ) surrounding housing, wherein the housing a first housing part ( 21 ), a second housing part ( 22 ) and a housing member sealing the flexible element ( 28 ).

Device according to one of the preceding claims, wherein the expansion tank ( 2 ) in the fuel tank ( 7 ), or wherein the expansion tank ( 2 ) is arranged outside of the fuel tank.

Device according to one of the preceding claims, further comprising a shut-off valve ( 17 ) or a throttle ( 16 ), whereby the shut-off valve ( 17 ) or the throttle ( 16 ) in the connection line ( 3 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, further comprising a return element ( 23 ), which the expansion tank ( 2 ) returns to a starting position.

Apparatus according to any one of the preceding claims, further comprising a fuel pump.

Device according to one of the preceding claims, further comprising: - a pressure sensor ( 4 ) for determining pressure values in the fuel tank ( 7 ), and - a control unit ( 10 ), which is set up to compare a first pressure value with a second pressure value, wherein the first pressure value is determined when the fuel pump is not being operated, and the second pressure value is determined after a predetermined period of time during which the fuel pump ( 6 ), - the control unit ( 10 ) is further configured to determine a difference value between the second and first pressure value and to determine a leakage in a deviation of the difference value of a predetermined threshold value.

Device according to one of the preceding claims, comprising: - a pressure sensor ( 4 ) for determining pressure values in the fuel tank ( 7 ), and - a control unit ( 10 ), which is set up to compare a first pressure value with a second pressure value, wherein the first pressure value is determined when the fuel pump is not being operated, and the second pressure value is determined after a predetermined period of time during which the fuel pump ( 6 ), wherein the control unit is further configured to determine a difference value between the second pressure value and the first pressure value and to compare the difference value with a stored reference value, wherein each reference value has a fill level of the fuel tank ( 7 ) is assigned and the level can be determined in dependence of the difference value.

Method for checking a fuel tank for a leak, comprising the steps: - determining a first pressure value in the fuel tank, - operating a fuel pump ( 6 ) for changing a volume of an expansion tank ( 2 ), which is in operative connection with the fuel tank, - determining a second pressure value in the fuel tank ( 7 after a predetermined period of time during which the fuel pump has been operated, and - comparing the second with the first pressure value, wherein if the first pressure value is equal to the second pressure value or a difference between the second and first pressure value is less than a predetermined threshold value , it is determined that there is a leak.

A method according to claim 10, characterized in that fuel in the hydraulic cylinder ( 20 ) is pumped to a volume of the expansion tank ( 2 ) to enlarge.

A method according to claim 10 or 11, characterized in that the method is carried out at each start or at each stop of an internal combustion engine.

Method for determining a filling level of a fuel tank ( 7 ), comprising the steps: Determining a first pressure value in the fuel tank ( 7 ), - operating a fuel pump ( 6 ) for changing a volume of an expansion tank operatively connected to the fuel tank ( 2 ), - determining a second pressure value in the fuel tank ( 7 After a predetermined period of time in which the fuel pump has been operated, determining a difference value between the second and first pressure value, and comparing the difference value with a stored reference value, wherein each reference value is associated with a level of the fuel tank and the level of the fuel tank determined difference value can be assigned.

Method according to one of claims 10 to 12, wherein in a subsequent step, a method according to claim 13 is carried out.