DE102020215376A1 - Tankentlüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tankentlüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine zwischen einem Aktivkohlebehälter und einem Ansaugtrakt des Kraftfahrzeugs angeordnete Spülleitung aufweist, in welcher eine elektrisch angetriebene Spülpumpe angeordnet ist. Des Weiteren ist in der Spülleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter und der elektrisch angetriebenen Spülpumpe ein elektrisch ansteuerbares Wegeventil vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tankentlüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.
  • Bei ottomotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen werden Kraftstoffgase aus dem Kraftstofftank über eine Tankentlüftungsleitung abgeführt, in einem Adsorptionsfilter zwischengespeichert und dann der ottomotorischen Verbrennung zugeführt. Die Dosierung der abgeführten Kraftstoffgase erfolgt hierbei über ein Tankentlüftungsventil, welches die Zustände komplett geöffnet und komplett geschlossen annehmen kann. Um dennoch den Massenstrom durch dieses Tankentlüftungsventil quasi kontinuierlich verstellen zu können, kann das Tankentlüftungsventil mittels eines von der Motorsteuerung des Kraftfahrzeugs bereitgestellten PWM-Signals angesteuert werden. Die Frequenz einer Periode des PWM-Signals ist konstant. Sie beträgt beispielsweise 10 Hz. Dies entspricht einer Periodendauer von 100 ms. Das Tankentlüftungsventil ist während eines einstellbaren Anteils dieser Periodendauer im geöffneten Zustand und während der restlichen Zeit dieser Periode im geschlossenen Zustand.
  • Es ist des Weiteren bereits bekannt, eine Tankentlüftungsvorrichtung mit einer elektrisch angetriebenen Spülpumpe auszustatten, um eine erforderliche Spülmasse auch bei verbrauchsgünstigen Fahrzeugregelstrategien, beispielsweise bei Anwendung einer Entdrosselung oder bei einer Hybridisierung, sicherstellen zu können.
  • Bei einer getakteten Ansteuerung des Tankentlüftungsventils ergeben sich Nachteile im Hinblick auf die Akustik und eine ungleichmäßige Verteilung der Tankentlüftungsgase auf die einzelnen Zylinder des Kraftfahrzeugs. Dies kann zu Komforteinbußen für die Insassen des Kraftfahrzeugs führen, beispielsweise zu einem unruhigen Motorlauf, zu Leerlaufdrehzahlschwankungen, zu Vibrationen oder zu Motorgeräuschen. Des Weiteren erschweren die durch das getaktete Ansteuern des Tankentlüftungsventils induzierten Druckwellen eine Bestimmung der Gaszusammensetzung unter Verwendung von Druckmessungen. Ferner ist im Falle einer Verwendung einer elektrischen Spülpumpe diese Spülpumpe einer hohen Wärmebelastung ausgesetzt, da bei einem Fördern gegen das geschlossene Tankentlüftungsventil kein Kühleffekt durch Konvektion vorhanden ist. Ein komplettes Abschalten der Pumpe soll vermieden werden, um Ansprechzeiten zu verkürzen. Des Weiteren unterliegen Tankentlüftungsventile Fertigungstoleranzen. Dies zeigt sich in unterschiedlichen Öffnungstastverhältnissen. Daher muss der jeweilige Öffnungspunkt erst mit Hilfe einer zusätzlichen Steuergerätefunktion ermittelt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Tankentlüftungsvorrichtung anzugeben, bei welcher die vorstehend genannten Nachteile reduziert sind.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Die im Anspruch 1 angegebene Tankentlüftungsvorrichtung weist eine zwischen einem Aktivkohlebehälter und einem Ansaugtrakt des Kraftfahrzeugs angeordnete Spülleitung auf, in welcher eine elektrisch angetriebene Spülpumpe angeordnet ist. Des Weiteren ist in der Spülleitung zwischen dem Aktivkohlebehälter und der elektrisch angetriebenen Spülpumpe ein elektrisch ansteuerbares Wegeventil vorgesehen.
  • Eine derartige Tankentlüftungsvorrichtung ermöglicht es, die bei bekannten Tankentlüftungsvorrichtungen auftretenden Akustikprobleme und die thermische Belastung einer in der Spülleitung vorgesehenen elektrisch angetriebenen Spülpumpe zu reduzieren. Des Weiteren ermöglicht eine derartige Tankentlüftungsvorrichtung im Vergleich zu bekannten Tankentlüftungsvorrichtungen eine robustere Bestimmung der Zusammensetzung der Tankentlüftungsgase.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das elektrisch ansteuerbare Wegeventil einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang auf, wobei der erste Eingang mit dem Aktivkohlebehälter und der zweite Eingang mit einem Frischluftfilter verbunden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Eingang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils über ein Absperrventil mit dem Frischluftfilter verbunden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Spülleitung zwischen dem Ausgang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils und der elektrisch angetriebenen Spülpumpe ein Drucksensor angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Spülleitung zwischen der elektrisch angetriebenen Spülpumpe und dem Ansaugtrakt eine Drosselstelle angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Spülleitung zwischen der elektrisch angetriebenen Spülpumpe und dem Ansaugtrakt ein Drucksensor angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Drucksensor zwischen der elektrisch angetriebenen Spülpumpe und der Drosselstelle angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Tankentlüftungsvorrichtung eine Steuereinheit auf, die zur Ansteuerung der elektrisch angetriebenen Spülpumpe und des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit zum Empfang der Ausgangssignale der Drucksensoren ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit zur Ansteuerung des Absperrventils ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das elektrisch ansteuerbare Wegeventil kontinuierlich verstellbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das elektrisch ansteuerbare Wegeventil von zwei separaten digital schaltbaren Ventilen gebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Tankentlüftungsvorrichtung, bei welchem in einem Aktivkohlebehälter gespeicherte Tankentlüftungsgase über eine Spülleitung, in welcher sich eine elektrisch ansteuerbare Spülpumpe befindet, in einen Ansaugtrakt eines Kraftfahrzeugs gefördert wird, wobei die Tankentlüftungsgase über ein in der Spülleitung angeordnetes, elektrisch ansteuerbares Wegeventil geleitet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Tankentlüftungsgase über ein in der Spülleitung angeordnetes, elektrisch ansteuerbares Wegeventil geleitet und im Wegeventil mit Frischluft vermischt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine Skizze zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Tankentlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung und
    • 2 eine Skizze zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Tankentlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
  • Die 1 zeigt eine Skizze zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Tankentlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Die dargestellte Skizze enthält einen Aktivkohlebehälter 1, eine elektrisch angetriebene Spülpumpe 2, einen ersten Drucksensor 3, einen zweiten Drucksensor 4, eine Drosselstelle 5, einen Kraftstofftank 6, ein Absperrventil 7, ein einstückig ausgebildetes, elektrisch ansteuerbares Wegeventil 8, ein erstes Frischluftfilter 9a, ein zweites Frischluftfilter 9b, einen Ansaugtrakt 10, einen Verdichter 11, eine Steuereinheit 12 und eine Spülleitung 15.
  • Die Spülleitung 15 erstreckt sich vom Aktivkohlebehälter 1 bis zum Ansaugtrakt 10 des Kraftfahrzeugs. In der Spülleitung 15 sind das elektrisch ansteuerbare Wegeventil 8, der Drucksensor 4, die elektrisch angetriebene Spülpumpe 2, der Drucksensor 3 und die Drosselstelle 5 angeordnet.
  • Dabei ist ein Eingang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils 8 an einen Ausgang des Aktivkohlefilters 1 angeschlossen. Ein zweiter Eingang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils 8 ist über das Absperrventil 7 mit dem Frischluftfilter 9b verbunden. Der Ausgang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils 8 ist über den Drucksensor 4 mit einem Eingang der elektrisch angetriebenen Spülpumpe 2 verbunden. Der Ausgang der Spülpumpe 2 ist über den Drucksensor 3 mit einem Eingang der Drosselstelle 5 verbunden. Der Ausgang der Drosselstelle 5 ist an den Ansaugtrakt 10 angeschlossen und mündet in den Ansaugtrakt 10 in einem Bereich, der zwischen dem Frischluftfilter 9a und dem Verdichter 11 liegt.
  • Der Aktivkohlebehälter 1 ist dazu vorgesehen, aus dem Kraftstofftank 6 austretende Kohlenwasserstoffgase zu adsorbieren. Während des Betriebes des Kraftfahrzeugs erfolgt ein regeneratives Spülen des Aktivkohlebehälters 1, wobei aus dem Aktivkohlebehälter 1 austretende Kohlenwasserstoffgase mittels der aktiven Spülpumpe 2 gefördert werden und über die Drosselstelle 5 in den Ansaugtrakt geleitet werden. Der stromauf der Spülpumpe 1 in der Spülleitung 15 angeordnete Drucksensor 4 ist zur Messung des Fluiddrucks zwischen dem Aktivkohlebehälter 1 und der Spülpumpe 2 vorgesehen. Der stromab der Spülpumpe 2 angeordnete Drucksensor 3 ist zur Messung des Fluiddrucks in der Spülleitung 15 zwischen der Spülpumpe 2 und der Drosselstelle 5 vorgesehen.
  • Der im Ansaugtrakt 10 angeordnete Verdichter 11 ist Bestandteil eines Abgasturboladers, zu welchem des Weiteren eine nicht dargestellte Turbine gehört.
  • Der Steuereinheit 12 werden die Ausgangssignale der beiden Drucksensoren 3 und 4 und weitere Sensorsignale zugeführt, beispielsweise Sensorsignale, die die von einem Drehzahlsensor, eine Kurbelwellensensor, einem Nockenwellensensor, einem Fahrpedalsensor und einem oder mehreren Temperatursensoren bereitgestellt werden. Die Steuereinheit 12 ist dazu ausgebildet, die ihr zugeführten Sensorsignale, zu denen die Ausgangssignale der Drucksensoren 3 und 4 gehören, auf Basis eines hinterlegten Arbeitsprogrammes auszuwerten und Steuersignale für das Absperrventil 7, das Wegeventil 8 und die Spülpumpe 2 bereitzustellen. Des Weiteren ist Steuereinheit 12 dazu ausgebildet, Onboard-Diagnose-Algorithmen zu steuern, um eine gesetzlich vorgeschriebene Onboard-Diagnose durchzuführen.
  • Je nach Stellung des Wegeventils 8 kann in der Spülphase des Aktivkohlebehälters 1 entweder eine Strömung vom Frischluftfilter 9b durch das Absperrventil 7 und das Wegeventil 8 über die Spülpumpe 2 und die Drosselstelle 5 in den Ansaugtrakt 10 geleitet werden oder es kann eine Strömung aus dem Aktivkohlefilter 1 über das Wegeventil 8, die Spülpumpe 2 und die Drosselstelle 5 in den Ansaugtrakt 10 geleitet werden. Zwischen diesen beiden Extremstellungen des Wegeventils 8 kann unter Verwendung von Zwischenstellungen des Wegeventils eine Zudosierung der Kohlenwasserstoffgase in den Ansaugtrakt realisiert werden. Eine derartige Regulierung der in den Ansaugtrakt 10 eingebrachten Kohlenwasserstoffmenge erfolgt bei der vorliegenden Erfindung in erster Linie auf Basis einer von der Steuereinheit 12 ermittelten Kohlenwasserstoffkonzentration des Spülgases und nicht wie bei bekannten Tankentlüftungssystemen durch den Gesamtmassenstrom des Tankentlüftungsgases. Dies entspricht einer qualitativen Regulierung anstelle einer quantitativen Regulierung, wie sie bei bekannten Tankentlüftungssystemen erfolgt.
  • Die zur Realisierung der genannten qualitativen Regulierung notwendige Ansteuerung des Absperrventils 7, des Wegeventils 8 und der Spülpumpe 2 benötigten Steuersignale werden von der Motorsteuerung 12 bereitgestellt, in deren Software die notwendige Funktionalität implementiert ist. Zu dieser Funktionalität gehören bei einem Spülen des Aktivkohlefilters 1 unter anderem eine Bestimmung der Zusammensetzung, der Dichte und der benötigten Menge des Spülgases unter Verwendung der Ausgangssignale der Drucksensoren 3 und 4, eine Ermittlung einer erforderlichen Drehzahl der Spülpumpe 2 und eine Ermittlung der benötigten Stellung des Wegeventils 8. Zu der genannten Funktionalität gehört des Weiteren auch eine Erzeugung der genannten Steuersignale derart, dass ein Temperaturschutz der Spülpumpe gegeben ist.
  • Dabei kann die Dichte des Spülgases aus dem gemessenen Differenzdruck über die Spülpumpe und die Pumpendrehzahl ermittelt werden. Die Dichte ist dabei in guter Näherung direkt proportional zum gemessenen Differenzdruck. Aus dieser Gasdichte und ebenfalls gemessener Umgebungstemperatur und Umgebungsdruck kann die Kohlenwasserstoffkonzentration des Spülgases ermittelt werden.
  • Mit Kenntnis der Gaszusammensetzung kann der Durchfluss durch die Drosselstelle 5 wie folgt bestimmt werden:
  • Modell für Massenstrom durch die Drosselstelle 5: m ˙ 5 = A 5 ψ ( P 10 P 3 , K ) P 3 R S T 3
    Figure DE102020215376A1_0001
  • Durchflussparameter: ψ= { 2 κ κ 1 ( P 10 P 3 ) 2 κ ( P 10 P 3 ) κ + 1 κ , P 10 P 3 > p c r 2 κ κ + 1 ( 2 κ + 1 ) 1 κ 1 , P 10 P 3 p c r
    Figure DE102020215376A1_0002
  • m5
    Massenstrom durch die Drossel 5 [kg/s]
    A5
    Reduzierte durchströmte Querschnittsfläche der Drossel 5 [m2]
    κ
    Isentropenexponent des Gasstroms [-]
    Ψ
    Durchflussparameter [-]
    P3
    Absolutdruck vor Drossel 5 [Pa]
    P10
    Absolutdruck nach Drossel 5 [Pa]
    Rs
    Spezifische Gaskonstante des Gasstroms [J/(kgK)]
    T3
    Temperatur vor Drossel 5 [K]
    pcr
    Kritisches Druckverhältnis [-], definiert als p c r = ( 2 κ + 1 ) κ κ 1
    Figure DE102020215376A1_0003
  • Mit bekanntem Gesamtmassenstrom durch die Drosselstelle und einem durch den Motorbetriebspunkt vorgegebenen Soll-Kohlenwasserstoff-Massenstrom in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors lässt sich die
    Soll-Kohlenwasserstoffkonzentration des Spülgases bestimmen.
  • Die Kohlenwasserstoffkonzentration des Spülgases wird über die Position des Wegeventils reguliert. Das Motorsteuergerät stellt die nötige Kohlenwasserstoffkonzentration über einen Regelkreis ein, beispielsweise einem PID-Regler. Dabei wird die beschriebene Prozedur iterativ durchlaufen.
  • Bei Betriebszuständen, an denen kein Spülen des Aktivkohlefilters gewünscht ist, wird das Wegeventil so angesteuert, dass die Spülpumpe reine Luft in den Ansaugtrakt des Verbrenners fördert. Damit können thermisch kritische Betriebspunkte, bei denen die Spülpumpe gegen ein geschlossenes Ventil fördert, vermieden werden. Eine Kühlung der Pumpe durch Konvektion findet bei jedem Betriebspunkt, an dem die Spülpumpe betrieben wird, statt.
  • Die vorstehend beschriebene qualitative Regulierung vereinfacht das eine elektrisch angetriebene Spülpumpe 2 aufweisende Tankentlüftungssystem, reduziert Akustikprobleme, die bei bekannten, ein Taktventil aufweisenden Tankentlüftungssystemen auftreten und reduziert thermische Probleme der elektrisch angetriebenen Spülpumpe 2. Des Weiteren erlaubt das erfindungsgemäße Tankentlüftungssystem eine robustere Bestimmung der Zusammensetzung der Tankentlüftungsgase aufgrund von glatteren Druckverläufen ohne induzierte Druckwellen des Taktens. Ferner kann die Signalfilterung vereinfacht bzw. mit geringerer Dämpfung umgesetzt werden. Dies hat zur Folge, dass die Bestimmung der Zusammensetzung der Tankentlüftungsgase beschleunigt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in einer Minimierung des Zentrifugeneffektes und der Rückflusseffekte, da kein Fördern gegen ein geschlossenes Ventil erfolgt.
  • Diese Vorteile beruhen auf einer Systemkonfiguration des Tankentlüftungssystems, bei welcher in der zwischen dem Aktivkohlefilter und dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine vorgesehenen Spülleitung ein zum Regulieren der Kohlenwasserstoffkonzentration des Spülgases ausgebildetes elektrisch ansteuerbares Wegeventil und eine elektrisch ansteuerbare Spülpumpe angeordnet sind. Dabei wird dem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine durch eine vom Motorsteuergerät gesteuerte und von der ermittelten Kohlenwasserstoffkonzentration des Spülgases abhängige Dosierung der Tankentlüftungsgase zu dem Wegeventil ebenfalls zugeführter gefilterter Frischluft eine gewünschte Kohlenwasserstoffgaskonzentration bereitgestellt.
  • Die 2 zeigt eine Skizze zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Tankentlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
  • Die in der 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der in der 1 dargestellten Vorrichtung insbesondere dadurch, dass das in der 1 gezeigte einstückige Wegeventil 8 durch zwei separate schaltbare Ventile 13, 14 ersetzt ist, die in ihrer Gesamtheit ebenfalls ein digital ansteuerbares Wegeventil bilden.
  • Das Ventil 13 wird von der Steuereinheit 12 mit Steuersignalen beaufschlagt. Ein Anschluss des Ventils 13 ist an das Frischluftfilter 9a angeschlossen. Der andere Anschluss des Ventils 13 ist stromauf des Drucksensors 4 an die Spülleitung 15 angeschlossen.
  • Das Ventil 14 wird ebenfalls von der Steuereinheit 12 mit Steuersignalen beaufschlagt. Ein Anschluss des Ventils 14 ist mit dem Aktivkohlefilter 1 verbunden. Der andere Anschluss des Ventils 14 ist ebenfalls stromauf des Drucksensors 4 an die Spülleitung 15 angeschlossen. Die Steuereinheit 12 steuert die Ventile 13 und 14 derart an, dass eine jeweils gewünschte Mischung von Frischluft mit dem Tankentlüftungsgas in den Ansaugtrakt geleitet wird, so dass eine gewünschte Kohlenwasserstoffgaskonzentration in den Ansaugtrakt 10 gelangt.
  • Die weiteren Bestandteile der in der 2 gezeigten Vorrichtung stimmen mit den übereinstimmend nummerierten Bestandteilen der 1 überein.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele für die Erfindung unterscheiden sich von bekannten Tankentlüftungsvorrichtungen dadurch, dass sie kein Taktventil aufweisen. Dadurch können Vorteile im Hinblick auf die Fahrzeugakustik, eine Gleichverteilung der Spülgase auf die Zylinder des Kraftfahrzeugs, was positive Auswirkungen auf die Laufruhe und die Rohemissionen des Kraftfahrzeugs hat, und eine Erhöhung des Spüldurchsatzes aufgrund eines Wegfalls der Notwendigkeit einer starken Drosselstelle erzielt werden. Des Weiteren ermöglicht die Erfindung eine Erhöhung der Genauigkeit und der Robustheit bei der Ermittlung der Spülgaszusammensetzung und der Durchflussbestimmung durch die Drosselstelle 5. Ferner wird die thermische Belastung der in der Spülleitung 15 angeordneten elektrisch ansteuerbaren Spülpumpe 2 reduziert, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird. Im Unterschied zu bekannten Verfahren wird die Förderung der Tankentlüftungsgase in den Ansaugtrakt des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Kohlenwasserstoffkonzentration reguliert.

Claims (15)

  1. Tankentlüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine zwischen einem Aktivkohlebehälter (1) und einem Ansaugtrakt (10) des Kraftfahrzeugs angeordnete Spülleitung (15) aufweist, in welcher eine elektrisch angetriebene Spülpumpe (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spülleitung (15) zwischen dem Aktivkohlebehälter (1) und der elektrisch angetriebenen Spülpumpe (2) ein elektrisch ansteuerbares Wegeventil (8; 13, 14) vorgesehen ist.
  2. Tankentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch ansteuerbare Wegeventil (8) einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang aufweist, wobei der erste Eingang mit dem Aktivkohlebehälter (1) und der zweite Eingang mit einem Frischluftfilter (9b) verbunden ist..
  3. Tankentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils (8) über ein Absperrventil (7) mit dem Frischluftfilter (9b) verbunden ist.
  4. Tankentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spülleitung (15) zwischen dem Ausgang des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils (8) und der elektrisch angetriebenen Spülpumpe (2) ein Drucksensor (4) angeordnet ist.
  5. Tankentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spülleitung (15) zwischen der elektrisch angetriebenen Spülpumpe (2) und dem Ansaugtrakt (10) eine Drosselstelle (5) angeordnet ist.
  6. Tankentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spülleitung (15) zwischen der elektrisch angetriebenen Spülpumpe (2) und dem Ansaugtrakt (10) ein Drucksensor (3) angeordnet ist.
  7. Tankentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (3) zwischen der elektrisch angetriebenen Spülpumpe (2) und der Drosselstelle (5) angeordnet ist.
  8. Tankentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuereinheit (12) aufweist, die zur Ansteuerung der elektrisch angetriebenen Spülpumpe (2) und des elektrisch ansteuerbaren Wegeventils (8) ausgebildet ist.
  9. Tankentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) zum Empfang der Ausgangssignale der Drucksensoren (3, 4) ausgebildet ist.
  10. Tankentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) zur Ansteuerung des Absperrventils (7) ausgebildet ist.
  11. Tankentlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch ansteuerbare Wegeventil (8) kontinuierlich verstellbar ist.
  12. Tankentlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch ansteuerbare Wegeventil von zwei separaten digital schaltbaren Ventilen (13, 14) gebildet ist.
  13. Verfahren zum Betreiben einer Tankentlüftungsvorrichtung, bei welchem in einem Aktivkohlebehälter (1) gespeicherte Tankentlüftungsgase über eine Spülleitung (15), in welcher sich eine elektrisch ansteuerbare Spülpumpe (2) befindet, in einen Ansaugtrakt (10) eines Kraftfahrzeugs gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankentlüftungsgase über ein in der Spülleitung (15) angeordnetes, elektrisch ansteuerbares Wegeventil (8; 13, 14) geleitet werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankentlüftungsgase über ein in der Spülleitung (15) angeordnetes, elektrisch ansteuerbares Wegeventil (8; 13, 14) geleitet werden und im Wegeventil mit Frischluft vermischt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderung der Tankentlüftungsgase in den Ansaugtrakt des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Kohlenwasserstoffkonzentration reguliert wird.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639116A1 (de) 1996-09-24 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Tankentlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE19829423A1 (de) 1998-07-01 2000-01-05 Knecht Filterwerke Gmbh Einrichtung zur Entlüftung des Kraftstofftanks eines Verbrennungsmotors
US20070137622A1 (en) 2005-12-20 2007-06-21 Denso Corporation Fuel vapor treatment apparatus
DE112017003175T5 (de) 2016-07-27 2019-04-18 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Verarbeitungsvorrichtung für verdampften Kraftstoff

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010064239A1 (de) * 2010-12-28 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Entlüftungssystem, insbesondere für einen Kraftstofftank
DE102017223277B4 (de) * 2017-12-19 2024-03-07 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems einer Brennkraftmaschine
DE102019205483B3 (de) * 2019-04-16 2020-09-17 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Durchflusses durch ein Taktventil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19639116A1 (de) 1996-09-24 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Tankentlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE19829423A1 (de) 1998-07-01 2000-01-05 Knecht Filterwerke Gmbh Einrichtung zur Entlüftung des Kraftstofftanks eines Verbrennungsmotors
US20070137622A1 (en) 2005-12-20 2007-06-21 Denso Corporation Fuel vapor treatment apparatus
DE112017003175T5 (de) 2016-07-27 2019-04-18 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Verarbeitungsvorrichtung für verdampften Kraftstoff

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