DE102021204309A1 - Leak testing and component testing of a tank system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Tanksystems (1), wobei ein Tank eine erste Kammer (3) mit einem ersten Drucksensor (7) und eine zweite Kammer (5) mit einem zweiten Drucksensor (9) aufweist und die Kammern (3,5) durch ein Durchlassventil (11) und durch eine Pumpenverbindung (13) verbunden sind, und der Tank mit einem Außenventil (17) verbunden ist, mit:- Umpumpen (S1) von Treibstoff von der ersten (3) in die zweite Kammer (5) mit geschlossenem Außenventil (17) und Durchlassventil (11) durch eine Pumpe (15), sodass sich in der ersten Kammer (3) ein Unterdruck und in der zweiten Kammer (5) ein Überdruck aufbaut,- Öffnen (S3) des Durchlassventils (11) und Prüfen, ob sich die Druckdifferenz abbaut,- Prüfen (S4), ob sich der Druck in der ersten Kammer (3) und der Druck in der zweiten Kammer (5) auf lange Zeiten vollständig angleichen.The invention relates to a method for checking a tank system (1) for leaks, with a tank having a first chamber (3) with a first pressure sensor (7) and a second chamber (5) with a second pressure sensor (9), and the chambers (3, 5) are connected through a transfer valve (11) and through a pump connection (13), and the tank is connected to an external valve (17), with:- pumping over (S1) fuel from the first (3) to the second chamber ( 5) with closed external valve (17) and passage valve (11) by a pump (15), so that a negative pressure builds up in the first chamber (3) and an overpressure in the second chamber (5), - opening (S3) of the passage valve (11) and checking whether the pressure difference decreases, - checking (S4) whether the pressure in the first chamber (3) and the pressure in the second chamber (5) completely equalize over long periods of time.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung und Komponentenprüfung eines Tanksystems mit einem Tank zum Aufnehmen von flüssigem Treibstoff, ein solches Tanksystem mit einer Steuereinheit zur Dichtheitsprüfung und Komponentenprüfung des Tanksystems, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Tanksystem.The invention relates to a method for leak testing and component testing of a tank system with a tank for holding liquid fuel, such a tank system with a control unit for leak testing and component testing of the tank system, and a vehicle with such a tank system.
Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen werden typischerweise mit flüssigem Treibstoff wie Benzin betrieben. Der flüssige Treibstoff wird in einem Tank mitgeführt und in einer Benzinleitung zum Verbrennungsmotor geführt. Aus Umweltschutzgründen und aus Sicherheitsgründen ist es dabei wichtig, dass sowohl der Tank wie auch zwischen dem Tank und dem Verbrennungsmotor liegende Komponenten dicht sind, d. h. nicht nur den flüssigen Treibstoff halten, sondern auch Treibstoffdämpfe wie Benzindämpfe nicht in die Umgebung des Fahrzeugs entlassen. Im Stand der Technik sind daher Kanister bekannt, insbesondere Aktivkohlekanister, die typischerweise zwischen Tank und Verbrennungsmotor angeordnet sind und dazu ausgeführt sind, Treibstoffdämpfe aufzunehmen, die in bestimmten Situationen wiederum dem Verbrennungsmotor als Treibstoff zugeführt werden können, insbesondere in gasförmiger Form.Vehicle internal combustion engines typically run on liquid fuel such as gasoline. The liquid fuel is carried in a tank and fed to the internal combustion engine in a petrol line. For environmental and safety reasons, it is important that both the tank and the components between the tank and the combustion engine are tight, i. H. not only keep the liquid fuel, but also not release fuel vapors such as gasoline vapors into the environment of the vehicle. Canisters are therefore known in the prior art, in particular activated carbon canisters, which are typically arranged between the tank and the internal combustion engine and are designed to absorb fuel vapors which, in certain situations, can in turn be supplied to the internal combustion engine as fuel, in particular in gaseous form.
Die
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Dichtheitsprüfung eines Tanksystems, insbesondere für ein Fahrzeug, zu verbessern und die dafür verwendeten Komponenten ebenfalls zu prüfen.It is therefore an object of the invention to improve leak testing of a tank system, in particular for a vehicle, and also to test the components used for this.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung und Komponentenprüfung eines Tanksystems mit einem Tank zum Aufnehmen von flüssigem Treibstoff, wobei der Tank eine erste Kammer mit einem ersten Drucksensor und eine zweite Kammer mit einem zweiten Drucksensor aufweist und die Kammern durch ein Durchlassventil und durch eine Pumpenverbindung verbunden sind, wobei eine Pumpe an der Pumpenverbindung dazu dient, flüssigen Treibstoff zwischen den Kammern umzupumpen, wobei zumindest eine der Kammern mit einem Auslass mit Außenventil verbunden ist, um flüssigen Treibstoff dem Tank zu entnehmen und/oder einzufüllen, aufweisend die Schritte:
- - Umpumpen von Treibstoff von der ersten Kammer in die zweite Kammer mit geschlossenem Außenventil und geschlossenem Durchlassventil, sodass sich in der ersten Kammer ein Unterdruck und in der zweiten Kammer ein Überdruck aufbaut,
- - Stoppen des Umpumpens, wenn eine vorgegebene Druckdifferenz zwischen den Kammern oder ein vorgegebener Absolutdruck in einer der Kammern gemäß dem ersten Drucksensor und/oder dem zweiten Drucksensor erreicht ist, und Geschlossenhalten des Außenventils und des Durchlassventils für eine vorgegebene Zeitdauer, und Prüfen, ob die Druckdifferenz zwischen den Kammern oder ein Absolutdruck über die vorgegebene Zeitdauer konstant bleibt,
- - Öffnen des Durchlassventils nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer und Prüfen, ob sich die Druckdifferenz zwischen den Kammern abbaut,
- - Prüfen gemäß einem mit dem ersten Drucksensor erfassten Druck und/oder einem mit dem zweiten Drucksensor erfassten Druck, ob sich der Druck in der ersten Kammer und der Druck in der zweiten Kammer auf lange Zeiten vollständig angleichen.
- - Pumping fuel from the first chamber into the second chamber with the external valve and the passage valve closed, so that a negative pressure builds up in the first chamber and an overpressure in the second chamber,
- - Stopping pumping over when a predetermined pressure difference between the chambers or a predetermined absolute pressure in one of the chambers according to the first pressure sensor and/or the second pressure sensor is reached, and keeping the outer valve and the passage valve closed for a predetermined period of time, and checking whether the Pressure difference between the chambers or an absolute pressure remains constant over the specified period of time,
- - Opening the passage valve after the specified time has elapsed and checking whether the pressure difference between the chambers decreases,
- - checking according to a pressure detected with the first pressure sensor and/or a pressure detected with the second pressure sensor, whether the pressure in the first chamber and the pressure in the second chamber completely equalize for long periods of time.
Die erste Kammer und die zweite Kammer sind somit prinzipiell durch zwei Kanäle miteinander verbunden: Einerseits die Pumpenverbindung, die jedoch beim Stillstand der Pumpe als fluiddicht betrachtet werden kann, andererseits durch das Durchlassventil, das insbesondere als eine abschließbare Schlauch- oder Rohrverbindung ausgeführt ist. Bevorzugt kann sowohl die Pumpe als auch das Durchlassventil durch die Ansteuerung einer Steuereinheit aktiviert bzw. geöffnet oder verschlossen werden.The first chamber and the second chamber are thus in principle connected to one another by two channels: on the one hand, the pump connection, which can be considered fluid-tight when the pump is at a standstill, and on the other hand, through the passage valve, which is designed in particular as a lockable hose or pipe connection. Both the pump and the passage valve can preferably be activated or opened or closed by the activation of a control unit.
Durch diese Kanäle kann der flüssige Treibstoff zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer bewegt werden. Der flüssige Treibstoff ist bevorzugt Benzin oder ein anderer kohlenwasserstoffbasierter Treibstoff.The liquid propellant can be moved between the first chamber and the second chamber through these channels. The liquid fuel is preferably gasoline or another hydrocarbon-based fuel.
Das Umpumpen von Treibstoff von der ersten Kammer in die zweite Kammer erfolgt mittels der Pumpe, die bevorzugt von der Steuereinheit entsprechend angesteuert wird. Die Pumpe kann die Systempumpe sein, die beim normalen Betrieb, außerhalb des Diagnosemodus, den Kraftstoffdruck zum Verbrennungsmotor zur Verfügung stellt. Somit ist keine separate Diagnosepumpe notwendig. Die Pumpe kann eine Kolben-Zylinder basierte Pumpe oder eine Turbopumpe, oder eine Flügelzellenpumpe, oder jede beliebige andere Pumpe sein. Bevor dieses Umpumpen erfolgt, ist vorteilhaft in der ersten Kammer und in der zweiten Kammer ein solcher Pegel von flüssigem Treibstoff vorhanden, dass in der zweiten Kammer ausreichend Luftvolumen vorhanden ist, das komprimiert werden kann, sodass Treibstoff aus der ersten Kammer in die zweite Kammer gepumpt werden kann.The fuel is pumped from the first chamber into the second chamber by means of the pump, which is preferably controlled accordingly by the control unit. The pump can be the system pump, which during normal operation, outside of the diagnostic mode, the fuel pressure to the internal combustion engine. This means that no separate diagnostic pump is required. The pump can be a piston-cylinder based pump or a turbo pump, or a vane pump, or any other pump. Before this pumping over occurs, there is advantageously such a level of liquid fuel in the first chamber and in the second chamber that there is sufficient volume of air in the second chamber to be compressed so that fuel is pumped from the first chamber to the second chamber can be.
Zwischen dem Außenventil und der jeweiligen Kammer können noch weitere Komponenten des Tanksystems angeordnet sein. Beispielsweise der in der Einleitung genannte Kanister zum Aufnehmen von Treibstoffdämpfen, entsprechende Leitungen dazwischen, oder Ähnliches. Dementsprechend kann die Dichtheit des Tanksystems bis hin zum Außenventil geprüft werden.Further components of the tank system can also be arranged between the outer valve and the respective chamber. For example, the canister mentioned in the introduction for absorbing fuel vapors, corresponding lines in between, or the like. Accordingly, the tightness of the tank system can be checked up to the external valve.
Der erste Drucksensor und der zweite Drucksensor befinden sich vorteilhaft durchgehend oberhalb eines Pegelstands einer jeweiligen Kammer, sodass sie nie in den flüssigen Treibstoff eingetaucht sind. Dies erleichtert vorteilhaft die Druckmessung, da kein hydrostatischer Druck durch den flüssigen Treibstoff auf einen jeweiligen Drucksensor wirkt.The first pressure sensor and the second pressure sensor are advantageously always above a level of a respective chamber, so that they are never immersed in the liquid fuel. This advantageously facilitates the pressure measurement, since no hydrostatic pressure acts on a respective pressure sensor due to the liquid fuel.
Die bei der Komponentenprüfung geprüften Komponenten dienen insbesondere dazu, die Dichtheitsprüfung des Tanksystems durchzuführen. Durch das Prüfen, ob sich die Druckdifferenz zwischen den Kammern nach dem Öffnen des Durchlassventils abbaut, kann geprüft werden, ob das Durchlassventil sich korrekt geöffnet hat. Durch das Prüfen, ob sich der Druck in der ersten Kammer und der Druck in der zweiten Kammer auf lange Zeiten vollständig angleichen, kann geprüft werden, ob erstens das Durchlassventil sich korrekt geöffnet hat und zweitens, ob die Drucksensoren korrekt arbeiten, da bei ausreichend schnellem Druckabbau von einem korrekten Funktionieren des Durchlassventils ausgegangen werden kann, wenn sich langfristig jedoch die Drücke nicht angleichen, von defekten Drucksensoren ausgegangen werden kann, da ein konstanter stationärer Versatz auftritt, wo er bei korrekt geöffnetem Durchlassventil nicht auftreten dürfte.The components tested during the component test serve in particular to carry out the leak test of the tank system. By checking whether the pressure difference between the chambers decreases after the passage valve has opened, it can be checked whether the passage valve has opened correctly. By checking whether the pressure in the first chamber and the pressure in the second chamber completely equalize over a long period of time, it is possible to check whether, firstly, the flow control valve has opened correctly and, secondly, whether the pressure sensors are working correctly, since they are sufficiently fast Pressure reduction can be assumed to be a correct functioning of the gate valve, but if the pressures do not equalize in the long term, defective pressure sensors can be assumed, since a constant stationary offset occurs where it should not occur with a correctly opened gate valve.
Es ist daher eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass nicht nur eine Dichtheitsprüfung des Tanksystems erfolgt, sondern auch zur Dichtheitsprüfung verwendete Komponenten mitgeprüft werden. Solche Fälle werden daher eingeschlossen, in denen eine Dichtheit durch ein Prüfungsverfahren erkannt wird, während jedoch der Tank nicht dicht ist und das falsche Ergebnis durch defekte Komponenten ermittelt wurde. Ferner kann der Fall auftreten, dass der Tank mit beiden Kammern und den umliegenden Komponenten tatsächlich dicht ist, jedoch die Komponenten zur Prüfung defekt sind und ausgetauscht werden müssen. Beide Fälle werden durch das erfindungsgemäße Verfahren abgedeckt, sodass eine Dichtheitsprüfung und eine Komponentenprüfung für die Dichtheitsprüfung des Tanksystems erfolgt.It is therefore an advantageous effect of the invention that not only is a leak test of the tank system carried out, but also the components used for the leak test are also tested. Such cases are therefore included in which a leak is detected by a test procedure, but while the tank is not leak-proof and the incorrect result was determined by defective components. Furthermore, the case can arise that the tank with both chambers and the surrounding components is actually tight, but the components for testing are defective and must be replaced. Both cases are covered by the method according to the invention, so that a leak test and a component test for the leak test of the tank system are carried out.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vor dem Umpumpen von Treibstoff von der ersten Kammer in die zweite Kammer das Durchlassventil geöffnet, ohne dass die Pumpe aktiv ist, sodass in der ersten Kammer und in der zweiten Kammer ein gleicher Pegel von Treibstoff und die gleiche Druckverteilung über die Höhe der Kammern vorherrscht, wobei der vom ersten Drucksensor und der vom zweiten Drucksensor jeweils erfasste Druck verglichen wird und bei einer Abweichung ein Fehler im Durchlassventil oder im ersten und/oder zweiten Drucksensor erkannt wird. Vor dem Umpumpen befinden sich gemäß dieser Ausführungsform die beiden Kammern in Kommunikation miteinander und bei korrekt geöffnetem Durchlassventil im Gleichgewicht miteinander. Wird ein davon abweichendes Ergebnis durch eine Abweichung von der Messung des ersten Drucksensors von der Messung des zweiten Drucksensors erfasst, kann darauf geschlossen werden, dass entweder das Durchlassventil fälschlicherweise noch verschlossen ist oder einer der Drucksensoren falsche Ergebnisse liefert.According to an advantageous embodiment, before fuel is pumped from the first chamber into the second chamber, the passage valve is opened without the pump being active, so that the same level of fuel and the same pressure distribution over the first chamber and in the second chamber Height of the chambers prevails, wherein the pressure detected by the first pressure sensor and the second pressure sensor is compared in each case and if there is a deviation, a fault in the passage valve or in the first and/or second pressure sensor is detected. According to this embodiment, before pumping over, the two chambers are in communication with one another and are in equilibrium with one another when the passage valve is correctly open. If a deviating result is recorded due to a deviation between the measurement of the first pressure sensor and the measurement of the second pressure sensor, it can be concluded that either the through-flow valve is incorrectly still closed or one of the pressure sensors is delivering incorrect results.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird beim Prüfen, ob die Druckdifferenz zwischen den Kammern oder ein Absolutdruck über die vorgegebene Zeitdauer nach dem Umpumpen konstant bleibt, ein Druckanstieg während der vorgegebenen Zeitdauer in der ersten Kammer und ein Druckabfall während der vorgegebenen Zeitdauer in der zweiten Kammer mit einem jeweiligen Grenzwert verglichen und der jeweilige Druck als konstant angesehen wird, wenn der jeweilige Grenzwert nicht überschritten wird.According to a further advantageous embodiment, when checking whether the pressure difference between the chambers or an absolute pressure remains constant over the specified period of time after pumping over, a pressure increase during the specified period of time in the first chamber and a pressure drop during the specified period of time in the second chamber compared to a respective limit value and the respective pressure is regarded as constant if the respective limit value is not exceeded.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird beim Unterschreiten des Grenzwerts für eine der Kammern und beim Überschreiten des Grenzwerts für die andere der Kammern ein Leck in einer der Kammern festgestellt und beim gleichzeitigen Überschreiten der Grenzwerte für beide Kammern ein Defekt am Durchlassventil festgestellt. Vorteilhaft kann gemäß dieser Ausführungsform der Ursprung eines Defekts festgestellt werden, da im ersten Fall, wenn der eine Grenzwert eingehalten wird, der für die andere Kammer aber nicht eingehalten wird, offenbar diejenige Kammer mit dem nicht eingehaltenen Grenzwert defekt ist. Werden beide Grenzwerte gleichzeitig überschritten, kann davon ausgegangen werden, dass ein Defekt am Durchlassventil vorliegt.According to a further advantageous embodiment, a leak in one of the chambers is determined when the limit value for one of the chambers is undershot and the other chamber exceeds the limit value, and a defect in the passage valve is determined if the limit values for both chambers are exceeded at the same time. According to this embodiment, the origin of a defect can advantageously be determined, since in the first case, when one limit value is complied with but not complied with for the other chamber, the chamber with the non-complied limit value is obviously defective. If both limit values are exceeded at the same time, it can be assumed that the flow control valve is defective.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Druckdifferenz an dem ersten Drucksensor bezüglich der Zeitpunkte vor und nach dem Umpumpen ermittelt und daraus eine theoretische Druckdifferenz am zweiten Drucksensor bezüglich der gleichen Zeitpunkte ermittelt und mit der vom zweiten Drucksensor ermittelten tatsächlichen Druckdifferenz bezüglich der gleichen Zeitpunkte verglichen.According to a further advantageous embodiment, a pressure difference is determined at the first pressure sensor with regard to the points in time before and after pumping over, and from this a theoretical pressure difference is determined at the second pressure sensor with regard to the same points in time and compared with the actual pressure difference determined by the second pressure sensor with regard to the same points in time.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Druckdifferenz an dem zweiten Drucksensor bezüglich der Zeitpunkte vor und nach dem Umpumpen ermittelt und daraus eine theoretische Druckdifferenz am ersten Drucksensor bezüglich der gleichen Zeitpunkte ermittelt und mit der vom ersten Drucksensor ermittelten tatsächlichen Druckdifferenz bezüglich der gleichen Zeitpunkte verglichen.According to a further advantageous embodiment, a pressure difference is determined at the second pressure sensor with regard to the points in time before and after pumping over, and from this a theoretical pressure difference is determined at the first pressure sensor with regard to the same points in time and compared with the actual pressure difference determined by the first pressure sensor with regard to the same points in time.
Die theoretische Ermittlung in den beiden vorgenannten Ausführungsformen für einen Drucksensor auf Basis der Messungen des jeweils anderen Drucksensors erfolgt bevorzugt mittels eines thermodynamischen Modells zur Druckzunahme durch Volumenverkleinerung. Es wird in diesen Modellen insbesondere davon ausgegangen, dass der flüssige Treibstoff inkompressibel ist, während die übrige Luft in der jeweiligen Kammer kompressibel ist. Gemäß diesen Ausführungsformen kann auf einen Defekt an zumindest einem der Drucksensoren geschlossen werden.The theoretical determination in the two aforementioned embodiments for a pressure sensor based on the measurements of the other pressure sensor in each case is preferably carried out using a thermodynamic model for the pressure increase through volume reduction. In particular, these models assume that the liquid fuel is incompressible, while the remaining air in the respective chamber is compressible. According to these specific embodiments, a defect in at least one of the pressure sensors can be inferred.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird beim Öffnen des Durchlassventils nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer abhängig von einem am ersten Drucksensor erfassten Druck und/oder von einem am zweiten Drucksensor erfassten Druck geprüft, ob sich die Druckdifferenz zwischen den Kammern ausreichend schnell abbaut. Hierfür sind insbesondere in einer Steuereinheit empirische oder theoretisch ermittelte Werte abgespeichert, die mit dem zeitlichen Druckverlauf in den Kammern verglichen werden. Der Druckabbau erfolgt insbesondere nichtlinear, das heißt mit höheren Druckdifferenzen schneller als bei geringeren Druckdifferenzen, sodass bei der Prüfung der Geschwindigkeit des Abbaus der Druckdifferenz die initiale Druckdifferenz berücksichtigt wird. Erfolgt der Abbau der Druckdifferenz bei vermeintlich geöffnetem Durchlassventil nicht wie erwartet ausreichend schnell, so kann auf ein defektes Durchlassventil geschlossen werden, das beispielsweise nicht vollständig geöffnet ist.According to a further advantageous embodiment, when the passage valve opens after the specified period of time has elapsed, a check is made based on a pressure detected at the first pressure sensor and/or a pressure detected at the second pressure sensor as to whether the pressure difference between the chambers is decreasing sufficiently quickly. For this purpose, empirical or theoretically determined values are stored in particular in a control unit, which are compared with the pressure profile over time in the chambers. The pressure reduction takes place in particular in a non-linear manner, that is to say faster with higher pressure differences than with lower pressure differences, so that the initial pressure difference is taken into account when checking the speed of the reduction in the pressure difference. If the reduction in pressure difference does not take place as quickly as expected when the passage valve is supposed to be open, then it can be concluded that the passage valve is defective and is not fully open, for example.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein offenes Durchlassventil und/oder eine defekte Pumpe erkannt, wenn nach dem Stoppen des Umpumpens der vom ersten Drucksensor erfasste Druck und der vom zweiten Drucksensor erfasste Druck gleich sind.According to a further advantageous embodiment, an open passage valve and/or a defective pump is detected if, after pumping has stopped, the pressure detected by the first pressure sensor and the pressure detected by the second pressure sensor are the same.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Verfahrensschritte mehrfach wiederholt.According to a further advantageous embodiment, the method steps are repeated several times.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Verfahren weiterhin den Schritt auf:
- - Öffnen des Durchlassventils und des Außenventils und Prüfen, ob der vom ersten Drucksensor erfasste Druck gleich der vom zweiten Drucksensor erfasste Druck ist, und Erkennen eines Fehlers im ersten Drucksensor und/oder zweiten Drucksensor, wenn eine Abweichung vorliegt.
- - opening the passage valve and the outer valve and checking whether the pressure detected by the first pressure sensor is equal to the pressure detected by the second pressure sensor, and detecting a fault in the first pressure sensor and/or the second pressure sensor if there is a deviation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird geprüft, ob der vom ersten Drucksensor erfasste Druck gleich der vom zweiten Drucksensor erfasste Druck gleich dem Atmosphärendruck der Umgebung des Tanksystems ist.According to a further advantageous embodiment, it is checked whether the pressure detected by the first pressure sensor is equal to the pressure detected by the second pressure sensor and is equal to the atmospheric pressure of the area surrounding the tank system.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Tanksystem mit einem Tank und einer Steuereinheit zur Dichtheitsprüfung und Komponentenprüfung des Tanksystems, wobei der Tank zum Aufnehmen von flüssigem Treibstoff dient und eine erste Kammer mit einem ersten Drucksensor und eine zweite Kammer mit einem zweiten Drucksensor aufweist und die Kammern durch ein Durchlassventil und durch eine Pumpenverbindung verbunden sind, wobei eine Pumpe der Pumpenverbindung dazu dient, flüssigen Treibstoff zwischen den Kammern umzupumpen, wobei zumindest eine der Kammern mit einem Auslass mit Außenventil verbunden ist, um flüssigen Treibstoff dem Tank zu entnehmen und/oder einzufüllen, wobei die Steuereinheit dazu ausgeführt ist die Pumpe zum Umpumpen von Treibstoff von der ersten Kammer in die zweite Kammer mit geschlossenem Außenventil und geschlossenem Durchlassventil anzusteuern, sodass sich in der ersten Kammer ein Unterdruck und in der zweiten Kammer ein Überdruck aufbaut, das Umpumpen zu stoppen, wenn eine vorgegebene Druckdifferenz zwischen den Kammern oder ein vorgegebener Absolutdruck in einer der Kammern gemäß dem ersten Drucksensor und/oder dem zweiten Drucksensor erreicht ist, und wobei die Steuereinheit ferner zum Geschlossenhalten des Außenventils und des Durchlassventils für eine vorgegebene Zeitdauer und zum Prüfen ausgeführt ist, ob die Druckdifferenz zwischen den Kammern oder ein Absolutdruck über die vorgegebene Zeitdauer konstant bleibt, sowie zum Öffnen des Durchlassventils nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer und zum Prüfen, ob sich die Druckdifferenz zwischen den Kammern abbaut, und zum Prüfen gemäß einem mit dem ersten Drucksensor erfassten Druck und/oder einem mit dem zweiten Drucksensor erfassten Druck, ob sich der Druck in der ersten Kammer und der Druck in der zweiten Kammer auf lange Zeiten vollständig angleichen.Another aspect of the invention relates to a tank system with a tank and a control unit for leak testing and component testing of the tank system, the tank being used to hold liquid fuel and having a first chamber with a first pressure sensor and a second chamber with a second pressure sensor and the chambers connected through a transfer valve and through a pump connection, a pump of the pump connection serving to pump liquid fuel between the chambers, at least one of the chambers being connected to an outlet with an external valve for withdrawing and/or filling liquid fuel into the tank, wherein the control unit is designed to control the pump for pumping fuel from the first chamber into the second chamber with the external valve closed and the passage valve closed, so that a negative pressure builds up in the first chamber and an overpressure builds up in the second chamber, stopping the pumping, when a predetermined pressure difference between the chambers or a predetermined absolute pressure in one of the chambers according to the first pressure sensor and/or the second pressure sensor is reached, and wherein the control unit is also designed to keep the outer valve and the passage valve closed for a predetermined period of time and for testing, whether the pressure difference between the chambers or an absolute pressure remains constant over the predetermined period of time, and for opening the gate valve after the predetermined period of time has elapsed and for checking whether the pressure difference between the chambers is decreasing, and for checking according to a pressure detected by the first pressure sensor and/or one with the second pressure sensor detected pressure, whether the pressure in the first chamber and the pressure in the second chamber fully equalize for long periods of time.
Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Tanksystems ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Verfahren vorstehend gemachten Ausführungen.Advantages and preferred developments of the proposed tank system result from an analogous and analogous transfer of the statements made above in connection with the proposed method.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Tanksystem wie oben und im Folgenden beschrieben.A further aspect of the invention relates to a vehicle with a tank system as described above and below.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the following description, in which at least one exemplary embodiment is described in detail-if necessary with reference to the drawing. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
-
1 : Ein Tanksystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
2 : Ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung und Komponentenprüfung des Tanksystems aus der1 .
-
1 : A tank system according to an embodiment of the invention. -
2 : A method for leak testing and component testing of the tank system from the1 .
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.The representations in the figures are schematic and not to scale.
Eine Turbo-Pumpe 15 der Pumpenverbindung 13 steht dazu bereit, den flüssigen Treibstoff zwischen den Kammern 3,5 umzupumpen. An der ersten Kammer 3 ist ein Auslass angeordnet, der außerhalb der Kammern 3,5 ein absperrbares Außenventil 17 aufweist.A
Durch den Auslass kann flüssiger Treibstoff dem Tank entnommen werden oder diesem zugefügt werden. Der gezeigte Auslass ist auch stellvertretend für getrennte Auslässe zu verstehen, einen für die Entnahme von Treibstoff aus dem Tank zur Zuführung an einen Verbrennungsmotor und einen Auslass, um Treibstoff in den Tank nachzufüllen.Liquid propellant can be removed from or added to the tank through the outlet. The outlet shown is also representative of separate outlets, one for removing fuel from the tank for delivery to an internal combustion engine and an outlet for adding fuel to the tank.
- - Umpumpen S1 von Treibstoff von der ersten
Kammer 3 in die zweiteKammer 5mit geschlossenem Außenventil 17 und geschlossenem Durchlassventil 11, sodass sich in der erstenKammer 3 ein Unterdruck und in der zweitenKammer 5 ein Überdruck aufbaut, - - Stoppen S2 des Umpumpens, wenn eine vorgegebene Druckdifferenz zwischen
3,5 oder ein vorgegebener Absolutdruck in einer derden Kammern 3,5 gemäßKammern dem ersten Drucksensor 7 und/oderdem zweiten Drucksensor 9 erreicht ist, und Geschlossenhalten des Außenventils 17 und des Durchlassventils 11 für eine vorgegebene Zeitdauer, und Prüfen, ob die Druckdifferenz zwischen 3,5 oder ein Absolutdruck über die vorgegebene Zeitdauer konstant bleibt,den Kammern - - Öffnen S3 des
Durchlassventils 11 nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer und Prüfen, ob sich die Druckdifferenz zwischen 3,5 abbaut,den Kammern - - Prüfen S4 gemäß einem mit
dem ersten Drucksensor 7 erfassten Druck und/oder einem mitdem zweiten Drucksensor 9 erfassten Druck, ob sich der Druck in der erstenKammer 3 und der Druck in der zweitenKammer 5 auf lange Zeiten vollständig angleichen. - - Öffnen S5 des
Durchlassventils 11 und des Außenventils 17 und Prüfen, ob der vom ersten Drucksensor 7 erfasste Druck gleich der vom zweiten Drucksensor 9 erfasste Druck ist, und Erkennen eines Fehlers im ersten Drucksensor 7 und/oder zweiten Drucksensor 9, wenn eine Abweichung vorliegt.
- - Pumping S1 of fuel from the
first chamber 3 into thesecond chamber 5 with theexternal valve 17 and thepassage valve 11 closed, so that a negative pressure builds up in thefirst chamber 3 and a positive pressure builds up in thesecond chamber 5, - - Stopping S2 of pumping over when a predetermined pressure difference between the chambers 3.5 or a predetermined absolute pressure in one of the chambers 3.5 according to the
first pressure sensor 7 and/or thesecond pressure sensor 9 is reached, and keeping theouter valve 17 and the passage valve closed 11 for a specified period of time, and checking whether the pressure difference between the chambers 3.5 or an absolute pressure remains constant over the specified period of time, - - Opening S3 of the
passage valve 11 after the specified period of time has elapsed and checking whether the pressure difference between the chambers 3.5 decreases, - - Check S4 according to a pressure detected with the
first pressure sensor 7 and/or a pressure detected with thesecond pressure sensor 9 whether the pressure in thefirst chamber 3 and the pressure in thesecond chamber 5 completely equalize for long periods of time. - - Opening S5 of the
passage valve 11 and theouter valve 17 and checking whether the pressure detected by thefirst pressure sensor 7 is equal to the pressure detected by thesecond pressure sensor 9, and detecting a fault in thefirst pressure sensor 7 and/orsecond pressure sensor 9 if there is a deviation .
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been illustrated and explained in more detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the protective scope of the invention. It is therefore clear that a large number of possible variations exist. It is also understood that the exemplary embodiments given are really only examples and should not be construed as limiting in any way the scope, applications or configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to concretely implement the exemplary embodiments zen, whereby the person skilled in the art, knowing the inventive concept disclosed, can make a variety of changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment, without leaving the scope of protection, which is defined by the claims and their legal equivalents, such as further-reaching Explanations in the description, is defined.
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Tanksystemtank system
- 33
- erste Kammerfirst chamber
- 55
- zweite Kammersecond chamber
- 77
- erster Drucksensorfirst pressure sensor
- 99
- zweiter Drucksensorsecond pressure sensor
- 1111
- Durchlassventilpassage valve
- 1313
- Pumpenverbindungpump connection
- 1515
- Pumpepump
- 1717
- Außenventil outside valve
- S1S1
- Umpumpenpump over
- S2S2
- StoppenTo stop
- S3S3
- ÖffnenOpen
- S4S4
- PrüfenCheck
- S5S5
- ÖffnenOpen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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