DE19836967C2

DE19836967C2 - Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses

Info

Publication number: DE19836967C2
Application number: DE19836967A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Fritz; Lutz Reuschenbach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2018-08-15
Also published as: JP2000065671A; DE19836967A1; US6234152B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage, umfassend einen Tank, ein Adsorptionsfilter, das mit dem Tank über eine An schlußleitung verbunden ist und eine Belüftungsleitung aufweist, ein Tankentlüftungsventil, das mit dem Adsorptionsfilter über eine Ventilleitung verbunden ist, bei dem mittels einer Druckquelle ein Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck in das Behältnis eingebracht aus dem Druckverlauf auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen wird und bei dem man zur Bestimmung des Druckverlaufs die Betriebskenngröße der Druckquelle beim Einbringen des Überdrucks erfaßt und hieraus auf das Vorhandensein eines Lecks schließt.

Derartige Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsanlage gehen beispielsweise aus der DE 196 36 431 A1 sowie aus der DE 198 09 384 A1 hervor.

Aus der DE 30 07 742 C2 ist eine Schaltungsanordnung mit einem Sensor für eine erste physikalische Größe bekannt, aus dessen Ausgangssignal zusätzlich zur ersten physikalischen Größe die Temperatur des Sensors bestimmt wird.

Die US 5 542 397 beschreibt ein Tankentlüftungssystem, bei dem ein Überdruck durch Kraftstoffverdampfung zur Dichtheitsprüfung benutzt wird. Zur Abschätzung, ob eine ausreichende Verdampfung zu erwarten ist, geht der Dichtheitsprüfung eine Messung der Kraftstofftemperatur voraus.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, die Prüfling der Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlagen bei Fahrzeugen nur innerhalb gewisser Temperaturbereiche vorzunehmen. Insbesondere soll die Diagnose von Tankentlüftungsanlagen nicht unterhalb/oberhalb gewisser Umgebungstemperaturen durchgeführt, werden, da einerseits die Lebensdauer von Dichtelementen in Ventilen, Leitungen und dergleichen bei hohen Tempera turen verkürzt wird und da andererseits die sichere Funktionsweise derartiger Bauelementen bei tiefen Temperaturen nicht gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage der gattungs gemäßen Art derart weiterzubilden, daß mit möglichst geringem Aufwand auf technisch einfach zu realisierende Weise eine Erfassung der Umgebungstemperatur möglich ist.

Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsanlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man aus wenigstens einer Betriebskenngröße der Druckquelle auf die Umgebungstemperatur schließt und daß man das Behältnis nur dann mit einem Überdruck beaufschlagt, wenn die so erfaßte Umgebungstemperatur in einem vorgebbaren Temperaturintervall liegt.

Die Erfassung der Umgebungstemperatur aus einer oder mehreren Betriebsgrößen der Druckquelle, die ohnehin für die Bestimmung des Druckverlaufs erfaßt werden und die Bestimmung der Umgebungstemperatur aus diesen Betriebskenngrößen, hat den großen Vorteil, daß zusätzliche Temperatursensoren entfallen können. Durch die Beaufschlagung des Behältnisses mit Überdruck nur dann, wenn die so erfaßte Temperatur in einem vor gegebenen Temperaturintervall liegt, wird sicherge stellt, daß eine Prüfung der Funktionsfähigkeit des Behältnisses nur in dem vorgegebenen gewünschten Temperaturintervall stattfindet, in dem eine solche Prüfung auch zuverlässige Prüfungsergebnisse gestattet.

Vorteilhafterweise verwendet man als Druckquelle eine elektromotorisch betriebene Pumpe und bestimmt die Umgebungstemperatur aus dem Spulenwiderstand des Elektromotors dieser Pumpe. Auf diese Weise kann man vorteilhafterweise elektrische Größen verwenden, die ohnehin für die Bestimmung des Druckverlaufs zur Prüfung auf Funktionsfähigkeit erfaßt werden müssen.

Rein prinzipiell wäre es möglich, die Betriebskenn größen der Druckquelle vorweg anhand eines Vergleichs lecks zu erfassen und in einem Speicher abzulegen und in späteren Messungen erfaßte Betriebskenngrößen mit diesen, in dem Speicher abgelegten Betriebskenngrößen zu vergleichen und so auf das Vorhandensein eines Lecks zu schließen. Hierdurch kann zwar verhältnismäßig genau auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen werden. Es ist jedoch nicht möglich, beispielsweise Alterungs effekte der Tankentlüftungsanlage oder des Kraftfahr zeugs oder weitere, die Messung beeinflussende Größen durch ein solches Verfahren zu berücksichtigen.

Deshalb sieht eine besonders vorteilhafte Lösung, die insbesondere unterschiedliche Betriebszustände des Fahrzeugs, insbesondere auch alterungsbedingte Be triebszustände, berücksichtigt, vor, daß abwechselnd die Tankentlüftungsanlage und ein Referenzleck mit Überdruck beaufschlagt werden und daß die Betriebskenn größen der Druckquelle beim Einbringen des Drucks in die Tankentlüftungsanlage und beim Einbringen in das Referenzleck erfaßt und miteinander verglichen werden und hieraus auf ein Leck geschlossen wird.

Das Vorsehen eines Referenzlecks hat zudem den großen Vorteil, daß repräsentative Vergleichs-Betriebskenn größen für ein vorhandenes Leck in keinem Speicher abgelegt werden müssen und der Speicher daher entfallen kann.

Hinsichtlich der Anordnung des Referenzlecks sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar.

Eine vorteilhafte Ausführungsform, die insbesondere eine "echte" Referenzmessung in dem oben angegebenen Sinne ermöglicht, sieht vor, daß das Referenzleck zur Tankentlüftungsanlage parallel zuschaltbar angeordnet ist.

Bei einer anderen vorteilhafte Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Referenzleck durch gesteuertes teilweises Öffnen des Tankentlüftungsventils simuliert wird. Hierdurch kann ein zusätzlicher Referenzleckzweig in der Tankentlüftungsanlage entfallen. Durch das gesteuerte teilweise Öffnen des Tankentlüftungsventils können auf besonders vorteilhafte Weise darüber hinaus beliebige Leckgrößen realisiert werden.

Zeichnung

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbei spiele.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Prüfung der Funktionsfähig keit einer Tankentlüftungsanlage, welche von dem erfindungsgemäßen Verfahren Gebrauch macht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses in einem vorgegebenen Temperaturintervall wird nachstehend in Verbindung mit einer Tankentlüf tungsanlage beschrieben. Es versteht sich, daß statt einer Tankentlüftungsanlage ein beliebiges Behältnis, dessen Funktionsfähigkeit überprüft werden soll, verwendet werden kann.

Eine Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeugtanksy stems, dargestellt in Fig. 1, umfaßt einen Tank 10, ein Adsorptionsfilter 20, beispielsweise ein Aktivkohlefil ter, das mit dem Tank 10 über eine Tankanschlußleitung 12 verbunden ist und eine mit der Umgebung verbindbare Belüftungsleitung 22 aufweist, sowie ein Tankentlüf tungsventil 30, das einerseits mit dem Adsorptions filter 20 über eine Ventilleitung 24 und andererseits mit einem Saugrohr 40 einer Brennkraftmaschine über eine Ventilleitung 42 verbunden ist.

Durch Verdunstung entstehen in dem Tank 10 Kohlen wasserstoffe, die sich in dem Adsorptionsfilter 20 anlagern. Zur Regenerierung des Adsorptionsfilters 20 wird das Tankentlüftungsventil 30 geöffnet, so daß aufgrund des in dem Saugrohr 40 herrschenden Unter drucks Luft der Atmosphäre durch das Adsorptionsfilter 20 gesaugt wird, wodurch die in dem Adsorptionsfilter 20 angelagerten Kohlenwasserstoffe in das Saugrohr 40 gesaugt und einer (nicht dargestellten) Brennkraftma schine zugeführt werden.

Um die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlage diagnostizieren zu können, ist eine Pumpe 50 vor gesehen, die mit einer Schaltungseinheit 60 verbunden ist. Der Pumpe 50 nachgeschaltet ist ein Umschaltventil 70, beispielsweise in Form eines 3/2-Wegeventils. Parallel zu diesem Umschaltventil 70 ist in einem separaten Zweig 80 ein Referenzleck 81 angeordnet. Die Größe des Referenzlecks 81 ist so gewählt, daß sie der Größe des zu erfassenden Lecks entspricht.

Es versteht sich, daß das Referenzleck 81 beispiels weise auch Bestandteil des Umschaltventils 70 sein kann, etwa durch eine Kanalverengung oder dergleichen, so daß in diesem Falle ein zusätzlicher Referenzteil entfallen kann (nicht dargestellt).

Darüber hinaus kann das Referenzleck auch durch gesteuertes Öffnen des Tankentlüftungsventils 30 simuliert werden. Hierbei lassen sich insbesondere unterschiedliche Größen des Referenzlecks simulieren.

Die Dichtheitsprüfung der Tankentlüftungsanlage ist in der DE 196 36 431 A1, auf die vorliegend vollinhaltlich Bezug genommen wird, ausführlich beschrieben. Es wird hierbei durch Erfassung des dem Pumpenmotor zuzuführen den Stroms festgelegt, ob der durch die Pumpe 50 in der Tankentlüftungsanlage einzubringende Förderstrom von dem Förderstrom abweicht, der bei Einbringen des Überdrucks über das Referenzleck vorhanden ist.

In der mit I gekennzeichneten Stellung des Umschaltven tils 70 wird ein Förderstrom durch die Pumpe 50 über das Referenzleck 81 in die Tankentlüftungsanlage eingebracht. Dabei stellt sich ein zeitlich im wesent lichen konstanter Motorstrom i_m ein. Sobald das Um schaltventil 70 von der Stellung I in die Stellung II umgeschaltet wird, beaufschlagt die Pumpe 50 die Tankentlüftungsanlage mit einem Überdruck. Beim Umschalten nimmt zunächst der Motorstrom i_m ab und anschließend mit zunehmender Zeit kontinuierlich zu, bis er bei Nichtvorhandensein einer Leckage einen Wert erreicht, der größer oder gleich ist als der Motorstrom i_m in der Stellung I des Umschaltventils. Aufgrund des Stroms i_m kann so auf die Dichtheit des Tankentlüf tungssystems geschlossen werden.

Um nun auszuschließen, daß eine derartige Diagnose außerhalb eines vorgegebenen Temperaturintervalls stattfindet, wird der Spulenwiderstand des die Pumpe 50 antreibenden Elektromotors erfaßt. Dies kann beispiels weise durch den Strom i_m und die an der Pumpe 50 anliegende Spannung immer dann geschehen, wenn die Pumpe keinen Überdruck in dem Tankentlüftungssystem erzeugt, d. h. beispielsweise vor einer oben beschriebe nen Diagnose. Aus dem Spulenwiderstand des die Pumpe 50 antreibenden Elektromotors kann beispielsweise über ein Kennfeld oder dergleichen auf die Umgebungstemperatur geschlossen werden. Eine solche Erfassung der Umge bungstemperatur hat nicht nur den großen Vorteil, daß zusätzliche Temperatursensoren entfallen können, sondern daß die Erfassung der Umgebungstemperatur auch direkt im Bereich der Tankentlüftungsanlage erfolgt. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil in vielen Fällen Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen eine sehr große Wärmeentwicklung zeigen, die zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führen würde, wenn beispielsweise ein Temperatursensor entfernt von der Brennkraftmaschine beispielsweise wie aus dem Stand der Technik bekannt, im Frontbereich des Fahrzeugs angeord net wäre.

Eine Diagnose der Tankentlüftungsanlage, wie sie beispielsweise in der oben erwähnten DE 196 36 431 A1 oder in der DE 198 09 384 A1 ausführlich beschrieben ist, findet nur dann statt, wenn die auf diese Weise erfaßte Umgebungs temperatur in einem vorgebbaren Intervall liegt, das so gewählt ist, daß zuverlässige Aussagen über die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlage getroffen werden können.

Claims

1. Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage, umfassend einen Tank (10), ein Adsorptionsfilter (20), das mit dem Tank (10) über eine Anschlußleitung (12) verbunden ist und eine Belüftungsleitung (22) aufweist, ein Tankentlüftungsventil (30), das mit dem Adsorp tionsfilter (20) über eine Ventilleitung (24) verbunden ist, bei dem mittels einer Druckquelle (50) ein Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck in das Behältnis eingebracht und aus dem Druck verlauf auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen wird, wobei man zur Bestimmung des Druckverlaufs die Betriebskenngrößen der Druckquelle (50) beim Einbringen des Überdrucks erfaßt und hieraus auf das Vorhandensein eines Lecks schließt, dadurch gekennzeichnet, daß man aus wenigstens einer Betriebskenngröße der Druckquelle (50) auf die Umgebungstemperatur schließt und daß man das Behältnis nur dann mit Überdruck beaufschlagt, wenn die so erfaßte Umgebungstemperatur in einem vorgebbaren Tempera turintervall liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man als Druckquelle eine elektro motorisch betriebene Pumpe (50) verwendet und die Umgebungstemperatur aus dem Spulenwiderstand des Elek tromotors bestimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß abwechselnd das Behältnis und ein zu diesem parallel geschaltetes Referenzleck (81) mit Überdruck beaufschlagt werden und daß die wenigstens eine Betriebskenngröße der Druckquelle (50) beim Einbringen des Überdrucks in das Behältnis sowie beim Einbringen des Überdrucks in das Referenzleck (81) erfaßt und miteinander ver glichen werden und hieraus auf ein Leck geschlos sen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß das Referenzleck (81) zur Tankent lüftungsanlage parallel zuschaltbar angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß das Referenzleck durch gesteuertes teilweises Öffnen des Tankentlüftungsventils (30) simuliert wird.