DE4012111C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen eines Kraft­ stoffdämpfe auffangenden und einer Brennkraftmaschine zuleitenden Systems in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Zweck der gattunsgemäßen Einrichtung, die bspw. aus der DE 38 02 664 C2 bekannt ist, ist es, das Ausdampfen von Kohlenwasserstoffen in die Atmosphäre zu verhindern. Dazu ist das Ent­ lüftungssystem des Kraftstofftanks an einen absorbierenden Behälter, z. B. einen Aktivkohlefilter, angeschlossen, der die Kraftstoffdämpfe speichert. Der Behälter ist an das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossen, wodurch bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine die Kraftstoffdämpfe der Verbrennungsluft zugeführt und in der Brenn­ kraftmaschine verbrannt werden. Der Behälter ist dazu über eine Belüf­ tungsleitung oder Öffnung mit der Atmosphäre verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überwachung des Systems zu schaffen, mit der das unkontrollierte Ausgasen von Kohlenwasserstoffen in die Atmosphäre vermieden bzw. Defekte im System erkannt werden.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Dichtheitsprüfung und/ oder Funktionsprüfung des Systems mittels eines die Belüftung des Be­ hälters kurzzeitig unterbrechenden Ventils vorzusehen, wobei reguläre Änderungen des Sysems mit den tatsächlichen Änderungen verglichen und somit der Systemzustand erfaßbar ist.

In der einfachsten Ausführung ist im System ein Drucksensor angeordnet, der bei Erreichen eines definierten (Negativ-)Druckes im System ein OK-Signal abgibt. Durch das Verschließen der Belüftungsleitung (oder -Öffnung) baut sich im System nämlich der negative Saugrohrdruck aus dem Ansaugrohr der Brennkraftmaschine auf. Das jedoch nur, wenn keine Systemundichtheiten oder beispielsweise bei einem Abquetschen oder Ab­ knicken einer flexiblen Leitung eine Unterbrechung gegeben ist. Es kann also mit relativ geringem Aufwand geprüft werden, ob das System sowohl dicht als auch vom Kraftstofftank bis zum Ansaugrohr durchgängig ist.

Sofern gemäß Patentanspruch 2 in der Leitung zwischen dem Ansaugrohr und dem Behälter ein Durchflußsteuerventil vorgesehen ist, ist es zweckmäßig, mit dem Verschließen der Belüftungsleitung dieses Durch­ flußsteuerventil zu öffnen, um eine ungehinderte Systemüberprüfung zu ermöglichen. Dabei wird automatisch das Durchflußsteuerventil auf Dichtheit mitüberprüft. Sollte das Durchflußsteuerventil defekt sein und dementsprechend nicht öffnen, so wird auch dieser Mangel über die vorgeschlagene Druckprüfung erkannt bzw. erfaßt.

Aus baulichen und funktionellen Gründen kann der Drucksensor besonders zweckmäßig im Kraftstofftank angeordnet sein. Damit können Leitungsun­ terbrechungen bis hin zum Kraftstofftank erkannt und erfaßt werden.

Gemäß den Ansprüchen 4 bis 7 wird ferner vorgeschlagen, die Überwachung mittels eines elektronischen Steuergerätes vorzunehmen. Über das Steuergerät wird somit die Belüftung des Behälters unterbrochen und so­ fern vorhanden das Durchflußsteuerventil geöffnet. Bei Nichterreichen des definierten (Negativ-)Druckwertes, gegebenenfalls innerhalb einer vorgegebenen Zeitkonstante, wird dann eine Warnanzeige ausgelöst. Die Warnanzeige kann gegebenenfalls in einem in dem Kraftfahrzeug vorhande­ nen Diagnosesystem gespeichert und beispielsweise bei einer routine­ mäßigen Überprüfung abgerufen werden.

Die vorgeschlagene Überprüfung des Systems kann beispielsweise nach jedem Start des Kraftfahrzeuges oder nach definierten Startintervallen, nach definierten Kilometer-Laufleistungen oder definierten Wartungs­ zyklen vorgenommen werden. Bevorzugt wird jedoch gemäß Patentanspruch 6 vorgeschlagen, die Überprüfung jeweils nach einem Betankungsvorgang zu steuern, um beispielsweise auch den ordnungsgemäßen Verschluß der Kraftstoffeinfüllöffnung am Kraftstofftank mit zu überprüfen. Insbe­ sondere bei einem System mit einem Durchflußsteuerventil ist es ferner zweckmäßig, das Steuergerät nur bei definierten Lastzuständen der Brennkraftmaschine zu aktivieren. Die Lastzustände entsprechen dabei im wesentlichen den Lastzuständen, bei denen eine Regenerierung des Behälters bzw. eine gegebenenfalls getaktete Ansteuerung des Durch­ flußsteuerventiles vorliegt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt eine Einrichtung zum Überwachen eines Kraftstoffdämpfe auffangenden und einer Brennkraftmaschine zuleitenden Systems in einem Kraftfahrzeug.

In der Zeichnung ist mit 10 ein Kraftstoffbehälter bezeichnet, dessen Einfüllstutzen 12 mit einem Tankdeckel 14 verschlossen ist. Der Kraft­ stoffbehälter 10 ist über eine Entlüftungsleitung 16 mit einem Aktiv­ kohle-Behälter 18 verbunden, in dem die aus dem Kraftstoffbehälter 10 ausgasenden Kohlenwasserstoffdämpfe adsorbiert werden.

Vom Aktivkohle-Behälter 18 geht eine Regenerierungsleitung 20 ab, die in einen Venturi 22 eines nicht näher dargestellten Ansaugrohres 24 für Verbren­ nungsluft einer Brennkraftmaschine mündet. In dem Ansaugrohr 24 ist ferner drehbar eine Drosselklappe 26 zur Steuerung des Verbrennungs­ luftdurchsatzes gelagert. In der Regenerierungsleitung 20 ist ein Durchflußsteuerventil 28 angeordnet, welches den Durchsatz an Kohlen­ wasserstoffdämpfen in bekannter Weise steuert.

An der Unterseite des Aktivkohle-Behälters 18 ist zudem eine Belüftungsleitung 30 vorgesehen, in die ein die Belüftungsleitung 30 elektromagnetisch absperrbares Ventil 32 eingeschaltet ist.

Das Durchflußsteuerventil 28 und das Ventil 32 sind über elektrische Leitungen 34, 36 mit einem Steuergerät 38 verbunden. An das Steuergerät 38 angeschlossen ist ferner über eine elektrische Leitung 40 ein Druck­ sensor 42, der in einer Seitenwand des Kraftstoffbehälters 10 sitzt, sowie über eine Leitung 46 ein elektrischer Schalter 44, der beim Öffnen des Tankdeckels 14 ein Signal abgibt.

Weitere Steuerparameter für das Steuergerät 38 sind die Drehzahl n der Brennkraftmaschine und der Stellwinkel α der Drosselklappe 26 im An­ saugrohr 24.

Über das Drehzahlsignal n und den Drosselklappenwinkel α wird in dem Steuergerät 38 der Lastzustand der Brennkraftmaschine erkannt und der­ art verarbeitet, daß bei geschlossener Drosselklappe 26 (Leerlauf) und bei Vollast (vollgeöffnete Drosselklappe 26) und niedrigen Maschinen­ drehzahlen keine Überwachung des beschriebenen Systems erfolgt. Wird über den Schalter 44 und die Leitung 46 dem Steuergerät 38 signali­ siert, daß der Kraftstofftank 10 befüllt wurde, so wird Überprüfungs­ vorgang aktiv geschaltet.

Sofern die Brennkraftmaschine in Betrieb ist (Drehzahlsignal) und der momentane Lastzustand eine Überprüfung zuläßt, wird über das Steuerge­ rät 38 das Ventil 32 geschlossen und das Durchflußsteuerventil 28 voll geöffnet. Dadurch baut sich der in dem Ansaugrohr 24 stromab der Dros­ selklappe 26 vorliegende negative Druck über die Leitung 20 im Behälter 18 auf und pflanzt sich über die Leitung 16 in den Kraftstofftank 10 fort. Sofern das dargestellte und beschriebene System dicht ist, wird innerhalb einer vorgegebenen Zeitkonstante im Kraftstofftank 10 ein negativer Druckwert erreicht, der den Drucksensor 42 zum Ansprechen bringt, wodurch dieser ein Signal an das Steuergerät 38 abgibt. Dieses Signal setzt das Steuergerät 38 inaktiv, so daß das Ventil 32 geöffnet und das Durchflußsteuerventil 28 wieder seiner regulären Funktion zu­ geschaltet wird.

Ist das beschriebene System nicht dicht, beispielsweise weil die Ent­ lüftungsleitung 16 defekt oder an einer Anschlußverbindung gelöst ist, so baut sich im Kraftstofftank 10 innerhalb der Zeitkonstante nicht der erforderliche negative Druck auf, so daß der Drucksensor 42 kein Signal abgibt. Gleiches kann dann erfolgen, wenn beispielsweise durch einen Montagefehler die Entlüftungsleitung 16 oder die Regenerierungsleitung 20 abgequetscht oder abgeknickt verlegt wurde. Auch dann kann sich der in dem Ansaugrohr 24 vorliegende negative Druck nicht bis in den Kraft­ stofftank 10 bzw. zu dem Drucksensor 42 vorpflanzen. In diesem Falle gibt das Steuergerät 38 über eine Leitung 48 und eine Anzeigeleuchte 50 ein Warnsignal ab, welches auf einen Defekt in dem beschriebenen System hinweist.

Zusätzlich kann das Steuergerät 38 eine nicht dargestellte Diagnoseein­ heit ansteuern, in der der Mangel gespeichert und mittels eines statio­ nären Diagnosegerätes bei einer Wartung des Kraftfahrzeuges ausgelesen werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel be­ schränkt. So können ggf. auch mehrere Drucksensoren im System vorgese­ hen sein. Ferner könnte im Ansaugrohr ebenfalls ein Drucksensor ange­ ordnet sein und es könnten die Druckwerte zur Überwachung des Systems miteinander verglichen werden (in einer entsprechenden elektronischen Auswerteschaltung).

Claims (7)

1. Einrichtung zum Überwachen eines Kraftstoffdämpfe auffangenden und einer Brennkraftmaschine zuleitenden Systems in einem Kraftfahr­ zeug, mit zumindest einem Kraftstoffdämpfe adsorbierenden Behälter, der über eine Entlüftungsleitung mit dem Kraftstofftank und über eine Regenerierungsleitung mit dem Ansaugrohr der Brennkraftmaschi­ ne verbunden ist und der eine zur Atmosphäre offene Belüftungslei­ tung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsleitung (30) bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine kurzzeitig durch ein ansteuerbares Ventil (32) verschließbar ist und daß der Systemdruck zur Beurteilung des Systems über einen Drucksensor (42) erfaßt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Regenerierungsleitung (20) ein Durchflußsteuerventil (28) vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Durchflußsteuerventil (28) bei geschlossenem Ven­ til (32) geöffnet ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (42) im Kraftstofftank (10) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät (38) vorgesehen ist, welches bei definierten Be­ triebszuständen der Brennkraftmaschine kurzzeitig das Ventil (32) schließt und das Durchflußsteuerventil (28) öffnet und welches die Signale des Drucksensors (42) erfaßt und bei Nichterreichen eines definierten Druckwertes eine Warnanzeige (50) auslöst.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (38) jeweils nach einem definierten Betriebszyklus akti­ viert ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (38) mit einem Schalter (44) am Kraftstofftank-Einfüll­ stutzen (12) verbunden ist und nach jedem Betankungsvorgang akti­ viert ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (38) nur bei definierten Lastzuständen der Brennkraft­ maschine aktiviert ist.