DE4111360A1 - Verfahren und vorrichtung zum pruefen einer tankentluefungsanlage - Google Patents

Description

Das Folgende betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsan­ lage für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor.

Stand der Technik

Tankentlüftungsanlagen mit folgenden Merkmalen sind seit längerem bekannt:

• - einem Adsorptionsfilter mit einer Belüftungsöffnung an seiner Belüftungsseite und einer Anschlußleitung zu einem Tank,
• - einem Tankentlüftungsventil, das in eine Verbindungslei­ tung zwischen dem Saugrohr des Motors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist,
• - und einer Ansteuereinrichtung für das Tankentlüftungsven­ til.

Die Ansteuereinrichtung steuert das Tankentlüftungsventil in einem fest vorgegebenen Zeitraster an, z. B. hält sie es für jeweils 1 1/2 Minuten geschlossen und öffnet es dann für je­ weils 4 Minuten, um ein Regenerieren des Adsorptionsfilters zu ermöglichen. Der Öffnungsquerschnitt des Tankentlüftungs­ ventils wird hierbei über ein vom jeweiligen Betriebszustand des Motors abhängiges Tastverhältnis bestimmt.

Es ist offensichtlich, daß derartige Tankentlüftungsanlagen nur dann voll zufriedenstellend arbeiten, wenn sie dicht sind und das Tankentlüftungsventil ordnungsgemäß öffnet und schließt. Zum Überprüfen der Dichtheit der Anlage und der Funktionsfähigkeit des Tankentlüftungsventils sind verschie­ dene Verfahren bekannt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Verfahren nicht ausreichen, um alle Aspekte in be­ zug auf die Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage zufriedenstellend berücksichtigen zu können.

Es bestand demgemäß das Problem, ein Verfahren und eine Vor­ richtung anzugeben, mit denen eine Tankentlüftungsanlage in anderer Hinsicht als bisher auf Funktionstüchtigkeit über­ prüft werden kann.

Darstellung der Erfindungen

Ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage der oben genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Differenzdruck gemessen wird, der ein Maß für die Druckdifferenz zwischen Belüftungs- und Saugseite des Ad­ sorptionsfilters ist,
• - und auf ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptions­ filters geschlossen wird, wenn der gemessene Differenzdruck einen Schwellwert übersteigt.

Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - nach Ablauf einer Regenerierphase vorgegebener Dauer, in der sich ein Unterdruck in der Tankentlüftungsanlage aufge­ baut hat, das Tankentlüftungsventil geschlossen wird und im wesentlichen beim Schließen desselben ein Differenzdruck (Dp) gemessen wird, der ein Maß für die Druckdifferenz zwi­ schen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist.
• - die Zeitkonstante (τ) für den Abbau der gemessenen Druck­ differenz nach dem Schließen des Tankentlüftungsventils mit Hilfe mindestens einer weiteren Differenzdruckmessung bestimmt wird.
• - und auf ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfil­ ters geschlossen wird, wenn die ermittelte Zeitkonstante länger ist als eine Schwellwert-Zeitkonstante (τ_SW).

Ein drittes erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer Anlage, die so ausgebildet ist, daß beim Betanken die Zapfpistole gegen den Tankstutzen abdich­ tet, (OBVR-System = On-Board-Vapour-Recovery-System).

• - ermittelt wird, ob getankt wird,
• - falls ein Betanken festgestellt wird, der Differenz-Über­ druck (Dp) gemessen wird, der der Differenz zwischen dem Innendruck der Tankentlüftungsanlage und dem Umgebungsdruck entspricht,
• - und die Tankentlüftungsanlage als verstopft beurteilt wird, wenn der gemessene Differenzüberdruck einen Differenz­ überdruck-Schwellwert überschreitet (Dp < DSP_SW).

Diese Verfahren untersuchen somit als neuen Aspekt der Funk­ tionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage die Durchsatz­ fähigkeit der Anlage, insbesondere des Adsorptionsfilters. Diese Durchsatzfähigkeit kann z. B. entweder dadurch herabge­ setzt sein, daß die Belüftungsöffnung ganz oder teilweise verstopft ist oder die Füllung des Adsorptionsfilters, in der Regel Aktivkohle, so zusammengebacken oder verschmutzt ist, daß sie die Strömung von Belüftungsluft durch das Fil­ ter stark behindert. In beiden Fällen kann das Adsorptions­ filter seine Aufgabe des Adsorbierens von Kraftstoffdampf und des Desorbierens desselben mit Hilfe von Belüftungsluft nicht mehr richtig ausüben. Den Erfindungen liegt die Er­ kenntnis zugrunde, daß sich dieser Fehler dadurch bemerkbar macht, daß bei einer vorgegebenen Saugleistung der Unter­ druck auf der Saugseite um so größer wird, je weniger Belüf­ tungsluft zu dieser Seite nachströmen kann, und daß beim Schließen des Tankentlüftungsventils der Abbau des genannten Unterdrucks um so langsamer erfolgt, je langsamer Belüftungs­ luft (und Kraftstoffdampf) nachströmt. Jeder dieser Effekte, d. h. der Effekt des verstärkten Unterdrucks und der Effekt des verlangsamten Druckabbaus kann gesondert zum Feststellen ungenügender Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters her­ angezogen werden. Ein weiterer Effekt ist übermäßiger Druck­ anstieg beim Betanken eines OBVR-Systems.

Als Differenzdruck, der ein Maß für die Druckdifferenz zwi­ schen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist, kann unmittelbar diese Druckdifferenz gemessen werden. Ein­ facher ist es jedoch, als Maß für diesen Druck die Differenz zwischen dem Druck auf der Saugseite des Adsorptionsfilters und dem Umgebungsdruck zu messen, da dann die Verbindung eines Differenzdruckmessers zur Belüftungsseite hin einge­ spart werden kann. Der auf diese Weise gemessene Druck ist ein gutes Maß für die eigentliche genannte Druckdifferenz, da der Druck auf der Belüftungsseite des Adsorptionsfilters im wesentlichen mit dem Umgebungsdruck übereinstimmt. Liegt eine Tankentlüftungsanlage vor, die zu irgendwelchen Zwecken einen Differenzdruckmesser am Tank aufweist, ist es von Vor­ teil, das Signal von diesem Differenzdruckmesser als Maß für die oben genannte Druckdifferenz zu verwenden.

Wird als Schwellwert für den Differenzunterdruck nur ein einziger Wert festgesetzt, muß er so hoch gewählt werden, daß er nur dann überschritten werden kann, wenn ein Be­ triebszustand mit höchstmöglichem Unterdruck auf der Saug­ seite vorliegt. Ein solcher Betriebszustand ist typischer­ weise ein solcher mittlerer Last und mittlerer Drehzahl des Motors mit hohem Gasfluß durch das Adsorptionsfilter. Da es möglich ist, daß ein solcher Betriebszustand über längere Zeit nicht erreicht wird, z. B. bei Stadtfahrt eines Fahr­ zeugs mit einem sehr leistungsstarken Motor, ist es von Vor­ teil, den genannten Schwellwert abhängig von Werten von Be­ triebsgrößen des Motors und des Tankentlüftungsventils zu wählen. Es kann nämlich für jeden Betriebszustand des Motors und jedes Tastverhältnis des Tankentlüftungsventils auf ei­ nem Prüfstand der zugehörige Druck auf der Saugseite des Adsorptionsfilters bei ordnungsgemäß arbeitendem Filter aus­ getestet und in einem Kennfeld kann jeweils ein zugehöriger Schwellwert abgelegt werden, der um eine vorgegebene Pro­ zentzahl oder eine vorgegebene Druckdifferenz höher ist als der für ordnungsgemäßen Betrieb geltende Differenzdruck.

Eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zum Prüfen einer Tankentlüftungsanlage der oben genannten Art ist gekenn­ zeichnet durch:

• - einen Differenzdruckfühler zum Messen eines Differenz­ drucks, der ein Maß für die Druckdifferenz zwischen Belüf­ tungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist,
• - und eine Beurteilungseinrichtung, die das Signal vom Dif­ ferenzdruckfühler erhält und so ausgebildet ist, daß sie ein Fehlersignal ausgibt, das ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters anzeigt, wenn der gemessene Differenz­ druck einen Schwellwert übersteigt.

Eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage der oben genannten Art ist gekennzeichnet durch:

• - einen Differenzdruckfühler zum Messen eines Differenz­ drucks, der ein Maß für die Druckdifferenz zwischen Belüf­ tungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist,
• - eine Bestimmungseinrichtung, die das Signal vom Differenz­ druckfühler und außerdem ein Signal erhält, das Schließen des Tankentlüftungsventils anzeigt, und die so ausgebildet ist, daß sie die Zeitkonstante des Abbaus des gemessenen Differenzdrucks nach dem Schließen des Tankentlüftungsven­ tils mit Hilfe der ihr zugeführten Differenzdrucksignale be­ stimmt,
• - und eine Beurteilungseinrichtung, die das Signal von der Bestimmungseinrichtung erhält und so ausgebildet ist, daß sie ein Fehlersignal ausgibt, das ungenügende Durchsatzfä­ higkeit des Adsorptionsfilters anzeigt, wenn die ermittelte Zeitkonstante einen Schwellwert übersteigt.

Eine dritte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage, und zwar einer solchen vom OBVR-Typ ist gekennzeichnet durch:

• - einen Differenzdruckfühler (18.2) zum Messen eines Diffe­ renzüberdrucks (Dp), der ein Maß für die Druckdifferenz zwi­ schen dem Innendruck der Tankentlüftungsanlage und dem Um­ gebungsdruck ist,
• - eine Bestimmungseinrichtung (25) zum Ermitteln, ob ge­ tankt wird,
• - und eine Beurteilungseinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie die Tankentlüftungsanlage als verstopft beurteilt, wenn im Fall des Betankens der gemessene Differenzüberdruck einen Differenz-Überdruck-Schwellwert überschreitet (Dp < DSP_SW).

Zeichnung

Fig. 1 schematische Darstellung einer Tankentlüftungsanlage mit einer Vorrichtung zum Überprüfen der Durchsatzfähigkeit eines Adsorptionsfilters mit Hilfe eines am Tank der Anlage angeordneten Differenzdruckmessers und einem Schwellwert- Kennfeld für Druckdifferenz-Schwellwerte;

Fig. 2 Darstellung entsprechend der von Fig. 1, jedoch mit einem Differenzdruckmesser am Adsorptionsfilter statt am Tank und einem fest vorgegebenen Zeitkonstanten-Schwellwert statt eines Druckdifferenz-Schwellwerts aus einem Kennfeld;

Fig. 3 Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Überprüfen der Durchsatzfähigkeit eines Adsorptionsfilters mit Hilfe einer Unterdruckdifferenz-Prüfung;

Fig. 4 Flußdiagramm zum Erläutern einer Ausgestaltung des Verfahrens von Fig. 3 dahingehend, daß ein Druckdifferenz- Schwellwert abhängig von Werten von Betriebsgrößen vorgege­ ben wird;

Fig. 5 Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Überprüfen der Durchsatzfähigkeit eines Adsorptionsfilters mit Hilfe einer Zeitkonstanten, die den Abbau der Druckdif­ ferenz zwischen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptions­ filters beschreibt; und

Fig. 6 Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Überprüfen der Durchsatzfähigkeit einer OBVR-Tankentlüf­ tungsanlage mit Hilfe einer Überdruckdifferenz-Prüfung.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die in Fig. 1 enthaltene Tankentlüftungsanlage an einem Ver­ brennungsmotor 10 mit Saugrohr 11 weist eine Verbindungslei­ tung 12 mit eingesetztem Tankentlüftungsventil 13 zwischen dem Saugrohr 11 und einem Adsorptionsfilter 14 sowie eine von letzterem zu einem Tank 15 führende Anschlußleitung 16 auf. Das Adsorptionsfilter 14 könnte aber auch ausgebildet sein wie in der nachfolgend beschriebenen Fig. 2 darge­ stellt. Unten in das Adsorptionsfilter 14 mündet an seiner Belüftungsseite eine Belüftungsleitung 17. An den Tank 15 ist ein Differenzdruckfühler 18.1 angeschlossen, der den Differenzdruck Dp zwischen dem Innendruck des Tanks und dem Umgebungsdruck mißt.

Am Motor 10 ist ein Drehzahlmesser 19 zum Bestimmen der Drehzahl n desselben vorhanden. Im Saugrohr 11 ist ein Luft­ massenmesser 20 zum Erfassen der in den Motor strömenden Luftmasse angeordnet, der ein Lastsignal L liefert. Die Drehzahl n und die Last L dienen zum Bestimmen des Betriebs­ zustandes des Motors 10. Dieser hängt weiterhin von der Zeit t ab, nämlich dahingehend, daß in einem festen Zeitraster abwechselnd ein Betrieb mit offenem bzw. geschlossenem Tank­ entlüftungsventil stattfindet.

Für den Betrieb mit bzw. ohne Tankentlüftung wird das Tank­ entlüftungsventil 13 von einer Ansteuereinrichtung 21 in be­ kannter Weise so angesteuert, daß für jeden Betriebszustand des Motors ein zugehöriges Tastverhältnis R des Ventils ein­ gestellt wird.

Es sei nun angenommen, daß der Kraftstoff im Tank 15 nicht gast. Wird unter dieser Voraussetzung das Tankentlüftungs­ ventil 13 geöffnet, stellt sich nach einigen Sekunden ein konstanter Differenzdruck Dp im Tank ein, der vom Unterdruck im Saugrohr 11, dem Tastverhältnis R des Tankentlüftungsven­ tils 13, der Kennlinie des Tankentlüftungsventils und der Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters 14 für Belüftungs­ luft abhängt. Dieser Differenzdruck Dp kann auf einem Prüf­ stand in Abhängigkeit für unterschiedliche Werte der Dreh­ zahl n, der Last L und des Tastverhältnisses R ausgemessen werden. Jeder so bestimmte Wert wird z. B. um 20% erhöht, und der so erhöhte Wert wird als Schwellwert für einen je­ weiligen Betriebszustand, wie er über Werte der genannten Betriebszustandsgrößen adressierbar ist, in einem Schwell­ wert-Kennfeld 22 abgelegt. Aus diesem Kennfeld kann ein je­ weiliger Druckdifferenz-Schwellwert Dp_SW beim Betreiben der Tankentlüftungsanlage wieder ausgelesen werden und in einem Komparator 23.1 mit dem aktuell gemessenen Differenzdruck Dp verglichen werden.

Sobald sich die Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters 14 verschlechtert, sei es durch ein ganzes oder teilweises Ver­ stopfen der Belüftungsleitung 17 oder sei es durch ein Zu­ sammenbacken oder Verschmutzen der Aktivkohlefüllung 24 im Adsorptionsfilter 14, steigt der Differenzdruck Dp über Wer­ te an, wie sie auf dem Prüfstand für ein ordnungsgemäßes Filter bei nichtgasendem Kraftstoff im Tank 15 ausgemessen wurden. Solange beim Betreiben der Anlage der Kraftstoff im Tank stark gast, wird trotz des Verschlechterns der Durch­ satzfähigkeit des Adsorptionsfilters der genannte jeweils aktuelle Druckdifferenz-Schwellwert Dp_SW nicht überschrit­ ten.

Der eben genannte Fall des Überschreitens tritt jedoch ein, sobald der Kraftstoff nicht mehr ausreichend gast, um den verminderten Flug von Belüftungsluft ausgleichen zu können. Der Komparator 23 gibt dann ein Fehlersignal FS aus, das anzeigt, daß der Differenzdruck Dp über den aktuellen Schwellwert Dp_SW gestiegen ist. Dieses Fehlersignal zeigt an, daß das Adsorptionsfilter einen vorgegebenen Mindestwert für die Durchsatzfähigkeit von Belüftungsluft unterschritten hat.

Auf das Schwellwert-Kennfeld 22 kann verzichtet werden, wenn die Tankentlüftungsanlage und der zugehörige Motor so konzi­ piert sind, daß relativ häufig Betriebszustände mit hohem Gasdurchsatz durchs Adsorptionsfilter und damit hohem Dif­ ferenzdruck Dp auftreten. Es reicht dann aus, einen einzigen hohen Druckdifferenz-Schwellwert vorzugeben. Dies wird ins­ besondere bei Anlagen für Motoren geringer Leistung der Fall sein, da diese häufig bei mittleren Drehzahlen und im mitt­ leren bis oberen Lastbereich betrieben werden, bei welchen Betriebszuständen besonders hohe Unterdrücke zwischen Saug- und Belüftungsseite des Adsorptionsfilters auftreten.

Der als Einrichtung zum Beurteilen der Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters 14 verwendete Komparator 23.1 kann dahingehend weitergebildet werden, daß er das Fehlersignal FS nicht unmittelbar ausgibt, wenn der aktuelle Differenz­ druck über den Differenzdruck-Schwellwert steigt, sondern daß er dieses Fehlersignal nur ausgibt, wenn der Differenz­ druck mindestens für eine vorgegebene Zeitspanne über dem zugehörigen Schwellwert liegt. Diese Zeitbedingung kann z. B. dadurch erfüllt werden, daß das Differenzdrucksignal vor dem Vergleichen mit dem Schwellwert mit einer vorgegebe­ nen Zeitkonstanten integriert wird. Das Berücksichtigen einer gewissen Zeitspanne, innerhalb der die Druckdifferenz Dp über dem vorgegebenen Schwellwert liegen muß, damit das Fehlersignal FS ausgegeben wird, hat den Sinn, fälschliche Fehlerausgaben zu verhindern, wie sie auftreten können, wenn im Tank bei starken Kraftstoffbewegungen ein mit dem Diffe­ renzdruckfühler 18.1 in Verbindung stehendes Gasvolumen ge­ gen andere Leitungen abgeschlossen wird und sich dieses Vo­ lumen bei der genannten Bewegung des Tankinhalts vergrößert.

Die Tankentlüftungsanlage gemäß Fig. 2 mit Vorrichtung zum Überprüfen der Durchsatzfähigkeit eines Adsorptionsfilters ist ähnlich aufgebaut wie die Anlage mit genannter Überprüf­ vorrichtung gemäß Fig. 1. In Fig. 2 ist ein Differenzdruck­ fühler 18.2 nunmehr an der Saugseite des Adsorptionsfilters 14 und nicht mehr am Tank 15 angeschlossen; er könnte jedoch auch wie in Fig. 1 angebracht sein. Ferner mündet die An­ schlußleitung 16 vom Tank in das Adsorptionsfilter nicht mehr unmittelbar in die Saugseite des Adsorptionsfilters, sondern taucht ziemlich tief in die Aktivkohlefüllung 14 des Filters ein; sie kann jedoch auch wie in Fig. 1 ausgeführt sein. Ein Absperrventil 17.1 für die Belüftungsleitung und ein Füllstandssensor 15.1 sind vorhanden. Was die Vorrich­ tung zum Überprüfen der Durchsatzfähigkeit des Adsorptions­ filters anbetrifft, ist anzumerken, daß ein Komparator 23.2 vorhanden ist, der statt eines Differenzdruck-Schwellwerts aus einem Kennfeld nunmehr einen festen Zeitkonstanten- Schwellwert τ_SW erhält, um diesen mit einer aktuellen Zeit­ konstanten τ zu vergleichen, wie sie von einer Bestimmungs­ einrichtung 25 geliefert wird, τ_SW kann ein Festwert sein oder vom Signal des Füllstandssensors in solcher Weise ab­ hängen, daß er mit abnehmender Tankfüllung zunimmt.

Die Bestimmungseinrichtung 25 erhält, das Differenzdrucksig­ nal Dp vom Differenzdruckfühler 18.2, das Füllstandssignal und außerdem erhält sie von der Ansteuerung 21 für das Tank­ entlüftungsventil ein Signal, das angibt, wann das Tankent­ lüftungsventil 13 geschlossen wird (und das Absperrventil, falls vorhanden, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, zeitgleich geöffnet wird). Ab diesem Schließzeitpunkt erfaßt die Bestimmungseinrichtung 25 Werte des Differenzdrucks Dp in vorgegebenen Zeitabständen und bestimmt hieraus die Zeit­ konstante τ für den Abbau des Differenzdrucks Dp. In verein­ fachter Weise ist es auch möglich, daß die Bestimmungsein­ richtung 25 so ausgebildet ist, daß sie die Zeitspanne mißt, innerhalb der der Differenzdruck Dp einen vorgegebenen Wert erreicht, z. B. etwa ein Viertel des im Zeitpunkt des Schließens des Tankentlüftungsventils herrschenden Diffe­ renzdrucks. Es wird dann diese gemessene Zeitspanne als Zeitkonstante gewertet. Das Absperrventil 17.1 kann, falls vorhanden, dazu verwendet werden, daß zu Beginn der Prüfung ein größerer Unterdruck herrscht und somit eine genauere Messung wegen verbessertem Signal/Stör-Verhältnis möglich ist.

Zum genaueren Beschreiben der bisher angedeuteten und wei­ terer Verfahren dienen die Flußdiagramme der Fig. 3 bis 5.

Beim Ablauf gemäß Fig. 3 wird nach dem Start des Verfahrens die Druckdifferenz Dp gemessen (Schritt s3.1), und anschlie­ ßend wird nach Durchlaufen zweier Marken A und B in einem Schritt s3.2 untersucht, ob die gemessene Druckdifferenz Dp über einem Schwellwert Dp_SW für eine Zeitspanne Δp liegt, die länger ist als eine Schwellzeitspanne Δp_SW. Ist dies nicht der Fall, wird in einem Endschritt se untersucht, ob das Verfahren beendet werden soll. Ist dies nicht der Fall, laufen die Vorgänge ab Schritt s3.1 erneut ab. Stellt sich in Schritt s3.2 bei einem der Durchläufe heraus, daß die dort abgefragten Bedingungen beide erfüllt sind, wird in einem Schritt 53.3 eine Fehlermeldung dahingehend ausgege­ ben, daß das Adsorptionsfilter ungenügende Durchsatzfähig­ keit aufweist. Auf dieses Signal hin kann z. B. eine Signal­ lampe zum Aufleuchten gebracht werden, die anzeigt, daß kein schwerwiegender Fehler vorliegt, daß aber in nächster Zeit eine Werkstatt aufgesucht werden sollte. Gleichzeitig kann die Fehlermeldung in einem Fehlerspeicher abgelegt werden, damit die Werkstatt im Rahmen einer Fehlerdiagnose schnell feststellen kann, weswegen die Signallampe zum Aufleuchten gebracht wurde. Nach Ausgabe der Fehlermeldung wird das Ende des Verfahrens erreicht.

Fig. 4 veranschaulicht den vorrichtungsmäßig durch Fig. 1 dargestellten Fall, daß nämlich der Druckdifferenz-Schwell­ wert Dp_SW in Schritt s3.2 im Verfahren von Fig. 3 nicht fest vorgegeben wird, sondern von Werten von Betriebsgrößen des Motors und des Tankentlüftungsventils abhängt. Die Schritte s4.1 und s4.2 von Fig. 4 werden hierzu zwischen den Marken A und B im Verfahren von Fig. 3 eingefügt. In Schritt s4.1 werden Werte von Betriebsgrößen des Motors und des Tankentlüftungsventils, im Beispielsfall der Drehzahl n, der Last L und des Tastverhältnisses R erfaßt, und mit Hilfe dieser Werte wird im Schritt s4.2 ein Kennfeld adressiert, aus dem der an der adressierten Stelle eingetragene aktuelle Schwellwert Dp_SW ausgelesen wird.

Fig. 5 veranschaulicht ein Verfahren entsprechend dem, wie es weiter oben anhand der Vorrichtung von Fig. 2 erläutert wurde. In einem Schritt s5.1 wird untersucht, ob das Tank­ entlüftungsventil geschlossen wurde. Sobald dies der Fall ist, wird eine Zeitmessung ab dem Schließzeitpunkt T_0 ge­ startet, und es wird der Differenzdruck Dp_0 beim Schließen des Ventils erfaßt (Schritt s5.2). Weitere Messungen des Differenzdruck 5 Dp erfolgen zu festgesetzten Zeitpunkten T nach dem Schließzeitpunkt T_0 (Schritt 55.3). Mit Hilfe der so gewonnenen Druckdifferenzwerte in Abhängigkeit der Zeit wird die Zeitkonstante T für den Abbau der Druckdifferenz Dp bestimmt (Schritt s5.4).

In einem Schritt 55.5 wird abgefragt, ob die so bestimmte Zeitspanne T über einer Schwelle τ_SW liegt. Ist dies der Fall, erfolgt in einem Schritt s5.6 eine Maßnahme zur Feh­ lerausgabe, die derjenigen entspricht, wie sie weiter oben anhand von Schritt 53.3 erläutert wurde, worauf das Verfah­ ren beendet wird. Ergibt sich dagegen in Schritt 55.5, daß die Zeitkonstante τ die genannte Schwelle nicht überschritt, wird wiederum in einem Endschritt se abgefragt, ob das Ver­ fahren beendet werden soll. Ist dies nicht der Fall, wird der Ablauf ab Schritt s5.1 erneut ausgeführt.

Bei den eben beschriebenen Verfahrensabläufen wurde nicht angegeben, ob der Differenzdruck Dp am Tank 15 oder am Ad­ sorptionsfilter 14 gemessen wird. Auch auf die Art der Ein­ führung der Anschlußleitung 16 in das Adsorptionsfilter 14 ist nicht abgehoben. Wie bereits weiter oben in anderem Zu­ sammenhang angegeben, gilt auch für den Ort der Erfassung des Differenzdrucks, der ein Maß für die Druckdifferenz zwi­ schen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist, daß dieser Ort ebenso wie der optimale Verfahrensablauf vom Gesamtaufbau der Anlage und des mit dieser zusammenarbeiten­ den Motors abhängt. Die jeweils optimale Lösung kann durch Prüfstandsversuche ermittelt werden.

Das Verfahren gemäß Fig. 6 dient zum Überprüfen des Ver­ stopftseins einer OBVR-Tankentlüftungsanlage, insbesondere des Adsorptionsfilters einer solchen Anlage. Es handelt sich hier um Anlagen, bei denen der gesamte beim Betanken anfal­ lende Kraftstoffdampf vom Adsorptionsfilter aufgenommen wer­ den soll (OBVR = On-Board-Vapour-Recovery). Dies erfolgt da­ durch, daß beim Betanken die Zapfpistole gegen den Tankstut­ zen abgedichtet ist. Ist die Anlage verstopft, muß wegen der genannten Abdichtung ein besonders hoher Überdruck beim Be­ tanken auftreten, der in seinem Ausmaß außer von der Stärke der Verstopfung noch von der Schnelligkeit des Betankens ab­ hängt.

In einem Schritt s6.1 wird untersucht, ob sich der Füllstand im Tank ändert. Dieser Schritt dient dazu, festzustellen, ob das Fahrzeug betankt wird. Falls hierzu ein anderer Sensor zur Verfügung steht, kann auch dessen Signal verwendet wer­ den. Wird Betanken festgestellt, wird die Füllstandsänderung gemessen (Schritt s6.2) und mit Hilfe des Meßergebnisses wird eine Differenz-Überdruckschwelle DSP_SW bestimmt (Schritt s6.3). Wird mit einer festen Schwelle gearbeitet, entfallen die Schritte s6.2 und s6.3. Anschließend wird der Differenz-Überdruck Dp gemessen (Schritt s6.4) und der Meßwert wird mit der vorstehend genannten Schwelle DSP_SW verglichen (Schritt s6.5). Ergibt sich hierbei, daß der ge­ messene Wert den Schwellwert nicht überschreitet, wird die Anlage als frei beurteilt (Schritt s6.6). Andernfalls wird eine Fehlermeldung ausgegeben (Schritt s6.7), die anzeigt, daß die Anlage verstopft ist. Diese Meldung kann in einen Fehlerspeicher eingetragen werden. Zusätzlich wird vorteil­ hafterweise eine Warnlampe zum Aufleuchten gebracht, um ei­ nem Fahrer anzuzeigen, daß eine Werkstatt aufgesucht werden sollte.

Der in Schritt s6.4 gemessene Differenz-Überdruck Dp ist die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck der Tankentlüftungs­ anlage und dem Umgebungsdruck. Ist der Differenzdruckmesser zum Erfassen dieses Differenzdrucks am Tank angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt, lassen sich alle Verstopfungen zwi­ schen Tank und Belüftungsleitung des Adsorptionsfilters un­ mittelbar durch eine übermäßige Druckerhöhung feststellen. Bei einer Anbringungsart gemäß Fig. 2 am Adsorptionsfilter machen sich dagegen Verstopfungen des Adsorptionsfilters durch übermäßig hohen Druck und Verstopfungen zwischen Tank und Adsorptionsfilter durch besonders niederen Überdruck beim Betanken bemerkbar.

Claims (12)

1. Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Ver­ brennungsmotor (10) welche Anlage ein Adsorptionsfilter (14) mit einer Belüftungsöffnung (17) an seiner Belüftungs­ seite und mit einer Anschlußleitung (16) zu einem Tank (15) sowie ein Tankentlüftungsventil (13) aufweist, das in eine Verbindungsleitung (12) zwischen dem Saugrohr (11) des Mo­ tors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Differenzdruck (Dp) gemessen wird, der ein Maß für die Druckdifferenz zwischen Belüftungs- und Saugseite des Ad­ sorptionsfilters ist,
• - und auf ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfil­ ters geschlossen wird, wenn der gemessene Differenzdruck einen Schwellwert (Dp_SW) übersteigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemessene Differenzdruck (Dp) den Schwellwert (Dp_SW) für mindestens eine vorgegebene Zeitspanne (Δt_SW) über­ schreiten muß, damit auf ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters (14) geschlossen wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - Werte von Betriebszustandsgrößen (n, L, R) des Motors (10) und des Tankentlüftungsventils (13) erfaßt werden
• - und der Schwellwert (Dp_SW) abhängig von den erfaßten Wer­ ten der Betriebszustandsgrößen vorgegeben wird.

4. Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Ver­ brennungsmotor (10), welche Anlage ein Adsorptionsfilter (14) mit einer Belüftungsöffnung (17) an seiner Belüftungs­ seite und mit einer Anschlußleitung (16) zu einem Tank (15) sowie ein Tankentlüftungsventil (13) aufweist, das in eine Verbindungsleitung (12) zwischen dem Saugrohr (11) des Mo­ tors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist dadurch gekennzeichnet, daß

• - nach Ablauf einer Regenerierphase vorgegebener Dauer, in der sich ein Unterdruck in der Tankentlüftungsanlage aufge­ baut hat, das Tankentlüftungsventil geschlossen wird und im wesentlichen beim Schließen desselben ein Differenzdruck (Dp) gemessen wird, der ein Maß für die Druckdifferenz zwi­ schen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist,
• - die Zeitkonstante (τ) für den Abbau der gemessenen Druck­ differenz nach dem Schließen des Tankentlüftungsventils mit Hilfe mindestens einer weiteren Differenzdruckmessung bestimmt wird,
• - und auf ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfil­ ters geschlossen wird, wenn die ermittelte Zeitkonstante länger ist als eine Schwellwert-Zeitkonstante (τ_SW).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Zeitkonstante (τ_SW) abhängig vom Füllstand des Tanks vorgegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Differenzdruck (Dp) die Differenz zwi­ schen dem Druck auf der Saugseite des Adsorptionsfilters (14) und dem Umgebungsdruck gemessen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Differenzdruck (Dp) die Differenz zwi­ schen dem Druck im Tank (15) und dem Umgebungsdruck gemessen wird.

8. Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Ver­ brennungsmotor (10), welche Anlage ein Adsorptionsfilter (14) mit einer Belüftungsöffnung (17) an seiner Belüftungs­ seite und mit einer Anschlußleitung (16) zu einem Tank (15) sowie ein Tankentlüftungsventil (13) aufweist, das in eine Verbindungsleitung (12) zwischen dem Saugrohr (11) des Mo­ tors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist, welche Anlage so ausgebildet ist, daß beim Betanken die Zapfpistole gegen den Tankstutzen abdichtet, (OBVR-System = On-Board-Vapour-Recovery-System), dadurch gekennzeichnet, daß

• - ermittelt wird, ob getankt wird,
• - falls ein Betanken festgestellt wird, der Differenz-Über­ druck (Dp) gemessen wird, der der Differenz zwischen dem Innendruck der Tankentlüftungsanlage und dem Umgebungsdruck entspricht,
• - und die Tankentlüftungsanlage als verstopft beurteilt wird, wenn der gemessene Differenzüberdruck einen Differenz- Überdruck-Schwellwert überschreitet (Dp < DSP_SW).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenz-Überdruck-Schwellwert (DSP_SW) abhängig von der Änderung eines Füllstandsignals vorgegeben wird.

10. Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (10), welche Anlage ein Adsorptionsfilter (14) mit einer Belüftungsöffnung (17) an seiner Belüftungs­ seite und mit einer Anschlußleitung (16) zu einem Tank (15) sowie ein Tankentlüftungsventil (13) aufweist, das in eine Verbindungsleitung (12) zwischen dem Saugrohr (11) des Mo­ tors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist, gekennzeichnet durch

• - einen Differenzdruckfühler (18.1) zum Messen eines Diffe­ renzdrucks (Dp), der ein Maß für die Druckdifferenz zwischen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist,
• - und eine Beurteilungseinrichtung (23.1), die das Signal vom Differenzdruckfühler erhält und so ausgebildet ist, daß sie ein Fehlersignal (FS) ausgibt, das ungenügende Durch­ satzfähigkeit des Adsorptionsfilters anzeigt, wenn der ge­ messene Differenzdruck einen Schwellwert (Dp_SW) übersteigt.

11. Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (10), welche Anlage ein Adsorptionsfilter (14) mit einer Belüftungsöffnung (17) an seiner Belüftungs­ seite und mit einer Anschlußleitung (16) zu einem Tank (15) sowie ein Tankentlüftungsventil (13) aufweist, das in eine Verbindungsleitung (12) zwischen dem Saugrohr (11) des Mo­ tors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist, gekennzeichnet durch

• - einen Differenzdruckfühler (18.2) zum Messen eines Diffe­ renzdrucks (Dp), der ein Maß für die Druckdifferenz zwischen Belüftungs- und Saugseite des Adsorptionsfilters ist,
• - eine Bestimmungseinrichtung (25), die das Signal vom Dif­ ferenzdruckfühler und außerdem ein Signal erhält, das Schließen des Tankentlüftungsventils anzeigt, und die so ausgebildet ist, daß sie die Zeitkonstante (τ) des Abbaus des gemessenen Differenzdrucks nach dem Schließen des Tank­ entlüftungsventils mit Hilfe der ihr zugeführten Differenz­ drucksignale bestimmt,
• - und eine Beurteilungseinrichtung (23.2), die das Signal von der Bestimmungseinrichtung erhält und so ausgebildet ist, daß sie ein Fehlersignal (FS) ausgibt, das ungenügende Durchsatzfähigkeit des Adsorptionsfilters anzeigt, wenn die ermittelte Zeitkonstante einen Schwellwert (τ_SW) über­ steigt.

12. Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (10), welche Anlage ein Adsorptionsfilter (14) mit einer Belüftungsöffnung (17) an seiner Belüftungs­ seite und mit einer Anschlußleitung (16) zu einem Tank (15) sowie ein Tankentlüftungsventil (13) aufweist, das in eine Verbindungsleitung (12) zwischen dem Saugrohr (11) des Mo­ tors und der Saugseite des Adsorptionsfilters geschaltet ist, und welche Anlage so ausgebildet ist, daß beim Betanken die Zapfpistole gegen den Tankstutzen abdichtet, (OBVR- System = On-Board-Vapour-Recovery-System), gekennzeichnet durch

• - einen Differenzdruckfühler (18.2) zum Messen eines Diffe­ renzüberdrucks (Dp), der ein Maß für die Druckdifferenz zwi­ schen dem Innendruck der Tankentlüftungsanlage und dem Um­ gebungsdruck ist,
• - eine Bestimmungseinrichtung (25) zum Ermitteln, ob ge­ tankt wird,
• - und eine Beurteilungseinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie die Tankentlüftungsanlage als verstopft beurteilt, wenn im Fall des Betankens der gemessene Differenzüberdruck einen Differenz-Überdruck-Schwellwert überschreitet (Dp < DSP_SW).