DE69325041T2

DE69325041T2 - Integritätsbestätigung eines brennstoffdampfsteuersystems auf undichte

Info

Publication number: DE69325041T2
Application number: DE69325041T
Authority: DE
Inventors: Murray Busato; Gary Casey; John Cook; John Hanson
Original assignee: Siemens Canada Ltd
Current assignee: Siemens Canada Ltd
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1993-12-01
Publication date: 1999-10-21
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: EP0774064A1; EP0774064B1; CA2149651A1; US5383437A; DE69325041D1; WO1994015090A1; US5635630A; JPH08505197A; CA2149651C

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft Dampfsteuersysteme für die Kraftstoffsysteme von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, insbesondere das Gerät und das Verfahren zur Bestätigung der Integrität eines Dampfsteuersystems gegen Undichte.

Allgemeiner Stand der Technik und kurze Beschreibung der Erfindung

Ein typisches Dampfsteuersystem in einem modernen Kraftfahrzeug umfaßt einen Dampfsammelbehälter, in dem flüchtige Kraftstoffdämpfe, die im Luftraum des Kraftstofftanks durch die Verflüchtigung flüssigen Kraftstoffs im Tank entstehen, gesammelt werden. Unter entsprechenden Bedingungen wird der aus dem Luftraum des Tanks und dem Behälter gebildete Dampfraum zum Ansaugkrümmer des Motors entleert und zwar durch ein Behälterentleerungssystem, das aus einem zwischen Behälter und Ansaugkrümmer des Motors angeschlossenen Ablaßmagnetventil besteht und von einem Motorsteuerrechner betätigt wird. Das Ablaßmagnetventil des Behälters wird durch ein Signal des Motorsteuerrechners so weit geöffnet, daß durch das Vakuum im Ansaugkrümmer flüchtige Dämpfe vom Behälter angesaugt und von dem Verbrennungsgemisch in den Verbrennungsraum des Motors mitgerissen werden und deren Menge je nach Motorbetrieb so eingeregelt ist, daß sowohl gute Fahreigenschaften des Fahrzeugs als auch ein annehmbares Abgasniveau gewährleistet sind.
Nach den US-amerikanischen Regierungsvorschriften müssen in Zukunft bestimmte Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, die mit flüchtigen Kraftstoffen wie etwa Benzin betrieben werden, Dampfsteuersysteme besitzen, die mit eingebauter Diagnosefunktion ausgestattet sind, die Undichten im Dampfraum erkennen. Es wurde bisher vorgeschlagen, daß diese Erkennung durch zeitweisen Aufbau eines Drucks im Dampfraum erfolgen soll, der sich deutlich vom Umgebungsluftdruck unterscheidet, und anschließend dieser deutlich unterschiedliche Druck auf Veränderungen überwacht werden soll, die auf Undichten hindeuten.
Im eigenen US-Patent Nr. 5 146 902 "Integritätsbestätigung durch positiven Druck im Behälterentleerungssystem" ist ein System und ein Verfahren für diese Erkennung beschrieben, wobei der Dampfraum durch Erzeugen eines bestimmten positiven Drucks (gegenüber dem Umgebungsluftdruck) unter Druck gesetzt wird und man dann diesen Druck auf einen Abfall überwacht, der auf eine Undichte hinweist. Die Integritätsbestätigung für Undichte durch positiven Druckaufbau im Dampfraum bietet bestimmte Vorteile gegenüber der Integritätsbestätigung für Undichte durch negativen Druckaufbau, wie im erwähnten Patent ausgeführt.
In mancherlei Hinsicht betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung des Systems und des Verfahrens des positiven Druckaufbaus nach US- Patent Nr. 5 146 902, während sie in anderen Punkten eher gattungsgemäße Grundsätze verkörpert.
In US-A-3 162 132 wird eine Hubkolbenverdrängungspumpe mit einem Mechanismus mit einer aus einem Ansaug- und einem Verdichtungshub bestehenden Hin- und Herbewegung beschrieben; die Pumpe enthält ferner Mittel für das Ansaugen von Luft während jedes Ansaughubs zur Erzeugung eines bestimmten gemessenen Luftvolumens bei einem gegebenen Druck und Mittel zur Verdichtung dieses gemessenen Luftvolumens auf einen Druck, der höher als dieser gegebene Druck ist, und um diesen teilweise für die weitere Verwendung in eine Leitung zu pressen. In US-A-2 552 261 wird eine ähnliche Anordnung wie in US-A-3 162 132 beschrieben, die jedoch mit einem Fühlerhebel versehen ist, der angeordnet ist, um ein Ventil für die Auslösung eines Verdichtungshubs zu betätigen.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine neue, einzigartige Anordnung und Technik für die Messung der effektiven Öffnungsgröße bei relativ kleinen Undichten des Dampfraums, nachdem der Druck im wesentlichen auf einen vorbestimmten Wert aufgebaut wurde, der sich deutlich vom Umgebungsluftdruck unterscheidet.
Allgemein werden hier eine Hubkolbenpumpe für die Erzeugung einer solchen Druckhöhe im Dampfraum sowie ein Schalter, der auf die Hin- und Herbewegung des Pumpenmechanismus anspricht, eingesetzt. Genauer gesagt besteht die Pumpe aus einer beweglichen Wand, die über einen Takt aus einem Ansaughub und einem Verdichtungshub hin- und herbewegt wird und damit den erforderlichen Druckwert im Dampfraum aufbaut. Bei einem Ansaughub wird eine bestimmte Umgebungsluftmenge in eine Luftpumpkammer der Pumpe gezogen. Bei einem nachfolgenden Verdichtungshub wird die bewegliche Wand durch eine mechanische Feder so bewegt, daß eine bestimmte Luftmenge verdichtet wird, so daß ein Teil der verdichteten Luftmenge in den Dampfraum gepreßt wird. Bei einem nächsten Ansaughub wird erneut eine Umgebungsluftmenge erzeugt.
Zu Beginn des Integritätsbestätigungsvorgangs führt die Pumpe schnelle Hin- und Herbewegungen aus und versucht, einen Druck bis zu einem bestimmten Wert aufzubauen. Liegt eine große Undichte vor, so ist die Pumpe nicht in der Lage, den Dampfraum bis zu dem vorbestimmten Wert mit Druck zu beaufschlagen und bewegt sich daher weiter schnell hin und her. Bewegt sich die Pumpe über einen Zeitpunkt hinaus, zu dem der vorbestimmte Druck im wesentlichen erreicht sein sollte, weiter hin und her, so weist dies auf eine große Undichte hin und das Dampfsteuersystem kann als nicht mehr intakt angesehen werden.
Der Druck, den die Pumpe zu erreichen versucht, ist im wesentlichen durch die obenerwähnte mechanische Feder eingestellt. Liegt keine große Undichte vor, so wird der Druck bis zum vorbestimmten Wert aufgebaut und die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung nimmt entsprechend ab. Bei einem Sollzustand ohne jede Undichte stoppt die Hin- und Herbewegung an einem Punkt, wenn die Feder keine Luft mehr in den Dampfraum pressen kann.
Kleinere Undichten werden auf eine Weise entdeckt, auf die auch die effektive Öffnungsgröße der undichten Stelle gemessen werden kann, weshalb die Erfindung somit in der Lage ist, zwischen sehr kleinen Undichten, die noch annehmbar sein können, und größeren Undichten zu unterscheiden, die zwar noch nicht groß, aber dennoch unannehmbar sind. Die Möglichkeit, die effektive Öffnungsgröße einer undichten Stelle in etwa messen zu können, die kleiner als eine große Undichte ist, und nicht nur zwischen Integrität und Nicht-Integrität zu unterscheiden, ist für bestimmte Kraftfahrzeuge unter Umständen wichtig. Die Erfindung ist in dieser Hinsicht besonders vorteilhaft, da das Mittel, mit dem die Messung erhalten wird, ein integraler Bauteil der Pumpe und nicht etwa ein separater Drucksensor ist.
Dieses Mittel, um die Messung zu erhalten, besteht aus einem Schalter, der als integrales Bauteil der Pumpe so angeordnet ist, daß er die Hin- und Herbewegung des Pumpmechanismus erfaßt. Ein solcher Schalter kann etwa ein Reed-Schalter, ein optischer Schalter oder ein Hall-Sensor sein. Mit dem Schalter wird der Pumpmechanismus zur Umkehr am Ende eines Verdichtungshubs veranlaßt und gleichzeitig die Geschwindigkeit, mit der Luft in den Dampfraum gepumpt wird, angezeigt. Da die Hin- und Herbewegung der Pumpe langsamer wird, wenn sich der Druck aufbaut, kann man anhand der Geschwindigkeit der Schalterbetätigung zunächst feststellen, ob eine große Undichte vorliegt. Wie oben erläutert, zeigt sich eine große Undichte dadurch, daß die Geschwindigkeit der Schalterbetätigungen nicht innerhalb einer bestimmten Zeit unter eine bestimmte Häufigkeit abfällt. Liegt keine große Undichte vor, so liefert die Häufigkeit der Schalterbetätigungen eine Messung der Undichte, mit der zwischen Integrität und Nicht-Integrität des Dampfraums unterschieden werden kann, auch wenn bereits festgestellt wurde, daß es sich um eine kleinere Undichte handelt. Ist der Druck im Dampfraum im wesentlichen bis auf den vorbestimmten Wert aufgebaut, so weist die Schalteranzeige, daß die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Pumpe unterhalb einer bestimmten Häufigkeit liegt, auf die Integrität des Dampfraums hin, während eine höhere Häufigkeit auf eine fehlende Integrität hinweist.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen Aufbau und Anordnung der Pumpe, sowohl allein als auch in zusammenwirkender Verbindung mit anderen Bauteilen. Im allgemeinen umfassen diese Aspekte: bestimmte bauliche Einzelheiten der Pumpe, die Integrierung eines Abluftventils für den Dampfraum in die Pumpe, ein selektiv ansteuerbares Magnetventil für den Antrieb der Pumpe aus dem Ansaugkrümmervakuum des Motors, und die Integrierung dieses Magnetventils in die Pumpe. Es werden zwei verschiedene Formen sowohl des integrierten Abluftventils als auch des selektiv ansteuerbaren Magnetventils offenbart.
Die Erfindung ermöglicht die Integritätsbestätigung bei laufendem Motor. Ferner ermöglicht sie die Integritätsbestätigung bei jeder beliebigen Kraftstofftankfüllung zwischen voll und leer, wodurch das Verfahren in der Regel unabhängig von Tankgröße und Füllstand ist. Ebenso ist das Verfahren weitestgehend unabhängig von der besonderen Art des verwendeten flüchtigen Kraftstoffs. Die Erfindung bietet ein zuverlässiges, kostengünstiges Mittel zur Einhaltung der Anforderungen an fahrzeugeigene Diagnosesysteme, um die Integrität eines Dampfsteuersystems gegen Undichte zu gewährleisten.
Das oben gesagte geht zusammen mit weiteren Merkmalen, Vorteilen und Vorzügen der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen hervor, die zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesen sind. Die Zeichnungen offenbaren eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gemäß der momentan zur Ausführung der Erfindung am günstigsten erscheinenden Art.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine allgemeine schematische Darstellung eines Dampfsteuersystems, das die Grundlagen der vorliegenden Erfindung verkörpert, einschließlich relevanter Teile eines Kraftfahrzeuges.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eines der Bauteile in Fig. 1 für sich genommen.
Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die jedoch eine andere Ausführungsform darstellt.
Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die jedoch eine noch andere Ausführungsform darstellt.
Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 4, die jedoch eine weitere andere Ausführungsform darstellt.
Fig. 6 ist eine Kurvendarstellung, die einige der Vorzüge, die aus der vorliegenden Erfindung abgeleitet werden können, verdeutlicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Dampfsteuersystem (EEC- System = evaporative emission control system) 10 für ein durch einen Verbrennungsmotor angetriebenes Kraftfahrzeug, bestehend, dem Motor 12 des Fahrzeugs zugeordnet, aus einem Kraftstofftank 14 und einem Motorsteuerrechner 16, aus einem herkömmlichen Dampfsammelbehälter (Aktivkohlebehälter) 18, einem Magnetventil (20) für die Behälterentleerung (CPS - canister purge solenoid), einem Behälterabluftmagnetventil 22 (CVS = canister vent solenoid) und einer Pumpe 24 für die Erkennung von Undichten.
Der Luftraum des Kraftstofftanks 14 steht mit einem Einlaßanschluß des Behälters 18 über eine Leitung 26 in Strömungsverbindung, so daß beide zusammen einen Dampfraum bilden, in dem bei der Verflüchtigung von Kraftstoff im Tank entstehende Kraftstoffdämpfe vorübergehend aufgefangen und gesammelt werden, bis sie zu einem Ansaugkrümmer 28 des Motors 12 abgeleitet werden. Eine zweite Leitung 30 setzt einen Auslaßanschluß von Behälter 18 mit einem Einlaßanschluß des CPS-Ventils 20 in Strömungsverbindung, während eine dritte Leitung 32 einen Auslaßanschluß des CPS-Ventils 20 mit dem Ansaugkrümmer 28 in Strömungsverbindung setzt. Eine vierte Leitung 34 setzt einen Abluftanschluß von Behälter 18 mit einem Einlaßanschluß des CVS-Ventils 22 in Strömungsverbindung. Das CVS- Ventil 22 hat ferner einen Auslaßanschluß, der direkt in die Umgebungsluft mündet.
Der Motorsteuerrechner 16 empfängt eine Reihe von Eingangssignalen (Motorparameter), die für die Steuerung des Motors und der zugehörigen Systeme, einschließlich des Dampfsteuersystems 10, benötigt werden. Ein Auslaßanschluß des Rechners steuert über eine Schaltung 36 das CPS-Ventil 20, ein anderer über Schaltung 38 das CVS-Ventil 22 und wiederum ein anderer über Schaltung 40 die Pumpe 24 für die Erkennung von Undichten. Die Schaltung 40 ist mit einem Einlaßanschluß 42 von Pumpe 24 verbunden.
Pumpe 24 besteht aus einem Lufteinlaßanschluß 44, der in die Umgebungsluft mündet, und einem Ausgangsanschluß 46, der mit Leitung 34 über einen T- Anschluß in Strömungsverbindung steht. Die Pumpe besitzt ferner einen Vakuumeinlaßanschluß 48, der über eine Leitung 50 mit dem Ansaugkrümmer 28 verbunden ist. Schließlich besitzt die Pumpe einen Auslaßanschluß 52, an dem von ihr ein Signal bereitgestellt wird, das über eine Schaltung 54 an den Rechner 16 gelangt.
Während der Motor läuft, wird der Betrieb der Pumpe 24 hin und wieder vom Rechner 16 im Rahmen einer gelegentlichen Diagnoseroutine zur Bestätigung der Integrität des Dampfsteuersystems 10 gegen Undichte angesteuert. Während dieser Diagnoseroutinen steuert Rechner 16 sowohl das CPS-Ventil 20 als auch das CVS- Ventil 22 so an, daß beide schließen. Während des Motorbetriebs außerhalb dieser Diagnoseroutinen ist die Pumpe 24 nicht in Betrieb, Rechner 16 öffnet das CVS- Ventil 22 und steuert das CPS-Ventil 20 gezielt so an, daß das CPS-Ventil 20 unter Bedingungen öffnet, die für eine Entleerung günstig sind, und unter Bedingungen schließt, die für Entleerung ungünstig sind. Während des Betriebs des Kraftfahrzeugs wird die Behälterentleerungsfunktion somit in der üblichen Weise für das jeweilige Fahrzeug bzw. den Motor ausgeführt, solange nicht die Diagnosefunktion ausgeführt wird. Wird die Diagnosefunktion durchgeführt, so wird der Dampfraum geschlossen, damit er mit Pumpe 24 unter Druck gesetzt werden kann.
Anhand von Fig. 2 wird nun die Aufmerksamkeit auf Einzelheiten der Pumpe 24 gelenkt. Die Pumpe 24 besteht aus einem Gehäuse 56 aus mehreren zusammengesetzten Kunststoffteilen. In dem Gehäuse teilt eine bewegliche Wand 58 das Gehäuse 56 in eine Vakuumkammer 60 und eine Luftpumpkammer 62. Die bewegliche Wand 58 besteht aus einer flexiblen, aber im wesentlichen nicht dehnbaren, allgemein runden Membran 64, deren äußere Randeinfassung dicht zwischen zwei der Gehäuseteile eingespannt ist. Das im allgemeinen runde Unterteil 66 eines Einsatzes 68 wird gegen einen Mittelteil einer Seite der Membran 64 gedrückt, das heißt zur Kammer 60. Eine zylindrische Welle 70 ragt mittig aus dem Unterteil 66 in eine zylindrische Hülse 72 in einem der Gehäuseteile. Eine mechanische Feder 74 in Form einer Metallspiralfeder ist in der Kammer 60 auf die Welle 70 nach außen in Umfangsrichtung begrenzende Weise angeordnet, und ihre axialen Enden sitzen in jeweiligen Aufnahmen im Unterteil 66 und dem entsprechenden Teil der Hülse 72, der das Gehäuse begrenzt. Feder 74 drückt die bewegliche Wand 58 axial zur Kammer 62, während die gemeinsame Wirkung von Welle 70 und Hülse 72 die Bewegung des Mittelteils der beweglichen Wand auf eine geradlinige Bewegung entlang einer imaginären Achse 75 begrenzt. Bei der in Fig. 2 gezeigten Position drückt Feder 74 einen Mittelteil einer Seite der Membran 58, das heißt auf der Seite von Kammer 62, gegen einen Anschlag 76; dies ist die Stellung, die der Mechanismus einnimmt, wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist.
Der Einlaßanschluß 44 führt zu der Kammer 62, während der Auslaßanschluß 46 von der Kammer 62 wegführt. Der Einlaßanschluß 44 enthält eine Kappe 78 auf einem Ansatz 80 des Gehäuses 56, wodurch die beiden Teile einen leicht gewundenen, aber nicht wesentlich eingeschränkten Weg bilden, durch den Umgebungsluft strömen kann, bevor sie in die Kammer 62 eintritt. Auch ein Filterelement 82 ist in Verbindung mit Kappe 78 und Ansatz 80 angeordnet, so daß Luft erst in die Kammer 62 strömen kann, nachdem sie durch das Filterelement getreten ist. So kann nur, daß nur gefilterte Luft in den Innenmechanismus der Pumpe gelangen.
Die Wand von Gehäuse 56, durch die Eingangsluft in Kammer 62 strömt, enthält ein Einwegeventil 84, durch das Luft über den Einlaßanschluß 44 in die Kammer strömen, aber nicht daraus austreten kann. Das gezeigte Ventil ist ein herkömmliches Schirmventil mit einem Schaft, der fest an einem Loch in der Gehäusewand sitzt, und einer Kuppel, deren Umfangsrand selektiv dichtend an der Wand anliegt und nach außen gegenüber mehreren Durchgangsöffnungen in der Wand, durch die Luft in Kammer 62 gelangt, beabstandet ist. Der Auslaßanschluß 46 enthält ein Einwegeventil 86, das auf der Gehäusewand genau wie Ventil 84 angeordnet ist, jedoch so, daß Luft über Auslaßanschluß 46 aus der, aber nicht in die Kammer 62 strömen kann.
Ein Magnetventil 88 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, an der Oberseite des Gehäuses 56 angebracht. Ventil 88 enthält eine Magnetspule 90, die mit dem Einlaßanschluß 42 verbunden ist. Zusätzlich zum Vakuumanschluß 48 enthält Ventil 88 einen Umgebungsluftanschluß 92 für die Verbindung mit der Umgebungsluft und einen Auslaßanschluß 94, der mit Kammer 60 über einen internen Durchgang 96 verbunden ist, der in Fig. 2 allerdings nur für Anschauungszwecke schematisch dargestellt ist. Ventil 88 enthält ferner einen Anker 98, der in Fig. 2 durch eine Feder 99 nach links gedrückt wird, so daß ein Ventilelement am linken Ende des Ankers den Vakuumanschluß 48 schließt und ein Ventilelement am rechten Ankerende vom linken Ende eines koaxial zur Magnetspule 90 angeordneten Ständers 100 beabstandet ist. Der Umgebungsluftanschluß 92 ist mit dem linken Ende des Ständers 100 über einen internen Durchgang verbunden, in dem ein Filterelement 102 zwischen dem Anschluß 92 und dem rechten Ständerende und ein mittiges Durchgangsloch durch den Ständer von rechts nach links angeordnet sind.
In der in Fig. 2 dargestellten Position ist die Magnetspule 90 nicht erregt, und der Umgebungsluftanschluß 92 ist daher mit Kammer 60 verbunden, weshalb letztere unter Umgebungsluftdruck steht. Wird Magnetspule 90 erregt, so bewegt sich der Anker 98 nach rechts, schließt den Umgebungsluftanschluß 92 und öffnet den Vakuumanschluß 48, so daß der Vakuumanschluß 48 mit der Kammer 60 verbunden ist.
Die Pumpe besitzt zwei weitere Bauteile, nämlich einen Permanentmagneten 104 und einen Reed- Schalter 106. Beide sind außen an der Gehäusewand auf entgegengesetzten Seiten zum herausragenden geschlossenen Ende der Hülse 72 angebracht. Welle 70 ist aus einem ferromagnetischen Material, und in der Position von Fig. 2 ist sie unter dem Magneten und dem Reed- Schalter angeordnet, wo sie die Wirkung des Magneten auf den Reed-Schalter nicht behindert. Bewegt sich die Welle 70 jedoch in Hülse 72 nach oben, so wird ein Punkt erreicht, an dem sie einen ausreichenden Magnetfluß vom Magneten 104 abzieht, so daß der Reed- Schalter 106 nicht mehr unter dem Einfluß des Magneten steht und dadurch von einem Zustand in einen anderen schaltet. Nimmt man einmal an, daß der Reed-Schalter an diesem Schaltpunkt von Offen nach Geschlossen umschaltet, wobei Offen für die Stellungen unterhalb des Schaltpunkts und Geschlossen für Stellungen über dem Schaltpunkt gilt. Dieser Schaltpunkt liegt jedoch deutlich unter der Endlage der Bewegung der Welle, die in dieser speziellen Ausführungsform durch den Anschlag des oberen Wellenendes 70 an der geschlossenen Endwand der Hülse 72 gebildet wird. Bei der ganzen Aufwärtsbewegung der Welle 70 oberhalb des Schaltpunkts bleibt Reed-Schalter 106 geschlossen. Fährt Welle 70 wieder nach unten, so öffnet sich der Reed-Schalter 106 wieder, sobald die Welle den Schaltpunkt erreicht. Der Reed-Schalter 106 ist mit dem Auslaßanschluß 52 verbunden, so daß der Zustand des Reed-Schalters vom Rechner 16 überwacht werden kann.
Nach ausführlicher Beschreibung von Einzelheiten von Fig. 2 kann jetzt die Funktionsweise der Erfindung erläutert werden. Zuerst steuert der Rechner 16 das CPS-Ventil 20 und das CVS-Ventil 22 an, die beide schließen. Dann erregt er das Magnetventil 90, wodurch Ansaugkrümmervakuum durch Ventil 88 in die Vakuumkammer 60 geleitet wird. Bei typischen Vakuumwerten des Ansaugkrümmers bei laufendem Motor ist die Fläche der beweglichen Wand 58 im Vergleich zu der von Feder 74 ausgeübten Kraft ausreichend groß, damit die bewegliche Wand 58 nach oben bewegt wird, wodurch sich das Volumen der Vakuumkammer 60 dabei verringert und gleichzeitig das Volumen der Luftpumpkammer 62 erhöht. Die Aufwärtsbewegung der beweglichen Wand 58 wird durch ein geeignetes Anschlagmittel begrenzt, und in dieser speziellen Ausführungsform ist dies, wie bereits erwähnt, durch Anschlag des Endes der Welle 70 am geschlossenen Ende der Hülse 72.
Da sich das Volumen der Luftpumpkammer 62 während der Aufwärtsbewegung der beweglichen Wand 58 erhöht, wird am Einwegeventil 84 eine bestimmte Druckdifferenz erzeugt, wodurch das Ventil bei einer bestimmten, relativ niedrigen Druckdifferenz öffnet, damit Umgebungsluft durch Einlaßanschluß 44 in Kammer 62 strömen kann. Ist eine bestimmte Menge an Umgebungsluft in die Kammer 62 eingeströmt, um die Druckdifferenz am Ventil 84 auf einen Wert zu reduzieren, bei dem das Ventil nicht mehr offengehalten werden kann, schließt sich das Ventil. Die Luftpumpkammer 62 enthält in diesem Moment eine Luftmenge im wesentlichen unter Umgebungsdruck bzw. dem Umgebungsdruck abzüglich des Druckabfalls am Ventil 84.
Unter typischen Betriebsbedingungen ist die Zeit, die für das Einströmen der Umgebungsluft in Luftpumpkammer 62 erforderlich ist, genau definiert. Diese Zeitangabe ist in Rechner 16 gespeichert und wird von diesem benutzt, um die Erregung der Magnetspule 90 nach einer Zeit abzuschalten, die lang genug, aber nicht wesentlich länger ist, damit bei allen vorhergesehenen Betriebsbedingungen die Kammer 62 im wesentlichen unter Umgebungsluftdruck steht, wenn die bewegliche Wand 58 in ihrer obersten Hubstellung steht. Sobald das Magnetventil 88 nicht mehr über den Rechner 16 erregt wird, erfolgt sofort die Entlüftung der Vakuumkammer 60 in die Umgebungsluft. Der Druck in Kammer 60 kehrt dann schnell bis auf den Umgebungsluftdruck zurück, wobei auf die bewegliche Wand 58 im wesentlichen nur die Kraft von Feder 74 einwirkt.
Die Federkraft bewegt die bewegliche Wand 58 dann nach unten und drückt die Luft in Kammer 62 zusammen. Ist die Luftmenge ausreichend verdichtet, so daß eine bestimmte Druckdifferenz am Einwegeventil 86 entsteht, so öffnet sich dieses Ventil. Durch die fortgesetzte Bewegung der beweglichen Wand 58 durch Feder 74 wird ein Teil der verdichteten Luft in der Kammer 62 durch den Ausgang 46 und in den Dampfraum gepreßt.
Nachdem sich die bewegliche Wand 58 bis zu einem Punkt nach unten bewegt hat, an dem die Welle 70 den Reed-Schalter 106 nicht mehr geschlossen hält, öffnet sich dieser Schalter. Das Öffnen des Schalters wird sofort von Rechner 16 erkannt, der Magnetventil 90 unverzüglich wieder erregt. Durch die Erregung von Magnetventil 90 wird das Krümmervakuum wieder an Kammer 60 angelegt, wodurch die Bewegung der beweglichen Wand 58 von unten nach oben umgekehrt wird. Die Abwärtsbewegung der beweglichen Wand 58 zwischen der Stellung, an der die Welle 70 an der geschlossenen Endwand von Hülse 72 anschlägt, und der Stellung, in der der Reed-Schalter 106 von Geschlossen nach Offen umschaltet, stellt einen Verdichtungshub dar, in dem eine Luftmenge in Kammer 62 verdichtet und ein Teil der verdichteten Menge in den Dampfraum gepumpt wird. Die Aufwärtsbewegung der beweglichen Wand 58 von einer Stellung, in der der Reed-Schalter 106 von Offen nach Geschlossen umschaltet, bis zu einer Stellung, in der das Ende der Welle 72 am geschlossenen Ende von Hülse 70 anschlägt, stellt einen Ansaughub dar. Zu bemerken ist, daß Schalter 106 öffnet, bevor die bewegliche Wand 58 am unteren Anschlag 76 anschlägt, es ist daher gewährleistet, daß die bewegliche Wand nicht in eine Stellung gerät, in der sie nicht mehr auf den Ansaughub anspricht, wenn sie sich nach einem Verdichtungshub weiterhin hin- und herbewegen soll.
Zu Beginn einer Diagnoseroutine ist der Druck im Dampfraum ungefähr gleich dem Luftdruck, weshalb die Zeit, die benötigt wird, bis die Feder 74 einen Teil der Luftmenge von Kammer 62 in den Dampfraum befördert hat, relativ kurz ist. Das bedeutet, daß die bewegliche Wand 58 einen relativ schnellen Verdichtungshub ausführt, nachdem Vakuumkammer 60 über Ventil 88 in die Umgebungsluft entlüftet wurde. In diesem Fall kann die bewegliche Wand 58 auf dem Anschlag 76 aufsitzen, bevor die Vakuumkammer 60 wieder über Ventil 88 mit dem Ansaugkrümmervakuum verbunden wird, wobei die Tatsache, daß die bewegliche Wand aufsitzen kann, während dieses Teils des Ablaufs nicht kritisch ist.
Liegt im Dampfraum eine große Undichte vor, so kann Pumpe 24 den Druck nicht mehr im wesentlichen bis zu einem vorbestimmten Wert aufbauen, der in der Routine verwendet wird, wenn die Möglichkeit einer großen Undichte ausgeschlossen wurde. Die fortgesetzte schnelle Hin- und Herbewegung der beweglichen Wand 58 über einen Zeitraum, der nach Vorbestimmung für den Druckaufbau im Dampfraum im wesentlichen bis auf den Wert, an dem sonst ein weiterer Teil der Routine durchgeführt wird, ausreicht, zeigt daher an, daß eine große Undichte vorliegt, und die Routine kann an diesem Punkt abgebrochen werden. Die Häufigkeit, mit der der Schalter 106 betätigt wird, dient somit zunächst zur Feststellung, ob eine große Undichte vorliegt, die sich durch die fortgesetzte schnelle Betätigung des Schalters während einer vorher festgesetzten Zeitdauer anzeigt.
Ist keine große Undichte vorhanden, so wird der Druck im Dampfraum bis auf einen vorbestimmten Wert oder Zieldruck aufgebaut, der im wesentlichen nur von der Feder 74 abhängt. Nimmt man den theoretischen Fall eines Dampfraums ohne jede Undichte an, so wird ein Punkt erreicht, an dem die Feder 74 keine ausreichende Kraft bereitstellen kann, um noch mehr verdichtete Luft in den Dampfraum zu pressen. Demnach schaltet der Schalter 106 dann nicht mehr.
Liegt, nachdem der Solldruck im wesentlichen ereicht worden ist, eine Undichte vor, die kleiner als eine große Undichte ist, so wird mit Pumpe 24 der Druck im Dampfraum durch ständiges Nachfüllen der durch die Undichte bedingten Verluste aufrechterhalten. Die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Pumpe steht im Verhältnis zur Größe der Undichte, so daß, je größer die Undichte ist, die Pumpe sich um so schneller hin- und herbewegt, und je kleiner sie ist, sie sich um so langsamer hin- und herbewegt. Die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung wird von Rechner 16 durch Überwachung der Schaltfrequenz von Schalter 106 erfaßt. Eine der herausragenden Fähigkeiten der Erfindung liegt in der Tatsache, daß anhand der Häufigkeit der Schalterbetätigung die effektive Öffnungsgröße der Undichte relativ genau gemessen werden kann. Undichten, die eine bestimmte effektive Öffnungsgröße übersteigen, können als unannehmbar angesehen werden, während kleinere Undichten annehmbar sein können. Die Integrität des Dampfraums kann auf diese Weise auch bei relativ kleinen effektiven Öffnungsgrößen entweder bestätigt oder verneint werden. Am Ende der Routine, schaltet Rechner 16 die Pumpe 24 ab und gestattet dem CPS-Ventil 20 und dem CVS-Ventil 22, nach darauffolgendem Befehl zu öffnen.
Ein Mangel an Integrität kann durch eine oder mehrere einer Reihe von Ursachen bedingt sein. Beispielsweise kann eine Undichte von Kraftstofftank 14, Behälter 18 oder einer der Leitungen 26, 30 und 34 vorliegen. Ebenso kann es auch zu einer erfaßbaren Undichte kommen, wenn das CPS-Ventil 20 oder das CVS- Ventil 22 sich während der Routine nicht vollständig schließen. Obwohl die in den Dampfraum gepumpte Luftmasse in gewissem Maße eine Umkehrfunktion des Drucks in diesem Raum ist, kann die Pumpe als Verdrängungspumpe betrachtet werden, weil die Hin- und Herbewegung über einen ziemlich genau definierten Hub verläuft.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Pumpe 24A. Um in Fig. 3 die gleichen Teile zu bezeichnen, die zuvor im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurden, werden die gleichen Bezugszahlen verwendet; auf eine erneute Beschreibung dieser Teile wird daher im Interesse der Kürze verzichtet. Zwar sind bestimmte bauliche Unterschiede zwischen gewissen Teilen der beiden Figuren möglich, doch sind sie trotzdem mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet, und diese baulichen Unterschiede verändern nicht den grundsätzlichen Betrieb von Pumpe 24A im Vergleich mit Pumpe 24.
Der Hauptunterschied zwischen den Pumpen 24 und 24A liegt darin, daß Pumpe 24A anstelle eines getrennten CVV-Ventils 22 ein integriertes Behälterabluftventil (CVV) 22A enthält. CVS-Ventil 22A besteht aus einem Ventil 108, das so angeordnet ist, daß es mit einem Ventilsitz 110 in einer Gehäuseinnenwand zusammenwirkt. Fig. 3 zeigt Ventil 108 vom Ventilsitz 110 gelöst, so daß der Auslaßanschluß 46 mit Einlaßanschluß 44 über einen internen Durchgang 112 in Strömungsverbindung steht, der an einem Ende von Sitz 110 begrenzt wird.
Ventil 108 enthält einen Schaft 114, der von einem Ventilkopf 116 zu einem Vakuumbetätigungsmechanismus 118 führt. Der Vakuumbetätigungsmechanismus 118 besteht aus einer Membran 120, an der ein im Durchmesser vergrößerter Sockel 121 des Schafts 114 mittig und dicht befestigt ist. Die äußere Randeinfassung von Membran 120 ist dicht zwischen zwei der Gehäuseteile eingespannt. Membran 120 trennt den Einlaßanschluß 44 von einem Steuerraum 122. Der Steuerraum 122 ist wiederum durch die parallele Kombination aus einer Ablaßöffnung 126 und einer Absperrventilbaugruppe 128 mit einem Nippel 124 verbunden.
Die Absperrventilbaugruppe 128 ist ein Einwegeventil ähnlich den bereits weiter oben beschriebenen. Es besteht aus einem relativ starren Körperglied 130, an dem ein Schirmventilelement 132 montiert ist. Die Ventilbaugruppe ist in einer Halterung in einer Wand einer der Gehäuseteile angebracht und befindet sich direkt unter dem Schaftsockel 121. Eine Spiralfeder 134 befindet sich zwischen Körper 130 und Schaftsockel 121, wie auf der Figur gezeigt, und drückt das Ventil 108 in die dargestellte offene Stellung. Nippel 124 ist über eine Leitung 136 mit einem anderen Nippel 138 verbunden, welcher zu dem Vakuumraum 60 führt.
Zu den Zeiten, wo keine Diagnoseroutine durchgeführt wird, bleibt Ventil 108 geöffnet, so daß der Dampfraum durch den Auslaßanschluß 46, den Durchgang 112 und Einlaßanschluß 44 gelüftet wird. Wird eine Diagnoseroutine durchgeführt, so bewirkt das Anlegen eines Vakuums an die Kammer 60 aufgrund einer Erregung der Magnetspule 90, daß gleichzeitig ein Vakkum an den Nippel 124 angelegt wird. Geht man davon aus, daß Kammer 122 sich anfangs auf Umgebungsluftdruck befindet, so entsteht durch das Anlegen eines Vakuums an Nippel 124 eine Druckdifferenz am Ventil 128, wodurch dieses sich sofort öffnet. Das Vakuum wird dadurch in Kammer 122 gezogen, wodurch sich die Membran 120 nach unten bewegt und den Ventilkopf 116 gegen den Ventilsitz 110 schließt, wodurch die Strömungsverbindung zwischen Einlaßanschluß 44 und Auslaßanschluß 46 über den Durchgang 112 unterbrochen wird. Abluftventil 22A wird somit am Anfang einer Diagnoseroutine schnell geschlossen.
Am Ende eines Verdichtungshubs der beweglichen Wand 58 wird Magnetspule 90 nicht mehr erregt, wodurch die Kammer 60 sofort in die Umgebungsluft entlüftet wird. Durch die Verbindung dieser Kammer mit Nippel 124 wird der Umgebungsluftdruck sofort auf Nippel 124 übertragen. Dadurch wiederum schließt sich das Ventil 132 sofort, und über Öffnung 126 wird von Nippel 124 in Kammer 122 entlüftet. Die Öffnung 126 ist so bemessen, daß die Nebenluftmenge, die vor dem nächsten Verdichtungshub der Pumpe in die Kammer gelangen kann, nicht ausreicht, um das Ventil 108 wieder zu öffnen, bevor die Magnetspule 90 wieder erregt wird. Ventil 108 bleibt auf diese Weise während einer gesamten Diagnoseroutine geschlossen, weil über die Öffnung 126 in Kammer 122 ein ausreichendes Vakuum aufrechterhalten wird, das auch über die längste erwartete Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Betätigungen des Reed-Schalters 106 von Geschlossen nach Offen während einer Hin- und Herbewegung der Pumpe erhalten bleibt. Am Ende einer Diagnoseroutine ist ausreichend viel Luft in Kammer 122 abgelassen, damit sich Ventil 108 wieder öffnen kann. Die Pumpwirkung von Pumpe 24A zur Druckbeaufschlagung des Dampfraums ist die gleiche, wie sie bereits für Pumpe 24 beschrieben wurde.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform von Pumpe 24B; auch hier sind ihre Teile, die bereits vorher beschriebenen Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet, auch wenn sie sich in baulichen Details unterscheiden können, und hier nicht erneut näher beschrieben. In Pumpe 24B ist ebenfalls ein integrales Abluftventil 22B eingebaut, jedoch anders als bei dem Abluftventil 22A in Pumpe 24A.
In Pumpe 24B besteht der Durchgang 96, wie zu sehen, aus einem horizontalen Segment 96A, das von Ventil 88 zu axialen Schlitzen 96B in der Seitenwand der Hülse 72 führt. Eine zylindrische Führungsbuchse 142 ist in einer Wand von Gehäuse 56 geformt, die den Boden von Kammer 62 bildet. Eine zylindrische Welle 144, die koaxial zu der beweglichen Wand 58 verläuft, aber nicht an ihr angebracht ist, wird durch die Führungsbuchse 142 zur Bewegung entlang der Achse 75 geführt. An einem Mittelteil der Welle 144 befindet sich ein Ring 146, dessen Oberseite einen Elastomer- (Gummi-)Dichtring enthält. Eine Feder 150 zwischen einem Wandabschnitt von Gehäuse 56 und Ring 146 drückt die Welle 144 mit dem Ring 146 elastisch nach oben, so daß mindestens in der in Fig. 4 gezeigten Stellung das obere Ende der Welle 144 an der Mitte der beweglichen Wand 58 anliegt. In dieser Stellung befindet sich die Dichtung 148 etwas unterhalb einer Ringlippe 152, die die Öffnung in Buchse 142, durch die die Welle 144 verläuft und die der Dichtung 148 gegenüberliegt, umschließt. Ventil 108 befindet sich in einem Teil des Gehäuses 56 unter der Welle 144, und in dieser gleichen Stellung drückt Feder 134 das Ventil 108 nach oben, so daß der Mittelteil des Ventilkopfs 116 elastisch am unteren Ende der Welle 144 anliegt und der Ventilkopf etwas unterhalb des Sitzes 110 steht. Seitlich angrenzend an den Gehäuseteil mit Ventil 108 befindet sich der Lufteinlaßanschluß 44 mit Filter 82. Durch ein Loch 154 in der Wand zwischen dem Gehäuseteil und dem Filter kann Umgebungsluft von den mehreren kleinen Öffnungen, die den Eingang des Einlaßanschlusses bilden, durch Filter 82, Loch 154, den Gehäuseteil mit Ventil 108, Durchgang 112 bis zum Auslaß 46 strömen, wenn Pumpe und Abluftventil in der in Fig. 4 gezeigten Stellung stehen. Diese Stellung stellt dann die Entlüftungsstellung dar, in der der Abluftanschluß des Behälters zur Umgebungsluft gelüftet wird, da das Abluftventil 22B geöffnet ist.
Während des Betriebs der Pumpe 24B ist das Abluftventil 22B geschlossen und die Pumpe pumpt Luft in den Dampfraum in der gleichen Art wie bereits für Pumpen 24 und 24A beschrieben. Das Abluftventil 22B schließt wie folgt. Wenn über Ventil 88 die Kammer 60 mit Vakuum beaufschlagt wird, fährt die bewegliche Wand 58 nach oben in Richtung eines Ansaughubs. Ihre Aufwärtsbewegung wird durch den Anschlag am unteren Ende der Hülse 72 begrenzt. Bei der Aufwärtsbewegung der beweglichen Wand 58 drücken beide Federn 134 und 150 das Ventil 108 und die Welle 144 gemeinsam nach oben, so daß Welle 144 der beweglichen Wand folgt, bis der Ventilkopf 116 am Sitz 110 anschlägt und den Durchgang 112 zwischen den Anschlüssen 46 und 44 schließt. Danach folgt die Welle 144 durch Feder 150 weiter der beweglichen Wand, bis Dichtung 148 an der Lippe 152 anschlägt. Die bewegliche Wand fährt dann weiter bis zu ihrem oberen Endanschlag. Durch das Anstoßen von Dichtung 148 an der Lippe 152 wird ein Leck durch den Spalt zwischen Welle 144 und Hülse 72 von Kammer 62 zum Ausgang 4 6 verhindert. Die von Feder 134 ausgeübte Kraft ist ausreichend groß, um Ventil 108 über den Bereich möglicher Druckdifferenzen zwischen Auslaßanschluß 46 und Einlaßanschluß 44 geschlossen zu halten.
Der Magnet 104 und der Reed-Schalter 106 sind relativ zum oberen Ende von Welle 70 so angeordnet, daß bei einem Verdichtungshub der Pumpe der Reed-Schalter 106 von Geschlossenen nach Offen schaltet und damit die Bewegung der beweglichen Wand 58 umkehrt und einen Ansaughub auslöst, bevor die bewegliche Wand 58 die Welle 144 nach unten drücken kann und entweder die Dichtung 148 oder den Ventilkopf 116 vom Sitz löst, so daß beide während der Hin- und Herbewegung bei Verdichtung/Ansaugen des Pumpenmechanismus geschlossen bleiben.
Wird Ventil 88 betätigt, um die Hin- und Herbewegung der Pumpe 24B zu beenden, so wird Kammer 60 wieder in die Umgebungsluft gelüftet. Die bewegliche Wand 58 wird folglich nach unten gedrückt, um die Welle 144 in Eingriff zu nehmen. Die von der Feder 74 ausgeübte Kraft ist groß genug, so daß die bewegliche Wand 58 die Welle 144 nach unten drückt und dabei die beiden Federn 150 und 134 zusammendrückt, wodurch sich Dichtung 148 von der Lippe 152 löst und Abluftventil 22B geöffnet wird.
Fig. 5 zeigt eine Pumpe 24C, die genau wie die Pumpe in Fig. 4 ausgeführt ist, außer in folgenden Punkten. Anstelle eines Dreiwegemagnetventils 88 besitzt Pumpe 24C ein Zweiwegemagnetventil 88C mit nur einem Vakuumanschluß und einem Auslaßanschluß. Kammer 60 wird über eine Öffnung 160 in einem Abschnitt der die Kammer 60 begrenzenden Gehäusewand ständig in die Umgebungsluft entlüftet. Ist die Magnetspule von Ventil 88C nicht erregt, so ist Kammer 60 zum Auslaß von Ventil 88C geschlossen und der Druck in Kammer 60 stabilisiert sich, wenn dieser Zustand ausreichend lange anhält, auf Umgebungsdruck durch die Entlüftung über Öffnung 160. Wird Ventil 88C erregt, so wird Kammer 60 mit Vakuum beaufschlagt, um die bewegliche Wand gegen ihren oberen Endanschlag zu ziehen, da Öffnung 160 eine reine Abluftöffnung ist, die den sofortigen Verlust des angezogenen Vakuums verhindert. Die der Hülse 72 zugewandte Seite der beweglichen Wand 58 enthält einen kreisförmigen Dichtring 162, der Welle 70 in Umfangsrichtung begrenzt, so daß Kammer 60, wenn die bewegliche Wand am unteren Ende der Hülse anstößt, von der Vakuumquelle abgesperrt wird. Zwar wird dadurch die Menge des in Kammer 60 gezogenen Vakuums begrenzt und über Öffnung 160 findet eine ständige Entlüftung in die Umgebung statt, doch besteht der Nettoeffekt darin, daß die bewegliche Wand 58 an ihrem oberen Bewegungsendpunkt gehalten wird, bis das Magnetventil 88C nicht mehr erregt ist.
Wenn es zu diesem Abschalten kommt, geht das gezogene Vakuum durch Öffnung 160 durch Entlüften verloren, so daß der Druck in Kammer 60 dann wieder zum normalen Umgebungsluftdruck zurückkehrt. Dadurch wird auf gegenüberliegenden Seiten der beweglichen Wand 58 der gleiche Flüssigkeitsdruck erzeugt, so daß die darauf wirkende Kraft im wesentlichen nur die der Feder 74 ist. Die Feder zwingt die bewegliche Wand, einen Verdichtungshub auszuführen. Sobald sich Reed-Schalter 106 öffnet und der Rechner 16 Ventil 88C wieder erregt, ist der Verdichtungshub beendet und es folgt ein Ansaughub. Dieser Vorgang wiederholt sich in der Routine, bis ein Punkt erreicht ist, an dem der Rechner keine neue Erregung von Ventil 88C mehr befiehlt, wobei durch die Nebenluft das Vakuum in der Kammer 60 verlorengeht, so daß die Pumpe in den in Fig. 5 gezeigten Zustand zurückkehrt.
Fig. 6 ist eine typische Kurvendarstellung, die zeigt, wie die vorliegende Erfindung eine Messung der Undichte liefern kann. Die horizontale Achse stellt einen Bereich von effektiven Leckdurchmessern dar, und die vertikale Achse einen Bereich von Impulsdauern. Bei den Pumpen, die beschrieben worden sind, würde die Impulsdauer als die Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden Betätigungen von Reed-Schalter 106 von Geschlossen nach Offen definiert, sie kann jedoch auch auf andere Art und Weise, die damit im wesentlichen gleichwertig ist bzw. die im wesentlichen gleichen Informationen liefert, definiert werden. Die Kurvendarstellung zeigt vier Kurven, von denen jede die Impulsdauer als eine Funktion des Leckdurchmessers bei einer bestimmten Kombination dreier Prüfbedingungen zeigt; diese drei Prüfbedingungen sind der Kraftstoffüllstand im Tank, die Lage einer absichtlich herbeigeführten Undichtenöffnung und die Dauer der Prüfung. Wie man sehen kann, sind die vier Kurven sehr ähnlich, was beweist, daß eine bestimmte Beziehung vorliegt, so daß die Erfindung eine recht präzise Messung einer Undichte liefern kann, sogar bis zu Größen, die einen sehr kleinen effektiven Öffnungsdurchmesser aufweisen. Durch diese Meßfähigkeit kann der Motorsteuerrechner oder jeder beliebige andere Datenschreiber im Fahrzeug Ergebnisse von einzelnen Prüfungen protokollieren und so eine Prüfungsvorgeschichte anlegen, die für verschiedene Zwecke nützlich sein kann. Der Rechnerspeicher kann als ein Anzeigemittel für die Protokollierung der Prüfergebnisse benutzt werden. Das Kraftfahrzeug kann auch ein Anzeigemittel enthalten, das den Fahrer auf die Prüfergebnisse aufmerksam macht, wie etwa eine Anzeige am Armaturenbrett. Zeigt eine Diagnoseroutine, daß das Dampfsystem vollständig dicht ist, so kann eine automatische Anzeige des Prüfergebnisses für den Fahrer als unnötig erachtet werden; eine automatische Anzeige eines Prüfergebnisses braucht dem Fahrer also nur im Fall der Anzeige eines undichtem Systems angeboten zu werden. Ein Prüfergebnis kann in Form einer tatsächlichen Messung und/oder einer einfachen Meldung über Integrität oder Nicht-Integrität angezeigt werden.
Da die Pumpe die Messung der effektiven Öffnungsgröße einer Undichte ermöglicht, kann sie am Ende der hier bereits beschriebenen Diagnoseroutine für die Leistungsmessung des CPS-Ventils 20 und der Strömung durch das System genutzt werden. Eine Möglichkeit wäre beispielsweise, daß der Rechner 16 über ein Signal ein gewisses Öffnen des CPS-Ventils 20 ansteuert und so im Grunde eine beabsichtigt eingeführte Undichte herbeiführt. Spricht das CPS- Ventil richtig an, so hat die Pumpe eine Hin- und Herbewegung mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen der angesteuerten Öffnungsstellung des CPS-Ventils entspricht. Wenn es zu einer Abweichung kommt, so wird dies vom Rechner erfaßt und es kann eine entsprechende Meldung erfolgen. Wird keine Abweichung erkannt, so ist dies ein Zeichen für die einwandfreie Funktion des CPS-Ventils und des Systems.
Ein Beispiel einer anderen Ausführungsform könnte beispielsweise einen elektrischen Stellantrieb für den Hub der beweglichen Wand umfassen. Natürlich wird jede besondere Ausführungsform der Erfindung für einen speziellen Einsatzzweck in Übereinstimmung mit den anerkannten technischen Berechnungen und Verfahren und mit den jeweils geeigneten Werkstoffen ausgelegt.

Claims

1. Verfahren zur Unterscheidung zwischen Integrität und Nicht-Integrität eines Dampfsteuersystems (10) für ein mit einem Verbrennungsmotor angetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Kraftstofftank (14) zur Speicherung flüchtigen flüssigen Motorkraftstoffs, wobei dieses Dampfsteuersystem aus folgendem besteht: dem Kraftstofftank, einem Sammelbehälter (18), einem an den Behälter (18) angeschlossenen Behälterentleerungsventil (20), wodurch dieser Behälter in zusammenwirkender Kombination mit der Verbindungsleitung, die ihn mit dem Behälterentleerungsventil verbindet, und einem Luftraum des besagten Tanks gemeinsam einen Teil eines Dampfraums bildet, in dem die aus der Verflüchtigung des Kraftstoffs im Tank entstehenden Kraftstoffdämpfe zeitweise aufgefangen und gesammelt werden, bis sie in periodischen Abständen durch das Behälterentleerungsventil (20) an einen Ansaugkrümmer (28) des Motors (12) abgelassen werden zur Mitnahme durch die Ansaugströmung des Verbrennungsgemischs in den Verbrennungsraum des Motors und nachfolgender Verbrennung, und einem an den Behälter angeschlossenen Ventilmittel (22), wodurch die Verbindungsleitung zwischen Ventilmittel (22) und Behälter den restlichen Teil des Dampfraums bildet, wobei der Dampfraum gezielt über das Ventilmittel (22) mit der Umgebungsluft in Verbindung gebracht wird, und wobei dieses Verfahren umfaßt, sowohl das besagte Ventilmittel als auch das Behälterentleerungsventil zu schließen und, während sie geschlossen sind, im Dampfraum einen Druck zu erzeugen, der sich deutlich vom Umgebungsluftdruck unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Druck, der sich deutlich vom Umgebungsluftdruck unterscheidet, mit Hilfe einer Hubkolbenpumpe (24; 24A; 24B; 24C) erzeugt wird, daß die Dauer zwischen Doppelhüben der Pumpe gemessen wird und daß mit dieser gemessenen Dauer zwischen Integrität und Nicht-Integrität des Dampfsteuersystems unterschieden werden kann.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Meßschritt umfaßt, die Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Doppelhüben der Pumpe zu messen.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit einem Vakuum aus dem Ansaugkrümmervakuum des Motors betrieben wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe ein mechanisches Federmittel (74) und eine bewegliche Wand (58) enthält, die so betrieben werden kann, daß sie das Volumen einer Luftpumpkammer vergrößert und verkleinert, wobei der Betriebsschritt umfaßt, daß die bewegliche Wand zur Ausführung eines Ansaughubs veranlaßt wird, mit dem die Luftpumpkammer (62) ausgedehnt wird und eine gemessene Menge an Umgebungsluft in die Luftpumpkammer angesaugt und Energie in dem mechanischen Federmittel gespeichert wird, und nach dem Ansaughub das mechanische Federmittel die Luftpumpkammer durch Freisetzen von in dem mechanischen Federmittel gespeicherter Energie wieder verkleinert, wodurch sich die bewegliche Wand mit einem Verdichtungshub bewegt, der die gemessene Luftmenge auf einen Druck komprimiert, der größer als der Umgebungsluftdruck ist, und einen Teil davon in den Dampfraum preßt.

5. Verfahren nach Patentanspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die besagte bewegliche Wand zur Ausführung eines Ansaughubs veranlaßt wird, indem das Vakuum des Motors mit einer Vakuumkammer (60) der Pumpe in Verbindung gesetzt wird, die sich auf der entgegengesetzten Seite der beweglichen Wand zur Luftpumpkammer befindet, und daß ein Verdichtungshub durch die Belüftung dieser Vakuumkammer nach einem Ansaughub ausgelöst wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch 4, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe hin- und herbewegt wird, um den Druck im Dampfraum bis auf einen bestimmten Solldruck aufzubauen, und danach weiterläuft, um den Solldruck aufrechtzuerhalten, indem durch Undichte des Dampfraums verursachte Verluste ausgeglichen werden, wobei diese Undichte durch Messung der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Pumpe bestimmt werden kann.

7. Gerät für die Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, das ein Dampfsteuersystem (10) für ein mit einem Verbrennungsmotor angetriebenes Kraftfahrzeug enthält, wobei dieses Dampfsteuersystem aus folgendem besteht: einem Kraftstofftank (14) zur Speicherung flüchtigen flüssigen Motorkraftstoffs, einem Sammelbehälter (18), einem an den Behälter (18) angeschlossenen Behälterentleerungsventil (20), wodurch dieser Behälter im Zusammenwirken mit der Verbindungsleitung, die ihn mit dem Behälterentleerungsventil verbindet, und einem Luftraum des Tanks gemeinsam einen Teil des Dampfraums bildet, in dem die aus der Verflüchtigung des Kraftstoffs im Tank entstehenden Kraftstoffdämpfe zeitweise aufgefangen und gesammelt werden, bis sie in periodischen Abständen durch das Behälterentleerungsventil (20) an einen Ansaugkrümmer (28) des Motors (12) abgelassen werden zur Mitnahme durch die Ansaugströmung des Verbrennungsgemischs in einen Verbrennungsraum des Motors und nachfolgender Verbrennung, einem an den Behälter angeschlossenen Ventilmittel (22), wodurch die Verbindungsleitung zwischen Ventilmittel (22) und Behälter den restlichen Teil des Dampfraums bildet, und einer Pumpe (24; 24A; 24B; 24C), wodurch der Dampfraum gezielt über das Ventilmittel (22) mit der Umgebungsluft in Verbindung gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe aus einer Hubkolbenverdrängungspumpe mit einem Mechanismus besteht, der, während das Ventilmittel geschlossen ist, damit der Dampfraum nicht mit der Umgebungsluft in Verbindung gelangt, und während das Behälterentleerungsventil geschlossen ist, damit der Dampfraum nicht mit dem Ansaugkrümmer in Verbindung gelangt, eine Doppelhubbewegung aus einem Ansaughub und einem Verdichtungshub ausführt, und daß diese Pumpe ein Mittel (84) für das Ansaugen von Luft während jedes Ansaughubs besitzt, so daß eine gemessene Luftmenge bei einem gegebenen Druck entsteht, sowie Mittel (58, 74), die diese gemessenen Luftmenge bis auf einen Druck komprimieren, der größer als dieser gegebene Druck ist, und einen Teil davon bei jedem Verdichtungshub in den Dampfraum pressen; weiterhin enthält das Gerät noch ein Mittel (16) für die Messung der Dauer zwischen den Pumptakten der Pumpe und um mit dieser gemessenen Dauer zwischen Integrität und Nicht- Integrität des Dampfsteuersystems (10) zu unterscheiden.

8. Gerät nach Patentanspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkolbenverdrängungspumpe aus einem Gehäuse (56) besteht, das durch eine bewegliche Wand (58) in eine Luftpumpkammer (62) und eine Vakuumkammer (60) aufgeteilt ist, einem Eingangsmittel (44) mit einem Einwegeventil (84), das einen Einlaß der Luftpumpkammer mit der Umgebungsluft verbindet, so daß Luft in diese Luftpumpkammer über dieses Einlaßmittel zwar eintreten, aber nicht aus ihm austreten kann, einem Austrittsmittel (46) mit einem zweiten Einwegeventil (86), das einen Auslaß der Luftpumpkammer mit dem Dampfraum verbindet, so daß Luft über das Auslaßmittel aus dieser Luftpumpkammer austreten, aber nicht in sie eintreten kann, wobei die Pumpe ferner eine mechanische Feder (74) enthält, die auf die bewegliche Wand einwirkt, so daß diese Luft in die Luftpumpkammer preßt, und Mittel (16, 24) für die wiederholte abwechselnde Verbindung der Vakuumkammer mit dem Ansaugkrümmervakuum bzw. mit der Umgebungsluft, so daß während der Verbindung der Vakuumkammer mit dem Ansaugkrümmervakuum die bewegliche Wand einen Ansaughub gegen die Kraft der mechanischen Feder darauf ausführt und Luft aus der Umgebung über das Einlaßmittel in die Luftpumpkammer zieht, und während der Verbindung der Vakuumkammer mit der Umgebungsluft die mechanische Feder die bewegliche Wand zu einem Verdichtungshub zwingt, wobei Luft teilweise aus der Luftpumpkammer durch das Auslaßmittel in den Dampfraum gepreßt wird.

9. Gerät nach Patentanspruch 8, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in der Vakuumkammer angeordnet ist und das Gehäuse einen Endanschlag (76) innerhalb der Vakuumkammer enthält, um in Verbindung mit der beweglichen Wand für das Ende des Ansaughubs dieser beweglichen Wand eine Grenze zu definieren.

10. Gerät nach Patentanspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch Führungsmittel (70, 72), die einen mittleren Teil der beweglichen Wand in einer geradlinigen Bewegung bei Ansaughub und Verdichtungshub führen, sowie durch Sensormittel (104, 106) für die Erfassung der Stellung dieses mittleren Teils der beweglichen Wand entlang dieser geradlinigen Bewegungsrichtung.

11. Gerät nach Patentanspruch 10, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dieses Sensormittel aus einem Schalter (106) besteht, der zwischen Schaltzuständen umschaltet, wenn sich der mittlere Teil der beweglichen Wand in einer bestimmten Stellung nahe am Ende des Verdichtungshubs und am Anfang des Ansaughubs befindet.

12. Gerät nach Patentanspruch 11, weiterhin gekennzeichnet, durch ein Mittel für die Unterscheidung zwischen Integrität und Nicht- Integrität, das aus einem Meßmittel (16) für die Messung der Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Schalthandlungen von einem bestimmten Schaltzustand in einen anderen bestimmten Schaltzustand besteht, sowie eine Verwertungsvorrichtung, die die gemessene Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Schalthandlungen von einem bestimmten Schaltzustand in einen anderen bestimmten Schaltzustand verwertet.

13. Gerät nach Patentanspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensormittel (104, 106) angeordnet ist, um die Ausführung eines vorbestimmten Wegs des besagten Mechanismus entlang eines Verdichtungshubs zu erfassen, und daß ein auf dieses Sensormittel ansprechendes Mittel (16, 24) die Ausführung eines Ansaughubs durch den besagten Mechanismus veranlaßt, sobald das Sensormittel feststellt, daß der Mechanismus seinen vorbestimmten Weg entlang des Verdichtungshubs ausführt.

14. Gerät nach Patentanspruch 13, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dieses Mittel für die Unterscheidung zwischen Integrität und Nicht- Integrität aus einem Meßmittel (16) besteht, das die Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, zu denen das Sensormittel die Ausführung eines festgelegten Wegs des Sensormittels entlang eines Verdichtungshubs erfaßt hat, und aus einem Verwertungsmittel, das die gemessene Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, zu denen das Sensormittel die Ausführung eines festgelegten Wegs des besagten Mechanismus entlang eines Verdichtungshubs erfaßt hat, auswertet.

15. Gerät nach Patentanspruch 14, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dieses Sensormittel aus einem Schalter (106) besteht, der von einem bestimmten Schaltzustand in einen anderen bestimmten Schaltzustand schaltet, sobald er erkennt, daß der besagte Mechanismus einen festgelegten Weg entlang eines Verdichtungshubs ausführt, und daß das Verwertungsmittel aus Mitteln besteht, die die erfaßte Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, zu denen der Schalter von einem bestimmten Schaltzustand in den anderen bestimmten Schaltzustand arbeitet, verwerten und daraufhin ein Anzeigemittel ansteuern.

16. Gerät nach Patentanspruch 15, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Pumpmechanismus eine mechanische Feder (74) enthält, die auf ein bewegliches Glied (58) eine Kraft ausübt, um zu bewirken, daß das bewegliche Glied die gemessene Luftmenge während eines Verdichtungshubs komprimiert.

17. Gerät nach Patentanspruch 13, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Pumpmechanismus eine mechanische Feder (74) enthält, die auf ein bewegliches Glied (58) eine Kraft ausübt, um die gemessene Luftmenge während eines Verdichtungshubs zu komprimieren.

18. Gerät nach Patentanspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Mechanismus ein bewegliches Glied (58) enthält, das Ansaug- und Verdichtungshübe ausführt, und daß die Pumpe einen Endanschlag (76) enthält, der zum Zusammenwirken mit diesem beweglichen Glied so so angeordnet ist, daß ein Endanschlag für einen Ansaughub gebildet wird, und zwar durch Mittel zum Bewirken, daß das bewegliche Glied die Endstellung eines Ansaughubs belegt und zwar während einer etwas mehr als ausreichend langen Zeit, um sicherzustellen, daß eine gemessene Luftmenge unter Umgebungsluftdruck erzeugt wird, bevor ein anschließender Verdichtungshub ausgeführt wird, und daß ein Sensormittel (104, 106) angeordnet ist, um die Ausführung eines festgelegten Wegs des beweglichen Gliedes entlang eines Verdichtungshubs zu erfassen, und daß ein auf das Sensormittel ansprechendes Mittel (16, 24) das bewegliche Glied zur Ausführung eines Ansaughubs veranlaßt, sobald das Sensormittel erkennt, daß das bewegliche Glied den festgelegten Weg entlang eines Verdichtungshubs aus einer Endstellung eines Ansaughubs heraus ausgeführt hat.

19. Gerät nach Patentanspruch 18, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Pumpmechanismus eine mechanische Feder (74) enthält, die auf ein bewegliches Glied (58) eine Kraft ausübt, wodurch die gemessene Luftmenge während eines Verdichtungshubs komprimiert wird.

20. Gerät nach Patentanspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkolbenverdrängungspumpe ein Gehäuse (56) enthält, das durch eine bewegliche Wand (58) in eine Luftpumpkammer (62) und eine Vakuumkammer (60) aufgeteilt wird, ein Einlaßmittel mit einem Einwegeventil (84), das einen Einlaß der Luftpumpkammer mit der Umgebungsluft verbindet, so daß Luft über dieses Einlaßmittel in die Luftpumpkammer eintreten, aber nicht daraus austreten kann, Auslaßmittel mit einem zweiten Einwegeventil (86), das einen Auslaß dieser Luftpumpkammer mit dem Dampfraum verbindet, so daß Luft über diese Auslaßmittel aus der Luftpumpkammer austreten, aber nicht in sie eintreten kann, wobei das besagte Ventilmittel aus einem Abluftventil (22A, 108) besteht, dessen Abluftventileinlaß an einer Stelle zwischen dem Dampfraum und dem Einwegeventil (86) dieses Auslaßmittels mit dem Auslaßmittel in Strömungsverbindung steht und ein Abluftventilauslaßmittel mit dem Einlaßmittel an einer Stelle zwischen Umgebungsluft und dem Einwegeventil (84) des Einlaßmittels in Strömungsverbindung steht.

21. Gerät nach Patentanspruch 20, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe ferner eine mechanische Feder (74) enthält, die auf die bewegliche Wand in einer Weise einwirkt, daß diese bewegliche Wand Luft in der Luftpumpkammer komprimiert, sowie Mittel (16, 24), über die die Vakuumkammer wiederholt abwechselnd mit dem Ansaugkrümmervakuum und der Umgebungsluft so verbunden wird, daß während der Verbindung der Vakuumkammer mit dem Ansaugkrümmervakuum die bewegliche Wand einen Ansaughub gegen von der mechanischen Feder auf sie ausgeübte Kraft ausübt und Luft aus der Umgebung über das Einlaßmittel in die Luftpumpkammer zieht, und während der Verbindung der Vakuumkammer mit der Umgebungsluft die mechanische Feder so auf die bewegliche Wand wirkt, daß diese einen Verdichtungshub ausführt und dabei teilweise Luft aus der Luftpumpkammer über das Auslaßmittel in den Dampfraum gepreßt wird, sowie ein Federmittel (134), das das Abluftventil elastisch in einer Offenstellung vorspannt, und ein Vakuumbetätigungsmittel (118) mit einem Absperrventil (132) und einer Öffnung (126), die zwischen der Vakuumkammer und einem Vakuumantrieb (120) des Vakuumbetätigungsmittels strömungsmäßig parallel geschaltet sind, so daß bei Beaufschlagung der Vakuumkammer mit Vakuum dieses gleichzeitig an den Vakuumantrieb angelegt wird, um zu bewirken, daß sich das Abluftventil sofort schließt, und um zu bewirken, daß Vakuum, das ausreicht, das Abluftventil geschlossen zu halten, während einer gewissen Zeitdauer, nach dem Ende des Anlegens des Vakuums an die Vakuumkammer weiterhin an den Vakuumantrieb angelegt wird.

22. Gerät nach Patentanspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß zu besagtem Ventilmittel ein Abluftventil (22A) gehört, das in die Pumpe integriert ist und gezielt einen Durchgang zwischen einem Einlaßanschluß (44) der Pumpe und einem Auslaßanschluß (46) der Pumpe öffnet bzw. schließt.

23. Gerät nach Patentanspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkolbenverdrängungspumpe ein Gehäuse (56) enthält, das durch eine bewegliche Wand (58) in eine Luftpumpkammer (62) und eine Vakuumkammer (60) aufgeteilt wird, ein Einwegeventil (84), das einen Einlaßanschluß (44) der Pumpe mit der Luftpumpkammer verbindet, so daß die Luft über diesen Einlaßanschluß in die Luftpumpkammer eintreten, aber nicht daraus austreten kann, ein zweites Einwegeventil (86), das einen Auslaßanschluß (46) dieser Pumpe mit der Luftpumpkammer so verbindet, daß Luft über diesen Auslaßanschluß aus der Luftpumpkammer austreten, aber nicht in sie eintreten kann, wobei die Pumpe ferner eine mechanische Feder (74) enthält, die auf die bewegliche Wand in einer Weise einwirkt, daß diese bewegliche Wand Luft in der Luftpumpkammer komprimiert, sowie aus Mitteln (16, 24) besteht, über die die Vakuumkammer wiederholt abwechselnd mit dem Ansaugkrümmervakuum und der Umgebungsluft verbunden wird, so daß während der Verbindung der Vakuumkammer mit dem Ansaugkrümmervakuum die bewegliche Wand einen Ansaughub gegen die von der mechanischen Feder auf sie ausgeübte Kraft ausübt und Luft aus der Umgebung über den Einlaßanschluß und das erste Einwegeventil in die Luftpumpkammer zieht, und während der Verbindung der Vakuumkammer mit der Umgebungsluft die mechanische Feder so auf die bewegliche Wand wirkt, daß diese einen Verdichtungshub ausführt und dabei einen Teil der Luft aus der Luftpumpkammer über das zweite Einwegeventil und den Auslaßanschluß in den Dampfraum gepreßt wird, und die Vakuumkammer mit einem Vakuumantrieb (120) verbunden ist, über den das Abluftventil betätigt wird, so daß bei Beaufschlagung der Vakuumkammer mit Vakuum dieses auch an den Vakuumantrieb geleitet wird, damit das Abluftventil schließt.

24. Vorrichtung nach Patentanspruch 23, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß Vakuum über die parallele Kombination einer Öffnung (126) und eines dritten Einwegeventils (132) zum Vakuumantrieb geleitet wird, wobei diese Kombination so aufgebaut und angeordnet ist, daß dieses dritte Einwegeventil die Einleitung des Vakuums in den, aber nicht aus dem Vakuumantrieb freigibt, wodurch das Vakuum sofort diesem Vakuumantrieb zugeleitet wird, wenn die Vakuumkammer mit dem Vakuum verbunden wird, den Vakuumantrieb jedoch verzögert verläßt, wenn die Vakuumkammer mit der Umgebungsluft verbunden wird.

25. Pumpe (24; 24A; 24B; 24C), die die Unterscheidung zwischen Integrität und Nicht-Integrität eines Dampfsteuersystems (10) eines von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Kraftfahrzeuges ermöglicht, bestehend aus einem Gehäuse (56) mit Einlaßmitteln (44) für die Verbindung zur Umgebungsluft und Auslaßmitteln (46) für die Verbindung mit dem Dampfraum des Dampfsteuersystems, einer beweglichen Wand (58) zur Trennung einer Luftpumpkammer (62) des Gehäuses von einer Vakuumkammer (60) des Gehäuses, wobei diese Einlaßmittel aus einem Einwegeventil (84) bestehen, das einen Einlaß der Luftpumpkammer so mit der Umgebungsluft verbindet, daß Luft über die Einlaßmittel in diese Luftpumpkammer eintreten, aber nicht daraus austreten kann, und wobei die Auslaßmittel aus einem zweiten Einwegeventil (86) bestehen, das einen Auslaß der Luftpumpkammer so mit dem Dampfraum verbindet, daß Luft über die Auslaßmittel aus dieser Luftpumpkammer austreten, aber nicht in sie eintreten kann; weiterhin besteht diese Pumpe aus einer mechanischen Feder (74), die auf die bewegliche Wand in einer Weise einwirkt, daß diese bewegliche Wand Luft in der besagten Lufpumpkammer komprimiert, sowie Mittel (16, 24) für die abwechselnde Verbindung dieser Vakuumkammer mit dem Ansaugkrümmervakuum des Motors und der Umgebungsluft, so daß während der Verbindung der Vakuumkammer mit dem Ansaugkrümmervakuum diese bewegliche Wand einen Ansaughub gegen von der mechanischen Feder auf sie ausgeübte Kraft ausführt und Luft aus der Umgebung durch besagte Einlaßmittel in die Luftpumpkammer gezogen wird, und während der Verbindung der Vakuumkammer mit der Umgebungsluft diese mechanische Feder die bewegliche Wand zur Ausführung eines Verdichtungshubs veranlaßt, wobei ein Teil der Luft aus der Luftpumpkammer durch die Auslaßmittel in den Dampfraum gepreßt wird, und Sensormittel (104, 106), die angeordnet sind, um zu erfassen, wenn die bewegliche Wand an einer Grenze ihrer Hin- und Herbewegung angelangt ist, und die aus einem Schalter (106) bestehen, der die Beendigung eines Verdichtungshubs der beweglichen Wand erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schalter auf dem Gehäuse so angeordnet ist, daß die Vakuumkammer zwischen der Luftpumpkammer und dem Schalter liegt.