EP0589176B1 - Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer Tankanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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- EP0589176B1 EP0589176B1 EP93112017A EP93112017A EP0589176B1 EP 0589176 B1 EP0589176 B1 EP 0589176B1 EP 93112017 A EP93112017 A EP 93112017A EP 93112017 A EP93112017 A EP 93112017A EP 0589176 B1 EP0589176 B1 EP 0589176B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/0809—Judging failure of purge control system
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
- the negative pressure is generated during operation of the motor vehicle with the internal combustion engine running.
- the tank ventilation valve is opened and a connection is established between the tank and the intake manifold of the internal combustion engine. Since the negative pressure prevailing there is dependent on the operating conditions of the internal combustion engine and is subject to strong fluctuations which reach up to the atmospheric pressure at full load, the known method can only be used under stable operating conditions of the internal combustion engine. This will preferably be idle mode. Since the test takes a certain amount of time, the test must be started again each time the stable idle conditions change. Such changes result, for example, when an air conditioning system or another consumer is switched on or off due to the associated change in the idle speed of the internal combustion engine and in a so-called gas surge in which the vehicle operator briefly actuates the accelerator pedal while idling.
- the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which largely free of interference allows a reliable statement about the tightness of the tank system.
- the invention solves this problem for the method by the features of claim 1.
- the vacuum is supplied by a separate device, which is a vacuum pump or a vacuum accumulator.
- a vacuum pump or a vacuum accumulator.
- This vacuum accumulator therefore fulfills two functions. During the operation of the motor vehicle, it increases the braking force or reduces the steering forces, and after the motor vehicle is switched off it is used to check the tightness of the tank system.
- This test can be carried out immediately after the internal combustion engine has been switched off. Additionally or alternatively, the test can also be carried out a few minutes after the internal combustion engine has been switched off. This offers the advantage that influences on the fuel that have not yet subsided when the motor vehicle is switched off can then be excluded with certainty. Such influences can be sloshing movements of the fuel or changes in temperature due to the heat radiation from the exhaust system. The test a few minutes after parking the motor vehicle usually takes place under thermally and mechanically stable conditions and enables external interference to be largely eliminated.
- the vacuum test can be carried out in different ways. For example, it is possible to set a vacuum of a defined size and to observe the time until this vacuum is reached or the course of the vacuum after it has been reached. Of course, this presupposes that the tank system is at least sufficiently tight that the negative pressure can build up. Alternatively, it is possible to set the negative pressure using a memory of a defined size. The course of the vacuum and / or the maximum value reached and / or the subsequent drop in the vacuum is registered here. From the values obtained, the tightness of the tank system can be reliably determined or a leak can be detected.
- the tank system shown in Fig. 1 consists of the following parts:
- a fuel tank KB contains a supply of fuel K and is connected via a line L to the intake manifold SR of an internal combustion engine, not shown in detail.
- a throttle valve DK sits in the intake manifold SR and is used to control the air supply to the internal combustion engine.
- AKF activated carbon filter
- line L there is a tank vent valve TEV and an activated carbon filter AKF, which is provided with a shut-off valve AAV.
- the AKF activated carbon filter can be connected to the atmosphere via the shut-off valve AAV.
- the structure shown corresponds to the usual and enables the fuel vapors escaping from the fuel K and stored in the activated carbon filter AKF and other gas components of the fuel K to be discharged with the tank ventilation valve open via the negative pressure that is usually present in the intake manifold and fed into the internal combustion engine with the aid of a control unit SG burn.
- the shut-off valve AAV is not closed and the activated carbon filter AKF is connected to the atmosphere.
- a vacuum accumulator UDS is additionally provided, which is part of a brake booster, not shown, for example.
- the vacuum accumulator UDS is connected on the one hand to the line L via a check valve RV and on the other hand to the fuel tank KB via a line UL, in which has a throttle D and an adjustable shut-off valve SAV.
- the vacuum accumulator is evacuated to a maximum via the check valve RV and the line L through the vacuum in the intake manifold SR.
- the shutoff valve SAV is opened by the control unit SG.
- the negative pressure contained in the memory UDS is applied via the line UL in the fuel tank KB. This happens a few minutes after the internal combustion engine is switched off and is damped by the throttle D.
- a tank pressure sensor TDS measures the negative pressure in the fuel tank KB in the gas volume above the fuel K and enters the result as a measured value in the control unit SG. There, the course of the negative pressure is registered both during the build-up and after the breakdown that has also occurred is exceeded.
- the tank system extends from the filler neck E of the fuel tank KB to the activated carbon filter AKF, the shut-off valve AAV closed during this test and the tank vent valve TEV, which is also closed.
- This test result is not influenced by the operating behavior of the internal combustion engine.
- a vacuum reservoir UDS which is usually already present, is used to carry it out. The effort required for the test can thus be kept low. Except for the line UL and the shut-off valve RV and the throttle D, no further components are then required. It can be seen that external transientities, such as occur when the system is checked with the internal combustion engine running, do not occur here.
- the test result is reproducible. This also makes it possible to compare successive test results, which are obtained, for example, individually after the internal combustion engine has been switched off, and to determine changes due to a leakage error that is only gradually emerging.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Bei einem derartigen aus der WO 9112426 A bekannten Verfahren wird der Unterdruck während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bei laufender Brennkraftmaschine erzeugt. Hierzu wird das Tankentlüftungsventil geöffnet und eine Verbindung zwischen dem Tank und dem Saugrohr der Brennkraftmaschine hergestellt. Da der dort herrschende Unterdruck abhängig von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ist und starken Schwankungen unterliegt, die bis hin zum Atmosphärendruck bei Vollast reichen, ist das bekannte Verfahren nur bei stabilen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine anwendbar. Vorzugsweise wird dies der Leerlaufbetrieb sein. Da die Prüfung eine gewisse Zeit beansprucht, muß bei jeder Änderung der stabilen Leerlaufbedingungen die Prüfung von neuem begonnen werden. Derartige Änderungen ergeben sich beispielsweise bei Zu- bzw. Abschaltung einer Klimaanlage oder eines anderen Verbrauchers durch die damit verbundene Änderung der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine sowie bei einem sogenannten Gasstoß, bei dem der Fahrzeugbenutzer im Leerlauf das Gaspedal kurz betätigt.
- Hinzu kommt der Einfluß des Tankinhalts, des Gasgehalts und der Temperatur des Kraftstoffs, sowie der Kraftstoffpumpe, die den Unterdruck im Tank ebenfalls stark beeinflussen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das weitgehend frei von Störungen eine sichere Aussage über die Dichtheit der Tankanlage ermöglicht.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe für das Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
- Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist seine Durchführung nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine. Die Einflüsse, die durch Änderungen des Betriebszustands der Brennkraftmaschine hervorgerufen werden, scheiden dann aus, da die Brennkraftmaschine funktionell durch das Tankentlüftungsventil abgekoppelt ist. Der Unterdruck wird durch eine separate Vorrichtung geliefert, bei der es sich um eine Unterdruckpumpe oder aber auch um einen Unterdruckspeicher handelt. In letzterem Falle kann ein ohnehin im Kraftfahrzeug bereits vorhandener Speicher, der Teil eines Bremskraftverstärkers bzw. einer Servolenkung ist, verwendet werden. Dieser Unterdruckspeicher erfüllt somit zwei Funktionen. Während des Betriebs des Kraftfahrzeugs vergrößert er die Bremskraft bzw. verringert er die Lenkkräfte, nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs dient er dazu, die Dichtheit der Tankanlage zu prüfen.
- Diese Prüfung kann unmittelbar nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine vorgenommen werden. Ergänzend oder alternativ dazu kann die Prüfung aber auch einige Minuten nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine vorgenommen werden. Dies bietet den Vorteil, daß Einflüsse auf den Kraftstoff, die beim Abstellen des Kraftfahrzeugs noch nicht abgeklungen sind, dann mit Sicherheit ausgeschlossen werden können. Derartige Einflüsse können Schwappbewegungen des Kraftstoffs oder aber auch Temperaturänderungen durch die Wärmeabstrahlung der Abgasanlage sein. Die Prüfung einige Minuten nach dem Abstellen des Kraftfahrzeugs findet in aller Regel bei thermisch und mechanisch stabilen Verhältnissen statt und ermöglicht es, äußere Störeinflüße weitgehend zu eliminieren.
- Die Unterdruckprüfung kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, einen Unterdruck definierter Größe einzustellen und die Zeit bis zum Erreichen dieses Unterdrucks oder den Verlauf des Unterdrucks nach Erreichen zu beobachten. Dies setzt selbstverständlich voraus, daß die Tankanlage zumindest soweit dicht ist, daß der Unterdruck sich aufbauen kann. Alternativ dazu ist es möglich, den Unterdruck durch einen Speicher definierter Größe einzustellen. Hier wird der Verlauf des Unterdrucks und/oder der erreichte Maximalwert und/oder der sich anschließende Abfall des Unterdrucks registriert. Aus den dabei gewonnenen Werten kann die Dichtheit der Tankanlage sicher festgestellt werden bzw. eine Undichtigkeit erkannt werden.
- Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine Tankanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung und
- Fig. 2
- ein Diagramm zur Erläuterung ihrer Wirkungsweise.
- Die in Fig. 1 dargestellte Tankanlage besteht aus folgenden Teilen:
- Ein Kraftstoffbehälter KB enthält eine Vorratsmenge an Kraftstoff K und ist über eine Leitung L mit dem Saugrohr SR einer nicht im einzelnen gezeigten Brennkraftmaschine verbunden. Im Saugrohr SR sitzt eine Drosselklappe DK, mit der die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine gesteuert wird.
- In der Leitung L sitzt ein Tankentlüftungsventil TEV sowie ein Aktivkohlefilter AKF, das mit einem Absperrventil AAV versehen ist. Über das Absperrventil AAV ist eine Verbindung des Aktivkohlefilters AKF mit Atmosphäre möglich.
- Insoweit entspricht der dargestellte Aufbau dem Üblichen und ermöglicht mit Hilfe eines Steuergeräts SG die aus dem Kraftstoff K austretenden und im Aktivkohlefilter AKF gespeicherten Kraftstoffdämpfe und sonstigen Gasanteile des Kraftstoffs K bei geöffnetem Tankentlüftungsventil über den im Saugrohr in der Regel bestehenden Unterdruck abzuführen und in der Brennkraftmaschine zu verbrennen. Während dieses Vorgangs ist das Absperrventil AAV nicht geschlossen und das Aktivkohlefilter AKF mit der Atmosphäre verbunden.
- Zum Prüfen auf Dichtheit der Tankanlage ist zusätzlich ein Unterdruckspeicher UDS vorgesehen, der beispielsweise Teil eines nicht dargestellten Bremskraftverstärkers ist. Der Unterdruckspeicher UDS ist einerseits mit der Leitung L über ein Rückschlagventil RV und andererseits mit dem Kraftstoffbehälter KB über eine Leitung UL verbunden, in der eine Drossel D und ein regelbares Absperrventil SAV sitzt.
- Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird der Unterdruckspeicher über das Rückschlagventil RV und die Leitung L durch den Unterdruck im Saugrohr SR maximal evakuiert. Nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine wird das Absperrventil SAV durch das Steuergerät SG geöffnet. Der im Speicher UDS enthaltene Unterdruck wird über die Leitung UL im Kraftstoffbehälter KB aufgebracht. Dies geschieht einige Minuten nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und durch die Drossel D gedämpft. Ein Tankdrucksensor TDS mißt den im Gasvolumen über dem Kraftstoff K entstehenden Unterdruck im Kraftstoffbehälter KB und gibt das Ergebnis als Meßwert in das Steuergerät SG ein. Dort wird der Verlauf des Unterdrucks sowohl während des Aufbaus als auch nach Überschreiten eines ebenfalls registrierten Maximalwerts erfolgenden Abbau registriert. Anhand der beiden für den Auf- und Abbau sich ergebenden Gradienten für den Unterdruck wird erkennbar, ob die Tankanlage dicht ist. Die Tankanlage reicht dabei von dem Einfüllstutzen E des Kraftstoffbehälters KB über das Aktivkohlefilter AKF, das während dieser Prüfung geschlossene Absperrventil AAV bis hin zu dem ebenfalls geschlossenen Tankentlüftungsventil TEV.
- Beim Auf- und Abbau des Unterdrucks werden die auftretenden Druckgradienten bestimmt. Abhängig von der Existenz und Größe eines Lecks zeigen sich Druckverläufe, die in Fig. 2 für ein dichtes System bzw. für Lecks von 0,5; 1; 1,5; 2 und 4 mm schematisch angegeben sind. Anhand des tatsächlichen Druckverlaufs läßt sich durch Vergleich mit den in Fig. 2 dargestellten Verläufen ein ggf. verhandenes Leck erkennen und bestimmen.
- Dieses Prüfergebnis wird durch das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine nicht beeinflußt. Zu seiner Durchführung wird ein in der Regel bereits vorhandener Unterdruckspeicher UDS verwendet. Der für die Prüfung erforderliche Aufwand läßt sich dadurch gering halten. Bis auf die Leitung UL und das Absperrventil RV und die Drossel D sind dann keine weiteren Bauteile erforderlich. Es ist erkennbar, daß äußere Instationäritäten wie sie bei einer Prüfung der Anlage mit laufender Brennkraftmaschine auftreten, hier nicht auftreten. Das Prüfergebnis ist reproduzierbar. Dadurch wird es auch möglich aufeinanderfolgende Prüfergebnisse, die beispielsweise einzeln jeweils nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine gewonnen werden, miteinander zu vergleichen und Veränderungen durch einen sich erst allmählich ergebenden Fehler der Dichtheit festzustellen.
Claims (4)
- Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer Tankanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer Verbindungsleitung (L) zu einem Saugrohr (SR) einer Brennkraftmaschine ein schaltbares Tankentlüftungsventil (TEV) aufweist, wobei der Tank (KB) mit Unterddruck beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine vorgenommen wird und daß während der Prüfung das Tankentlüftungsventil (TEV) geschlossen gehalten wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung erst einige Minuten nach dem Abstellen vorgenommen wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck durch einen Speicher definierter Größe geliefert wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverlauf während und nach der Unterdruckbeaufschlagung geprüft wird.
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