EP0723628A1 - Process and device for checking the tank venting system of a motor vehicle - Google Patents

Process and device for checking the tank venting system of a motor vehicle

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Publication number
EP0723628A1
EP0723628A1 EP94928769A EP94928769A EP0723628A1 EP 0723628 A1 EP0723628 A1 EP 0723628A1 EP 94928769 A EP94928769 A EP 94928769A EP 94928769 A EP94928769 A EP 94928769A EP 0723628 A1 EP0723628 A1 EP 0723628A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tank ventilation
motor vehicle
fuel
tank
diagnostic unit
Prior art date
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Ceased
Application number
EP94928769A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Dr. Constien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0723628A1 publication Critical patent/EP0723628A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F02M25/0818—Judging failure of purge control system having means for pressurising the evaporative emission space

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for checking a tank ventilation system in a motor vehicle, which collects fuel vapors and supplies an internal combustion engine, according to the preambles of patent claims 1 and 10.
  • the tank ventilation system known from DE 40 12 111 Cl has a fuel tank which is connected via a line to an activated carbon canister.
  • the hydrocarbons evaporating due to the heating of the fuel are stored in the activated carbon filter.
  • a normally closed tank ventilation valve in the regeneration line between the activated carbon filter and the intake tract of the internal combustion engine is opened with the aid of an electronic control device, so that the negative pressure prevailing in the intake pipe sucks the fuel vapors out of the activated carbon filter and which can cause combustion in the cylinders.
  • An aeration valve arranged on the activated carbon filter is then open, so that purge air can flow through the activated carbon filter.
  • tank ventilation system Since there is a risk in such tank ventilation systems that parts of it leak or that the tank ventilation valve does not work properly, the tank ventilation system must be checked repeatedly for functionality.
  • a compressed air source e.g. a secondary air pump, a turbocharger or a brake air compressor supplies the pressure required for this.
  • the tank ventilation valve is closed, the compressed air is fed into a valve line near the tank ventilation valve, the pressure in the tank is measured, it is checked whether the pressure meets a specified pressure condition and, depending on whether the tank ventilation system is functional or not, is assessed.
  • diagnostic unit consisting essentially of a lockable ventilation valve on the activated carbon filter and corresponding pressure sensors or pressure switches with associated evaluation circuits, are installed in the respective vehicle. This has the disadvantage that each individual vehicle must be equipped with its own diagnostic unit.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and an arrangement for checking a tank ventilation system in a motor vehicle, which makes it possible to detect leaks in the system in a relatively simple manner.
  • the invention is based on the idea of not installing the diagnostic unit in every vehicle, but rather in every petrol station system. With a suitable design of the tank filler neck and fuel nozzle, it is then possible to automatically carry out a tank leak diagnosis with each refueling process. In macroeconomic terms, this is much cheaper than having a separate diagnostic system for each vehicle. In addition, frequent misdiagnoses in the previous systems, e.g. largely avoided by missing a fuel cap or similar. In addition, with such a central diagnosis at the filling station system, immediately after the refueling process, there is an easier possibility to change predetermined limit values, for example for leak size detection. The type of test (overpressure and / or underpressure) can also be easily changed.
  • FIG. 1 This shows schematically a tank ventilation system in a motor vehicle with the associated connecting lines to a petrol pump of a petrol station system.
  • the reference numeral 1 schematically denotes a motor vehicle that has a tank ventilation system 20.
  • This tank ventilation system consists in a conventional manner of a fuel tank 2, which is connected via a ventilation line 3 to an activated carbon canister 4, in which the hydrocarbon vapors outgassing from the fuel tank 2 are adsorbed.
  • a regeneration line 5 leads from the activated carbon canister 4, which leads downstream of a throttle valve (not shown) into the intake tract 6 of the internal combustion engine.
  • a flow control valve, referred to below as a tank ventilation valve 7, is arranged in the regeneration line 5.
  • this tank ventilation valve 7 is actuated by an electronic control unit 8 via an electrical line (not specified).
  • a tank filler neck 9, as well as a ventilation line 21 branching off from the activated carbon filter 4, as well as an electrical connection line 10, are led from the control unit 8 to an outside of the vehicle 1 near the tank.
  • a petrol pump 12 is also shown of a petrol station system 11, which is also only shown schematically, on which fuel can be filled in a conventional manner using a fuel supply hose 13. At the end of this hose there is a nozzle 14, which is designed such that it creates a hermetically sealed connection to the tank filler neck 9 during the refueling process.
  • the dispenser 12 has a diagnostic unit 15 which contains pump elements 22 which generate the test pressure necessary for the diagnosis and a diagnostic hose 18 which is connected to the ventilation line 21 of the activated carbon filter 4 via a hermetically sealed connection.
  • An electrical diagnostic line 16 leads from the diagnostic unit 15 to a connecting element in Form of a diagnostic connector 19 on the outside of the vehicle near the area of the tank filler neck 9.
  • the diagnostic unit 15 is connected to the control unit 8 with the aid of a plug device 17 attached to the vehicle and the electrical connection 10 connected to it.
  • the leak test of the tank ventilation system 20 can be carried out with such an arrangement during each refueling process at the gas station system.
  • the fuel nozzle 14 of the fuel pump 12 is connected to the filler neck 9 of the motor vehicle 1 to be refueled.
  • the vent line 21 of the activated carbon filter 4 is also hermetically coupled to the diagnostic hose 18 of the dispenser 12.
  • the electrical connection of the diagnostic unit 15 to the electronic control unit 8 in the motor vehicle 1 is also established via the plug-in device 17, 19.
  • a tank ventilation valve 7 is installed in the tank ventilation system 20 of the motor vehicle 1 and is closed in the de-energized state, no signal for closing the tank ventilation valve 7 needs to be transmitted by the diagnostic unit 15.
  • a tank ventilation valve 7 which is open when de-energized, a signal is transmitted from the diagnostic unit 15 via the electrical connection 16, 19, 17, 10 and the control unit 8 to the tank ventilation valve 7 in order to close it before the diagnosis and during to keep the diagnosis closed.
  • the diagnosis is carried out after the refueling process or when the refueling process is interrupted.
  • the diagnosis itself can be carried out using either a negative pressure or a positive pressure method, as is known from the described prior art.
  • the diagnostic unit 15 in the fuel dispenser 12 contains pump elements 22, which build up the test pressure and a pressure sensor or a pressure switch 23. After the fueling process has been ended or interrupted, this can be prevented, for example, by releasing the fuel nozzle 14 or by automatically switching off the fuel supply Overflow of the fuel can be detected - the pump elements 22 of the diagnostic unit 15 are activated in order to generate either an overpressure or a vacuum in the tank ventilation system 20 via the diagnostic hose 18, depending on the type of test method used. The pressure increase or decrease that occurs gradually over time is monitored by the pressure sensor 23 in the diagnostic unit 15. When a predetermined maximum pressure value is reached, the pump elements are switched off. An unwanted and thus falsifying the result of the diagnosis pressure reduction after switching off the pump elements 22 and before starting the evaluation of the pressure change can be prevented either by the construction of the pump elements themselves or by using check valves.
  • the pressure sensor or the pressure switch 23 is then used to determine whether the pressure has changed within a specific, defined diagnosis time.
  • the pressure change within this time is a measure of the leakage in the tank ventilation system.
  • the diagnostic unit 15 does not need to contain any means which have to build up a negative or positive pressure for testing.
  • connection between the petrol pump 12, diagnostic unit 15 and the motor vehicle can be established particularly easily and comfortably if both the fuel supply hose 13, the diagnostic hose 18 and the electrical connection are established with a single coupling device.

Abstract

The tightness of the tank venting system (20) is checked by overpressure and depression. For that purpose, the diagnosing unit (15) is integrated in the petrol pump (12) of the filling station (11) rather than in the vehicle (1).

Description

Verfahren und Anordnung zum Überprüfen eines Tankentlüf¬ tungssystems für ein KraftfahrzeugMethod and arrangement for checking a tank ventilation system for a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Überprüfen eines Kraftstoffdämpfe auffangenden und einer Brennkraftmaschine zuleitenden Tankentlüftungssystems in einem Kraftfahrzeug gemäß den Oberbegriffen der Patentan¬ sprüche 1 und 10.The invention relates to a method and an arrangement for checking a tank ventilation system in a motor vehicle, which collects fuel vapors and supplies an internal combustion engine, according to the preambles of patent claims 1 and 10.
Der Zweck solcher allgemein bekannter Tankentlüftungsanlagen für Kraftfahrzeuge besteht darin, das Ausdampfen von Kohlen¬ wasserstoffen aus dem Kraftstoff in die Atmosphäre zu vermei¬ den.The purpose of such well-known tank ventilation systems for motor vehicles is to avoid the evaporation of hydrocarbons from the fuel into the atmosphere.
Hierzu weist z.B. die aus DE 40 12 111 Cl bekannte Tankent- lüftungsanlage einen Kraftstofftank auf, der über eine Lei¬ tung mit einem Aktivkohlebehälter verbunden ist. Die durch die Erwärmung des Kraftstoffes verdampfenden Kohlenwasser¬ stoffe werden im Aktivkohlefilter gespeichert. In geeigneten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine wird ein normaler¬ weise geschlossenes Tankentlüftungsventil in der Regenerie¬ rungsleitung zwischen Aktivkohlefilter und Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine mit Hilfe einer elektronischen Steuerungs¬ einrichtung geöffnet, so daß der im Saugrohr herrschende Un- terdruck die KraftStoffdämpfe aus dem Aktivkohlefilter ab¬ saugen und der Verbrennung in den Zylindern zuführen kann. Ein am Aktivkohlefilter angeordnetes Belüftungsventil ist dann offen, so daß Spülluft durch das Aktivkohlefilter strö¬ men kann.For this, e.g. the tank ventilation system known from DE 40 12 111 Cl has a fuel tank which is connected via a line to an activated carbon canister. The hydrocarbons evaporating due to the heating of the fuel are stored in the activated carbon filter. In suitable operating states of the internal combustion engine, a normally closed tank ventilation valve in the regeneration line between the activated carbon filter and the intake tract of the internal combustion engine is opened with the aid of an electronic control device, so that the negative pressure prevailing in the intake pipe sucks the fuel vapors out of the activated carbon filter and which can cause combustion in the cylinders. An aeration valve arranged on the activated carbon filter is then open, so that purge air can flow through the activated carbon filter.
Da bei solchen Tankentlüftungsanlagen die Gefahr besteht, daß Teile davon undicht werden oder daß das Tankentlüftungsventil nicht ordnungsgemäß arbeitet, muß die Tankentlüftungsanlage wiederholt auf Funktionstüchtigkeit überprüft werden.Since there is a risk in such tank ventilation systems that parts of it leak or that the tank ventilation valve does not work properly, the tank ventilation system must be checked repeatedly for functionality.
So schreiben z.B. gesetzliche Regelungen in USA vor, daß eine Undichtigkeit im Tankentlüftungssystem in Form eines Leckes ab 1 mm Größe sicher erkannt werden muß.So write e.g. legal regulations in the USA require that a leak in the tank ventilation system in the form of a leak from 1 mm in size must be reliably detected.
Zur Dichtigkeitsprüfung und damit zur Diagnose des Tankent¬ lüftungssystems ist es bekannt (z.B. DE 40 12 111 Cl) , das Tankentlüftungsventil zu öffnen und die Belüftungsleitung des Aktivkohlefilters mit Hilfe eines Belüftungsventils abzusper¬ ren, wodurch sich bei Systemdichtigkeit der Unterdruck vom Saugrohr in dem gesamten Tankentlüftungssystem ausbreitet. Baut sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitkonstante der negative Druck nicht auf, gibt also ein im Tankentlüftungssy¬ stem angeordneter Drucksensor kein entsprechendes Signal ab, so wird das Tankentlüftungssystem als undicht bewertet.For leak testing and thus for diagnosis of the tank ventilation system, it is known (for example DE 40 12 111 Cl) to open the tank ventilation valve and to shut off the ventilation line of the activated carbon filter with the aid of a ventilation valve, so that in the case of system tightness, the vacuum from the suction pipe in the whole Tank ventilation system spreads. If the negative pressure does not build up within a predefined time constant, ie if a pressure sensor arranged in the tank ventilation system does not emit a corresponding signal, the tank ventilation system is rated as leaky.
Aus der DE 41 24 465 AI ist es bekannt, die Tankentlüftungs- anläge eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Überdruckverfah¬ rens zu prüfen. Eine Druckluftquelle z.B. eine Sekundärluft¬ pumpe, ein Turbolader oder ein Bremsluftkompressor liefert dabei den hierzu benötigten Druck. Zur Diagnose wird das Tankentlüftungsventil geschlossen, die Druckluft in eine Ventilleitung nahe dem Tankentlüftungsventil zugeführt, der Druck im Tank gemessen, überprüft ob der Druck einer vorgege¬ benen Druckbedingung genügt und in Abhängigkeit davon beur¬ teilt, ob das Tankentlüftungssystem funktionsfähig ist oder nicht.From DE 41 24 465 AI it is known to test the tank ventilation systems of a motor vehicle with the aid of an overpressure method. A compressed air source e.g. a secondary air pump, a turbocharger or a brake air compressor supplies the pressure required for this. For the diagnosis, the tank ventilation valve is closed, the compressed air is fed into a valve line near the tank ventilation valve, the pressure in the tank is measured, it is checked whether the pressure meets a specified pressure condition and, depending on whether the tank ventilation system is functional or not, is assessed.
Beiden Verfahren bzw. Vorrichtungen ist gemeinsam, daß die Diagnoseeinheit, im wesentlichen bestehend aus absperrbarem Belüftungsventil am Aktivkohlefilter und entsprechenden Drucksensoren oder Druckschaltern mit zugehörigen Auswerte- Schaltungen im jeweiligen Fahrzeug eingebaut sind. Dies hat den Nachteil, daß jedes einzelne Fahrzeug mit einer eigenen Diagnoseeinheit ausgestattet sein muß.Both methods and devices have in common that the diagnostic unit, consisting essentially of a lockable ventilation valve on the activated carbon filter and corresponding pressure sensors or pressure switches with associated evaluation circuits, are installed in the respective vehicle. this has the disadvantage that each individual vehicle must be equipped with its own diagnostic unit.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfah- ren und eine Anordnung zum Überprüfen eines Tankentlüftungs- systems in einem Kraftfahrzeug anzugeben, das es auf relativ einfache Weise ermöglicht, Undichtigkeiten im System festzu¬ stellen.The invention is therefore based on the object of specifying a method and an arrangement for checking a tank ventilation system in a motor vehicle, which makes it possible to detect leaks in the system in a relatively simple manner.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved in accordance with the features of claims 1 and 10, respectively. Advantageous further developments are characterized in the subclaims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Diagnoseeinheit nicht in jedes Fahrzeug einzubauen, sondern in jede Tankstel¬ lenanlage. Bei einer geeigneten Konstruktion von Tankeinfüll- stutzen und Zapfpistole ist es dann möglich, bei jedem Betan- kungsvorgang automatisch eine Tankdichtheitsdiagnose durchzu¬ führen. Dies ist gesamtwirtschaftlich gesehen wesentlich kostengünstiger als ein eigenes Diagnosesystem je Fahrzeug. Außerdem können häufige Fehldiagnosen bei den bisherigen Systemen z.B. durch fehlende Tankdeckel oder ähnlichem wei- testgehend vermieden werden. Darüber hinaus bietet sich bei einer solchen zentralen Diagnose an der Tankstellenanlage unmittelbar nach des Betankungsvorganges eine leichtere Möglichkeit, vorgegebene Grenzwerte zum Beispiel für die Leckgrößenerkennung zu verändern. Auch die Art und Weise der Prüfung (Über- und/oder Unterdruck) kann dadurch leicht geändert werden.The invention is based on the idea of not installing the diagnostic unit in every vehicle, but rather in every petrol station system. With a suitable design of the tank filler neck and fuel nozzle, it is then possible to automatically carry out a tank leak diagnosis with each refueling process. In macroeconomic terms, this is much cheaper than having a separate diagnostic system for each vehicle. In addition, frequent misdiagnoses in the previous systems, e.g. largely avoided by missing a fuel cap or similar. In addition, with such a central diagnosis at the filling station system, immediately after the refueling process, there is an easier possibility to change predetermined limit values, for example for leak size detection. The type of test (overpressure and / or underpressure) can also be easily changed.
Das Verfahren und die Anordnung werden im folgenden anhand der Figur noch näher erläutert.The method and the arrangement are explained in more detail below with reference to the figure.
Diese zeigt schematisch eine Tankentlüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug mit den zugehörigen Verbindungsleitungen zu einer Zapfsäule einer Tankstellenanlage. Mit dem Bezugszeichen 1 ist dabei schematisch ein Kraftfahr¬ zeug bezeichnet, das ein Tankentlüftungssystem 20 aufweist. Dieses Tankentlüftungssystem besteht in herkömmlicher Weise aus einem Kraftstofftank 2, der über eine Entlüftungsleitung 3 mit einem Aktivkohlebehälter 4 verbunden ist, in dem die aus dem Kraftstofftank 2 ausgasenden Kohlenwasserstoffdämpfe adsorbiert werden. Vom Aktivkohlebehälter 4 geht eine Regene¬ rierungsleitung 5 ab, die stromabwärts einer nicht dargestel- lten Drosselklappe in den Ansaugtrakt 6 der Brennkraftma¬ schine mündet. In der Regenerierungsleitung 5 ist ein Durch¬ flußsteuerventil, im folgenden als Tankentlüftungsventil 7 bezeichnet, angeordnet.This shows schematically a tank ventilation system in a motor vehicle with the associated connecting lines to a petrol pump of a petrol station system. The reference numeral 1 schematically denotes a motor vehicle that has a tank ventilation system 20. This tank ventilation system consists in a conventional manner of a fuel tank 2, which is connected via a ventilation line 3 to an activated carbon canister 4, in which the hydrocarbon vapors outgassing from the fuel tank 2 are adsorbed. A regeneration line 5 leads from the activated carbon canister 4, which leads downstream of a throttle valve (not shown) into the intake tract 6 of the internal combustion engine. A flow control valve, referred to below as a tank ventilation valve 7, is arranged in the regeneration line 5.
Zum Spülen in bestimmten Betriebsphasen der Brennkraftmaschi¬ ne wird dieses Tankentlüftungsventil 7 über eine nicht näher bezeichnete elektrische Leitung von einem elektronischen Steuergerät 8 angesteuert.For purging in certain operating phases of the internal combustion engine, this tank ventilation valve 7 is actuated by an electronic control unit 8 via an electrical line (not specified).
Ein Tankeinfüllstutzen 9, sowie eine vom Aktivkohlefilter 4 abzweigende Belüftungsleitung 21 sind ebenso wie eine elek¬ trische Verbindungsleitung 10 vom Steuergerät 8 an eine tank¬ nahe Außenseite des Fahrzeuges 1 geführt. Von einer ebenfalls nur schematisch dargestellten Tankstellenanlage 11 ist eine Zapfsäule 12 dargestellt, an der in herkömmlicher Weise mit¬ tels eines Kraftstoffzufuhrschlauches 13 Kraftstoff getankt werden kann. Am Ende dieses Schlauches befindet sich eine Zapfpistole 14, die derart ausgestaltet ist, daß sie beim Betankungsvorgang eine hermetisch dichte Verbindung zum Tank- einfüllstutzen 9 herstellt. Ferner weist die Zapfsäule 12 eine Diagnoseeinheit 15 auf, die Pumpelemente 22 beinhaltet, die den zur Diagnose notwendigen Prüfdruck erzeugen und einen Diagnoseschlauch 18, der über eine hermetisch dichte Verbin¬ dung mit der Belüftungsleitung 21 des Aktivkohlefilters 4 verbunden wird. Von der Diagnoseeinheit 15 führt eine elek¬ trische Diagnoseleitung 16 zu einem Verbindungselement in Form eines Diagnosesteckers 19 an die Fahrzeugaußenseite nahe dem Bereich des Tankeinfüllstutzens 9. Mit Hilfe einer am Fahrzeug angebrachten Steckvorrichtung 17 und der daran ange¬ schlossenen elektrischen Verbindung 10 wird die Diagnoseein¬ heit 15 mit dem Steuergerät 8 verbunden.A tank filler neck 9, as well as a ventilation line 21 branching off from the activated carbon filter 4, as well as an electrical connection line 10, are led from the control unit 8 to an outside of the vehicle 1 near the tank. A petrol pump 12 is also shown of a petrol station system 11, which is also only shown schematically, on which fuel can be filled in a conventional manner using a fuel supply hose 13. At the end of this hose there is a nozzle 14, which is designed such that it creates a hermetically sealed connection to the tank filler neck 9 during the refueling process. Furthermore, the dispenser 12 has a diagnostic unit 15 which contains pump elements 22 which generate the test pressure necessary for the diagnosis and a diagnostic hose 18 which is connected to the ventilation line 21 of the activated carbon filter 4 via a hermetically sealed connection. An electrical diagnostic line 16 leads from the diagnostic unit 15 to a connecting element in Form of a diagnostic connector 19 on the outside of the vehicle near the area of the tank filler neck 9. The diagnostic unit 15 is connected to the control unit 8 with the aid of a plug device 17 attached to the vehicle and the electrical connection 10 connected to it.
Die Prüfung auf Dichtheit des Tankentlüftungssystems 20 kann mit einer solchen Anordnung bei jedem Betankungsvorgang an der Tankstellenanlage durchgeführt werden.The leak test of the tank ventilation system 20 can be carried out with such an arrangement during each refueling process at the gas station system.
Die Zapfpistole 14 der Zapfsäule 12 wird hierzu an den Tankeinfüllstutzen 9 des aufzutankenden Kraftfahrzeuges 1 angeschlossen. Auch die Entlüftungsleitung 21 des Aktivkohle¬ filters 4 wird hermetisch dicht an den Diagnoseschlauch 18 der Zapfsäule 12 angekoppelt. Bei diesem Vorgang wird auch über die Steckvorrichtung 17,19 die elektrische Verbindung der Diagnoseeinheit 15 mit dem elektronischen Steuergerät 8 im Kraftfahrzeug 1 hergestellt.For this purpose, the fuel nozzle 14 of the fuel pump 12 is connected to the filler neck 9 of the motor vehicle 1 to be refueled. The vent line 21 of the activated carbon filter 4 is also hermetically coupled to the diagnostic hose 18 of the dispenser 12. In this process, the electrical connection of the diagnostic unit 15 to the electronic control unit 8 in the motor vehicle 1 is also established via the plug-in device 17, 19.
Ist im Tankentlüftungssystem 20 des Kraftfahrzeuges 1 ein Tankentlüftungsventil 7 eingebaut, das im stromlosen Zustand geschlossen ist, so braucht von der Diagnoseeinheit 15 kein Signal zum Schließen des Tankentlüftungsventils 7 übertragen werden. Ist aber ein Tankentlüftungsventil 7 eingebaut, das stromlos offen ist, so wird von der Diagnoseeinheit 15 über die elektrische Verbindung 16,19,17,10 und dem Steuergerät 8 ein Signal an das Tankentlüftungsventil 7 übertragen, um es vor der Diagnose zu schließen und während der Diagnose ge¬ schlossen zu halten. Nach dem Betankungsvorgang oder bei- Unterbrechung des Betankungsvorgangs wird die Diagnose durch¬ geführt. Die Diagnose selbst kann dabei entweder nach einem Unterdruck- oder nach einem Überdruckverfahren durchgeführt werden, wie es aus dem beschriebenen Stand der Technik be¬ kannt ist. Hierzu enthält die Diagnoseeinheit 15 in der Zapfsäule 12 Pumpelemente 22, die den Prüfdruck aufbauen und einen Druck¬ sensor oder einen Druckschalter 23. Nach Beendigung oder bei Unterbrechung des Betankungsvorganges - was beispielsweise durch Loslassen der Zapfpistole 14 oder durch automatisches Abschalten der Kraftstoffzufuhr zum Verhindern eines Überlau¬ fens des Kraftstoffes detektiert werden kann - werden die Pumpelemente 22 der Diagnoseeinheit 15 aktiviert , um über den Diagnoseschlauch 18 je nach Art des angewandten Prüfver- fahrens entweder einen Über- oder einen Unterdruck im Tankentlüftungssystem 20 zu erzeugen. Die sich dabei allmäh¬ lich mit der Zeit einstellende Druckerhöhung bzw. Drucker¬ niedrigung wird vom Drucksensor 23 in der Diagnoseeinheit 15 überwacht. Bei Erreichen eines vorgegebenen Druckmaximalwer- tes werden die Pumpelemente abgeschaltet. Ein ungewollter und damit das Ergebnis der Diagnose verfälschender Druckabbau nach Abschalten der Pumpelemente 22 und vor Beginn der Aus¬ wertung der Druckänderung kann entweder durch die Konstruk¬ tion der Pumpelemente selbst oder durch Verwendung von Rück- schlagventilen verhindert werden.If a tank ventilation valve 7 is installed in the tank ventilation system 20 of the motor vehicle 1 and is closed in the de-energized state, no signal for closing the tank ventilation valve 7 needs to be transmitted by the diagnostic unit 15. However, if a tank ventilation valve 7 is installed, which is open when de-energized, a signal is transmitted from the diagnostic unit 15 via the electrical connection 16, 19, 17, 10 and the control unit 8 to the tank ventilation valve 7 in order to close it before the diagnosis and during to keep the diagnosis closed. The diagnosis is carried out after the refueling process or when the refueling process is interrupted. The diagnosis itself can be carried out using either a negative pressure or a positive pressure method, as is known from the described prior art. For this purpose, the diagnostic unit 15 in the fuel dispenser 12 contains pump elements 22, which build up the test pressure and a pressure sensor or a pressure switch 23. After the fueling process has been ended or interrupted, this can be prevented, for example, by releasing the fuel nozzle 14 or by automatically switching off the fuel supply Overflow of the fuel can be detected - the pump elements 22 of the diagnostic unit 15 are activated in order to generate either an overpressure or a vacuum in the tank ventilation system 20 via the diagnostic hose 18, depending on the type of test method used. The pressure increase or decrease that occurs gradually over time is monitored by the pressure sensor 23 in the diagnostic unit 15. When a predetermined maximum pressure value is reached, the pump elements are switched off. An unwanted and thus falsifying the result of the diagnosis pressure reduction after switching off the pump elements 22 and before starting the evaluation of the pressure change can be prevented either by the construction of the pump elements themselves or by using check valves.
Ist der notwendige Prüfdruck aufgebaut, wird anschließend mit Hilfe des Drucksensors oder des Druckschalters 23 festge¬ stellt, ob sich der Druck innerhalb einer bestimmten, festge- legten Diagnosezeit geändert hat. Die Druckänderung innerhalb dieser Zeit ist ein Maß für die Leckage des Tankentlüftungs- systems.Once the necessary test pressure has been built up, the pressure sensor or the pressure switch 23 is then used to determine whether the pressure has changed within a specific, defined diagnosis time. The pressure change within this time is a measure of the leakage in the tank ventilation system.
Durch Festlegen eines Zeitgrenzwertes, innerhalb dessen der Anfangsdruck auf einen bestimmten Wert absinkt, der einer bestimmten Leckgröße entspricht, kann nicht nur auf Dichtig¬ keit bzw Undichtigkeit des Systems allgemein geschlossen, sondern auch eine Leckgrößenerkennung ermöglicht werden (zB. 1 mm Leckerkennung) . Über die elektrische Verbindung 16,19,17,10 zwischen Diagno¬ seeinheit 15 und Steuergerät 8 werden die gemessenen Druck¬ werte einer im Steuergerät befindlichen Recheneinheit zuge¬ führt, die diese Daten auswertet und das Ergebnis der Diagno- se in einen entsprechende Speicher des Steuergerätes 8 ein¬ schreibt. Ein undichtes bzw. defektes Tankentlüfungssystem 20 kann dann zusätzlich dem Fahrer des Kraftfahrzeuges optisch oder akustisch im Fahrzeug mitgeteilt werden.By specifying a time limit within which the initial pressure drops to a certain value, which corresponds to a certain leak size, it is not only possible to conclude in general that the system is leaky or leaky, but also to enable leak size detection (for example, 1 mm leak detection). Via the electrical connection 16, 19, 17, 10 between the diagnostic unit 15 and the control unit 8, the measured pressure values are fed to a computing unit located in the control unit, which evaluates these data and the result of the diagnosis in a corresponding memory of the Control unit 8 inscribes. A leaky or defective tank ventilation system 20 can then additionally be communicated to the driver of the motor vehicle optically or acoustically in the vehicle.
Vorteilhafter ist es jedoch, die gemessenen Druckwerte direkt in der Diagnoseeinheit 15 selbst auszuwerten, das Ergebnis unmittelbar mit Hilfe einer an der Zapfsäule 12 angeordneter Anzeigevorrichtung 24 anzuzeigen.However, it is more advantageous to evaluate the measured pressure values directly in the diagnostic unit 15 itself, to display the result directly with the aid of a display device 24 arranged on the dispenser 12.
Darüberhinaus ist es auch möglich, das Ergebnis der Diagnose zusammen mit den Daten über Menge, Art des getankten Kraft¬ stoffes und Höhe des dafür zu zahlenden Betrages auf dem Quittungsabschnitt auszudrucken.In addition, it is also possible to print out the result of the diagnosis on the receipt section together with the data on the quantity, type of fuel topped up and the amount to be paid for it.
Da beim Betankungsvorgang durch den in den Kraftstofftank 2 einfließenden Kraftstoff ein Druck im Tankentlüftungssystem 20 aufgebaut wird, kann auch diese Druckänderung zur Diagnose auf Dichtigkeit des Systems herangezogen werden. In diesem Falle braucht die Diagnoseeinheit 15 keinerlei Mittel enthal- ten, die einen Unter- bzw. Überdruck zur Prüfung aufbauen müssen.Since a pressure is built up in the tank ventilation system 20 by the fuel flowing into the fuel tank 2 during the refueling process, this pressure change can also be used for the diagnosis of tightness of the system. In this case, the diagnostic unit 15 does not need to contain any means which have to build up a negative or positive pressure for testing.
Besonders einfach und komfortabel läßt sich die Verbindung zwischen Zapfsäule 12, Diagnoseeinheit 15 und dem Kraftfahr- zeug herstellen, wenn sowohl der Kraftstoffzufuhrschlauch 13, der Diagnoseschlauch 18, als auch die elektrische Verbindung mit einer einzigen KoppelVorrichtung bewerkstelligt werden.The connection between the petrol pump 12, diagnostic unit 15 and the motor vehicle can be established particularly easily and comfortably if both the fuel supply hose 13, the diagnostic hose 18 and the electrical connection are established with a single coupling device.
Um ein zu frühes Trennen dieser KoppelVorrichtung vom Fahr- zeug zu unterbinden, kann an dieser ein elektrischer Kontakt vorgesehen sein, der die Koppelvorrichtung erst dann frei¬ gibt, wenn die Diagnose beendet is .In order to prevent this coupling device from being disconnected from the vehicle too early, an electrical contact can be made on it be provided, which only releases the coupling device when the diagnosis has ended.
Wird die Diagnose unmittelbar nach dem Betankungsvorgang oder bei Unterbrechung desselben durchgeführt, so hat dies den Vorteil, daß sich im KST-Behälter kühler Kraftstoff befindet und ein Ausgasen von Kohlenwasserstoffen weitestgehend unterbunden ist, so daß keine Verfälschungen der Diagnose durch Druckschwankungen auftreten.If the diagnosis is carried out immediately after the refueling process or when it is interrupted, this has the advantage that cool fuel is in the KST container and outgassing of hydrocarbons is largely prevented, so that there are no falsifications of the diagnosis due to pressure fluctuations.
Es ist aber auch möglich, die Diagnose vor dem Betankungsvor¬ gang durchzuführen und bei negativen Ergebnis der Diagnose (z.B. Leck im Tankentlüfungssystem) aus Sicherheitsgründen die Kraftstoffzufuhr zu unterbinden. Bei dieser Methode muß allerdings gewährleistet sein, daß der Rest-Kraftstoff im Tank nicht zu heiß ist und ausgast. Dies kann beispielsweise mittels eines im Tank angeordneten Temperatursensors festge¬ stellt und über die Diagnoseleitung der Diagnoseeinheit übermittelt werden. However, it is also possible to carry out the diagnosis before the refueling process and, in the event of a negative result of the diagnosis (e.g. leak in the tank ventilation system), to prevent fuel supply for safety reasons. With this method, however, it must be ensured that the remaining fuel in the tank is not too hot and outgasses. This can be determined, for example, by means of a temperature sensor arranged in the tank and transmitted to the diagnostic unit via the diagnostic line.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Überprüfen eines Kraftstoffdämpfe auffangen¬ den und einer Brennkraftmaschine zuleitenden Tankentlüftungs- Systems (20) in einem Kraftfahrzeug (1) mit einem Kraftstoff¬ dämpfe adsorbierenden Behälter (Aktivkohlefilter 4) , der über eine Entlüftungsleitung (3) mit dem Kraftstofftank (2) des Kraftfahrzeugs (1) und über eine Regenerierungsleitung (5) mit dem Ansaugtrakt (6) der Brennkraftmaschine verbindbar ist,1. A method for checking a fuel vapors and a tank ventilation system (20) leading to an internal combustion engine in a motor vehicle (1) with a fuel vapor adsorbing container (activated carbon filter 4) which is connected to the fuel tank (2) via a ventilation line (3) ) of the motor vehicle (1) and can be connected to the intake tract (6) of the internal combustion engine via a regeneration line (5),
- mit einem den Öffnungsquerschnitt der Regenerierungsleitung- With an opening cross-section of the regeneration line
(5) beeinflußbaren Tanktentlüftungsventil (7) , das bei be¬ stimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine mittels einer elektronischen Steuerungseinrichtung (8) angesteuert werden kann,(5) controllable tank ventilation valve (7), which can be controlled in certain operating states of the internal combustion engine by means of an electronic control device (8),
- mit einer Diagnoseeinheit (15) , die einen zur Überprüfung des Systems erzeugten Druck im Tankentlüftungssystem erfaßt und zur Beurteilung der Dichtigkeit des Systems auswertet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Betankungsvorgang des Kraftfahrzeuges an einer Tankstellenan¬ lage die Verbindung zwischen der Diagnoseeinheit (15) der Tankstellenanlage und dem Tankentlüftungssystem des Kraft¬ fahrzeugs hergestellt und die Überprüfung vor, oder unmittel¬ bar nach Beendigung oder bei Unterbrechung des Betankungsvor- ganges durchgeführt wird.- With a diagnostic unit (15) which detects a pressure generated in the tank ventilation system for checking the system and evaluates it to assess the tightness of the system, characterized in that the connection between the diagnostic unit (15) of the petrol station system during the refueling process of the motor vehicle at a petrol station system and the tank ventilation system of the motor vehicle and the check is carried out before or immediately after the end or when the refueling process is interrupted.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Betankungsvorgang des Fahrzeuges (1) sowohl hermetisch dichte Fließverbindungen zwischen einer, den Kraftstoff zuführenden Zapfpistole (14) der Tankstellenanlage (11) und einem Tankeinfüllstutzen (9) des Fahrzeugs einerseits und zwischen der Diagnoseeinheit (15) und dem Aktivkohlefilter (4) ande¬ rerseits, als auch eine elektrische Verbindung (16,17,10) zwischen der Diagnoseeinheit (15) und der den Betrieb der Brennkraftmaschine steuernden elektronischen Steuerungsein¬ richtung (8) hergestellt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that during the refueling process of the vehicle (1) both hermetically sealed flow connections between a fuel supply nozzle (14) of the filling station system (11) and a tank filler neck (9) of the vehicle on the one hand and between the diagnostic unit ( 15) and the activated carbon filter (4) on the other hand, as well as an electrical connection (16, 17, 10) between the diagnostic unit (15) and the operation of the Electronic control device (8) controlling the internal combustion engine.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flie߬ verbindungen und die elektrische Verbindung über eine einzi¬ ge Koppelvorrichtung hergestellt werden.3. The method of claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the Flie߬ connections and the electrical connection are made via a single coupling device.
4. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flie߬ verbindungen und die elektrische Verbindung über getrennte KoppelVorrichtungen hergestellt werden.4. The method of claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the Flie߬ connections and the electrical connection are made via separate coupling devices.
5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Über¬ prüfung der Dichtigkeit des Tankentlüftungssystems (20) im System ein Überdruck erzeugt wird.5. The method according to claim 1, which also means that an overpressure is generated in the system for checking the tightness of the tank ventilation system (20).
6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Über¬ prüfung der Dichtigkeit des TanktentlüftungsSystems im System ein Unterdruck erzeugt wird.6. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a vacuum is generated in the system for checking the tightness of the tank ventilation system.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Über¬ druck und der Unterdruck mittels in der Diagnoseeinheit (15) angeordneten Pumpelementen (22) erzeugt wird.7. The method of claim 5 or 6, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that the overpressure and the vacuum is generated by means of pump elements (22) arranged in the diagnostic unit (15).
8. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Über¬ druck durch den in den Kraftstofftank (2) des Fahrzeuges einzufüllenden Kraftstoff erzeugt wird. 8. The method according to claim 5, characterized in that the overpressure is generated by the fuel to be filled in the fuel tank (2) of the vehicle.
9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ergebnis der Diagnose unmittelbar an der Diagnoseeinheit (15) der Zapfsäule (12) optisch und/oder akustisch angezeigt wird.9. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the result of the diagnosis is displayed optically and / or acoustically directly on the diagnostic unit (15) of the fuel pump (12).
10. Anordnung zum Überprüfen eines Kraftstoffdämpfe auffan¬ genden und einer Brennkraftmaschine zuleitenden Tankentlüf¬ tungssystems (20) in einem Kraftfahrzeug (1)10. Arrangement for checking a fuel ventilation system (20) in a motor vehicle (1) that catches fuel vapors and supplies an internal combustion engine.
- mit einem Kraftstoffdämpfe adsorbierenden Behälter- with a container that adsorbs fuel vapors
(Aktivkohlefilter 4 ) , der über eine Entlüftungsleitung (3) mit dem Kraftstofftank (2) des Kraftfahrzeuges und über eine Regenerierungsleitung (5) mit dem Ansaugtrakt (6) der Brennkraftmaschine verbunden ist,(Activated carbon filter 4), which is connected to the fuel tank (2) of the motor vehicle via a ventilation line (3) and to the intake tract (6) of the internal combustion engine via a regeneration line (5),
- mit einem den Öffnungsquerschnitt der Regenerierungsleitung- With an opening cross-section of the regeneration line
(5) beeinflußbaren Tankentlüftungsventil (7) , das bei be- stimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine mittels einer elektronischen Steuerungseinrichtung (8) angesteuert wird,(5) controllable tank ventilation valve (7), which is controlled by an electronic control device (8) in certain operating states of the internal combustion engine,
- mit einer Diagnoseeinheit (15) , die einen zur Überprüfung des Systems erzeugten Druck im Tankentlüftungssystem (20) erfaßt und zur Beurteilung der Dichtigkeit des Systems aus¬ wertet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß- With a diagnostic unit (15), which detects a pressure generated in the tank ventilation system (20) for checking the system and evaluates it to assess the tightness of the system, that means that
- die Diagnoseeinheit (15) außerhalb des Fahrzeuges angeord¬ net und - einer Tankstellenanlage (11) zugeordnet ist und- The diagnostic unit (15) is arranged outside the vehicle and - A gas station system (11) is assigned and
- eine KoppelVorrichtung (26) zum Verbinden der Diagnoseein¬ heit (15) mit dem Tankentlüftungssystem (20) vorgesehen sind, die beim Betankungsvorgang des Kraftfahrzeugs (1) die Verbindung zwischen der Diagnoseeinheit (15) und dem Tankentlüftungssystem (20) des Kraftfahrzeugs (1) herstel¬ len.- A coupling device (26) for connecting the diagnostic unit (15) to the tank ventilation system (20) is provided, which during the refueling process of the motor vehicle (1) connects the diagnosis unit (15) and the tank ventilation system (20) of the motor vehicle (1 ) produce.
11. Anordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Diagnoseeinheit (15) folgendes aufweist: - Pumpelemente (22) , die den zur Prüfung notwendigen Druck erzeugen,11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the diagnostic unit (15) has the following: - Pump elements (22) which generate the pressure necessary for the test,
- Drucksensoren oder Druckschalter (23) zur Überwachung des Druckes im Tankentlüftungssystems (20) , - eine Diagnoseleitung (16) zur elektrischen Verbindung der Diagnoseeinheit (15) mit dem elektronischen Steuergerät (8) des Kraftfahrzeuges (1) ,- Pressure sensors or pressure switches (23) for monitoring the pressure in the tank ventilation system (20), - A diagnostic line (16) for the electrical connection of the diagnostic unit (15) to the electronic control unit (8) of the motor vehicle (1),
- einen Diagnoseschlauch (18) zum Verbinden der Pumpelemente (22) mit dem Tankentlüftungssystem (20) des Kraftfahrzeuges (1) .- A diagnostic hose (18) for connecting the pump elements (22) to the tank ventilation system (20) of the motor vehicle (1).
12. Anordnung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Diagnose- einheit (15) ferner enthält: - eine Recheneinheit(25) zur Auswertung der bei der Prüfung des Tankentüftungssystems gemessenen Druckwerte,12. The arrangement as claimed in claim 11, that the diagnostic unit (15) further contains: - a computing unit (25) for evaluating the pressure values measured during the testing of the tank ventilation system,
- eine Anzeigevorrichtung (24) zum Anzeigen des Ergebnisses der Diagnose.- A display device (24) for displaying the result of the diagnosis.
13. Anordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Diagnose- einheit (15) einer Zapfsäule (12) der Tankstellenanlage (11) zugeordnet ist.13. Arrangement according to claim 10, so that the diagnostic unit (15) is assigned to a petrol pump (12) of the petrol station system (11).
14. Anordnung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die freien14. Arrangement according to claim 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the free
Enden des Diagnoseschlauches (18) und der DiagnoseleitungEnds of the diagnostic hose (18) and the diagnostic line
(16) zusammen mit dem freien Ende eines von der Zapfsäule(16) together with the free end of one of the gas pump
(12) kommenden KraftstoffZufuhrschlauches (13) zu einer gemeinsamen Kopppelvorrichtung (26) zusammengefaßt sind. (12) coming fuel supply hose (13) are combined to form a common coupling device (26).
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