WO2000006886A1 - Vorrichtung und verfahren zur prüfung der funktionsfähigkeit einer tankentlüftungsanlage einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur prüfung der funktionsfähigkeit einer tankentlüftungsanlage einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO2000006886A1
WO2000006886A1 PCT/DE1999/001086 DE9901086W WO0006886A1 WO 2000006886 A1 WO2000006886 A1 WO 2000006886A1 DE 9901086 W DE9901086 W DE 9901086W WO 0006886 A1 WO0006886 A1 WO 0006886A1
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valve
fuel
tank
internal combustion
combustion engine
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Application number
PCT/DE1999/001086
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Inventor
Wolfgang Schulz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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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 device and a method for testing the operability of a tank ventilation system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • DE 44 12 275 A2 discloses a tank ventilation system and a method for venting such a tank ventilation system, in which fuel vapors from a fuel tank can be introduced into an adsorption filter and via a regeneration valve taking an open position or a closed position into an intake pipe of the internal combustion engine, the adsorption - The filter is connected to the atmosphere via a shut-off valve, which takes up an open position or a closed position, and the regeneration valve for introducing the fuel vapors into the intake pipe is brought into an open position and the shut-off valve into a closed position.
  • the adsorption filter on which the hydrocarbons formed in the tank due to evaporation accumulate, is regenerated.
  • the fuel vapors are introduced into the intake pipe of the internal combustion engine, among other things, in the upper partial load range and in particular in the full load range.
  • the invention is based on the object of developing a device and a method for testing the functionality of a tank ventilation system in such a way that leakage detection, the diameter of which is on the order of 0.5 mm, can be implemented in a manner that is as technically simple as possible .
  • the object is achieved according to the invention in a device and a method for testing the functionality of a tank ventilation system of the type described at the outset by the features of claim 1 and Features of claim 6 solved and has the advantage that through the arranged in parallel to the tank ventilation valve controlled, openable throttle element, which is opened to generate a flow predetermined by its opening cross section, a negative pressure independent of the tank ventilation valve and its flow tolerances and the associated Uncertainties of the amount extracted via the tank ventilation valve can be generated.
  • An advantageous embodiment provides that the throttle element can be opened and closed by a valve.
  • This embodiment has the particular advantage of being particularly simple and therefore inexpensive to implement.
  • the throttle element is an orifice downstream of the valve with a defined cross section.
  • the throttle element is a constriction provided in an inlet connection of the valve.
  • the opening cross section of the throttle element is advantageously approximately 0.5 mm 2 .
  • the drawing schematically shows a fuel system of an internal combustion engine identified by 1 with a fuel tank 2 which serves to supply the internal combustion engine (not shown in more detail) with fuel.
  • the fuel system 1 has an electromagnetically actuated tank ventilation or regeneration valve 4 and an adsorption filter 3, which is connected to the fuel tank 2 via a tank line 10 and to the tank ventilation valve 4 via a connection line 11.
  • the tank ventilation valve 4 is closed or opened, the volatile constituents of the fuel outgassing from the fuel tank 2 flow via the tank line 10 into the adsorption filter 3 in order to be adsorbed or retained and temporarily stored therein become.
  • adsorption filter 3 In order to ensure that no fuel vapors can escape into the environment from the fuel tank 2 via a ventilation line 14 provided on the adsorption filter 3, the latter has a sufficiently dimensioned construction volume with a corresponding storage capacity for fuel vapors.
  • the adsorption filter 3 is at least partially filled in a manner known per se with an adsorption medium, in particular with activated carbon 17, which is enclosed between two permeable boundary walls 28, 29 in the interior of the adsorption filter 3.
  • the Indian The adsorption filter 3 shown in the drawing is designed, for example, in a so-called submersible probe design, in which an individual feed of the tank line 10, shown in dashed lines in the drawing, projects into the activated carbon 17, the connecting line 11 being connected to a cavity 36 of the adsorption filter 3.
  • the cavity 36 is bounded by an inner wall 9 of the adsorption filter 3 and the boundary wall 28 shown in the drawing above.
  • the adsorption filter 3 in a so-called short-circuit design, in which, for example, the tank line 10 and the connecting line 11 are connected directly to one another by means of a T-shaped connection piece, not shown, so that at the transition point from the tank line 10 to the connecting line 11 only a single feed into the cavity 36 of the adsorption filter 3 extends.
  • a medium for example air or a fuel-air mixture
  • the introduction of the fuel-air mixture into the intake pipe 15 can, however, only take place in a targeted manner, in selected operating states of the internal combustion engine, so that on the one hand the exhaust gas emissions of the internal combustion engine are not increased and on the other hand the engine runs smoothly.
  • an electronic control unit 20 is provided, which evaluates electrical signals from sensors, for example a speed sensor (not shown in detail, which detects the engine speed), in order to activate the tank ventilation valve 4 only in selected operating areas of the internal combustion engine.
  • a rotation angle sensor 32 for example in the form of a precision potentiometer, is provided, which is connected to the electronic control unit 20 via a control line 24 in order to assume a certain resistance value on an actuating shaft 33 of the throttle valve 16 in accordance with the respective rotational position of the throttle valve 16, or to supply a specific voltage signal to the electronic control unit 20. From the rotational position of the throttle valve 16 or from the voltage signals of the rotary angle sensor 32, the electronic control unit 20 can be used current operating state of the internal combustion engine, in particular also idling, a part-load or full-load state can be determined, the intake pipe vacuum in intake pipe 15 being implicitly calculable from the rotational position of throttle valve 16.
  • a pressure sensor 34 downstream of the throttle valve 16 in the intake pipe 15 in order to determine the intake pipe negative pressure.
  • the pressure sensor 34 is connected to the electronic control device 20 via a control line 25 in order to supply the control device 20 with an electrical signal in accordance with the suction pipe vacuum prevailing in the intake pipe 15.
  • the tank ventilation valve 4 is connected to the electronic control unit 20 via a control line 23 and is only activated by this in certain operating states of the internal combustion engine in order to introduce the fuel-air mixture into the intake pipe 15 via the valve line 12 in the open position.
  • the electronic control unit 20 is also connected via a control line 22 to an electromagnetically actuated shut-off valve 5 which is provided on the ventilation line 14 of the adsorption filter 3, for example in order to assume a closed position in the energized state and an open position in the de-energized state.
  • a throttle element 51 for example in the form of a restriction or a diaphragm, is arranged in a bypass branch 53 parallel to the tank ventilation valve 4.
  • a valve 50 which can be controlled by the control unit 20 via a control line 52, is connected upstream of the throttle element 51 in the current direction.
  • the valve 50 is for example as a 2/2-way valve, which has an open position and a closed position.
  • the tank ventilation valve 4 and the shut-off valve 5 are closed, whereas the valve 50 is opened.
  • This state is assumed, for example, in the lower load range, in particular when the internal combustion engine is idling at certain intervals, for example after each start of the internal combustion engine, since only in these operating states is there a sufficient pressure difference between the intake manifold vacuum and the ambient pressure.
  • the vacuum build-up in the fuel tank 2 is monitored in a manner known per se and, for example, from DE 44 12 275 A1 by means of a second pressure sensor 35 accommodated in the fuel tank 2 after the shut-off valve 5 has been closed and the valve 50 has been opened must correspond approximately to the intake pipe vacuum.
  • the second pressure sensor 35 is connected to the electronic control unit 20 via a control line 26 in order to supply the control unit 20 with electrical signals in accordance with the negative pressure prevailing in the fuel tank 2.
  • the check valve 5 can, for example, also be controlled by the electronic control unit 20 in the upper part-load range and in particular also in the full-load range of the internal combustion engine in order to check the fuel system 1, in order to shut off the ventilation line 14 in the closed position, so that no air from the environment passes through the ventilation line 14 into the adsorption filter 3 can flow in. Simultaneously with the activation of the shut-off valve 5 or before the activation of the shut-off valve 5, this becomes Valve 50 controlled by electronic control unit 20 so that it is in the open position. Together with this, the tank ventilation valve 4 is activated so that it is in the closed position.
  • fuel vapors of the fuel tank 2 are introduced via the tank line 10 into the adsorption filter 3 and from there via the connecting line 11 to the regeneration valve 4 and via the valve line 12 into the intake pipe 15.
  • the outflow of the fuel vapors from the fuel tank 2 into the intake pipe 15 is brought about by a pressure difference between the intake pipe vacuum in the intake pipe 15 and the vapor pressure in the fuel tank 2 which is composed of individual partial pressures of the individual components of the fuel.
  • This pressure difference is reduced again by opening the valve 50 through a compensating flow, the fuel vapors flowing into the intake pipe 15 from the fuel tank 2 or from the adsorption filter 3 supported by the intake pipe vacuum.
  • the equalization flow is particularly pronounced in the case of fuel heated by the operation of the fuel engine, since when the fuel is heated, a relatively large amount of fuel outgasses in the fuel tank 2, so that there is a large pressure difference between the intake manifold vacuum and the vapor pressure in the fuel tank 2, which results from the equalization flow at Opening the valve 50 with the shut-off valve 5 closed and the tank ventilation valve 4 closed in the region of the upper partial load and in particular in the area of the full load of the internal combustion engine, whereby fuel vapors of the fuel tank 2 are introduced into the intake pipe 15.
  • the shut-off valve 5 on the adsorption filter 3 Since it can occur that on the one hand the shut-off valve 5 on the adsorption filter 3 remains in the closed position, for example due to a defect, and on the other hand the internal combustion engine is exposed to strong heating when the regeneration valve 4 is closed, an increased overpressure in the fuel tank 2 can result from intensely outgassing fuel vapors build up, which can escape into the environment for safety reasons via a safety device 40 provided on the fuel tank 2 in the form of a pressure relief valve.
  • the safety device 40 also includes a vacuum valve, since the reverse case can also occur that the shut-off valve 5 remains in the closed position while the engine is in operation, so that a considerable vacuum is created by opening the vacuum valve by opening the vacuum valve through into the fuel tank 2 incoming air must be compensated.
  • valve 50 and the throttle element 51 Due to the arrangement of the valve 50 and the throttle element 51 described above, an exact setting of a specific flow rate is now possible, which must always remain the same without the presence of a leak.
  • signs of wear of the tank ventilation valve 4, which, for example, can increase the flow do not lead to a falsification of the result of the inspection of the tank ventilation system due to this arrangement.
  • the arrangement is therefore particularly suitable for the detection of small leaks of approximately 0.5 mm 2 . It is understood that the Throttle point in the detection of leaks of approximately 0.5 mm 2 cross section must also have a cross section of 0.5 mm 2 .
  • the throttle element 51 can be, for example, an aperture or a constriction. In addition, it can also be provided that the throttle element 51 is arranged in the intake pipe socket of the valve 50 (not shown).

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Kraftstoffanlage für eine Brennkraftmaschine, bei der Kraftstoffdämpfe eines Kraftstofftanks in ein Adsorptionsfilter und über ein zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung betätigbares Tankentlüftungs- oder Regenerierventil in ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine einleitbar sind, wobei der Adsorptionsfilter über ein eine Öffnungsstellung oder eine Schließstellung einnehmendes Absperrventil mit einer Belüftungsleitung in Verbindung zur Atmosphäre steht, und wobei das Regenerierventil und das Absperrventil zur Einleitung der Kraftstoffdämpfe in das Ansaugrohr in eine Öffnungsstellung gebracht werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Tankentlüftungsventil ein gesteuert öffenbares Drosselelement angeordnet ist, das zur Erzeugung eines durch seinen Öffnungsquerschnitt vorgegebenen Durchflusses geöffnet wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsanlage einer Brennkraftmaschine
Beschreibung und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentluftungs- anläge einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Aus der DE 44 12 275 A2 geht eine Tankentlüftungsanlage und ein Verfahren zum Entlüften einer solchen Tankentlüftungsanlage hervor, bei dem Kraftstoffdämpfe eines Kraftstofftanks in einen Adsorptionsfilter und über ein, eine Öffnungsstellung oder eine Schließstellung einnehmendes Regenerierventil in ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine einleitbar sind, wobei der Adsorptions- filter über ein eine Öffnungsstellung oder eine Schließstellung einnehmendes Absperrventil mit einer Belüftungs- leitung in Verbindung zur Atmosphäre steht und wobei das Regenerierventil zur Einleitung der Brennstoffdämpfe in das Ansaugrohr in eine Öffnungsstellung und das Absperrventil in eine Schließstellung gebracht wird.
Hierdurch wird das Adsorptionsfilter, an dem sich die in dem Tank durch Verdunstung entstehenden Kohlenwasserstoffe anlagern, regeneriert. Bei diesem Verfahren werden die Kraftstoffdämpfe unter anderem im oberen Teillastbereich und insbesondere im Bereich der Vollast der Brennkraftmaschine in deren Ansaugrohr eingeleite .
Aus der DE 44 12 275 AI ist es bekannt, zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlage, das Absperrventil in bestimmten Intervallen, beispielsweise nach jedem Start der Brennkraftmaschine kurzzeitig zu schließen. Die Überprüfung der Tankentlüftungsanlage bzw. das Ansteuern des Absperrventils erfolgt dabei ausschließlich im unteren Lastbereich, insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine, da nur in diesen Betriebsbreichen eine ausreichende Druckdifferenz zwischen dem Ansaugrohrunterdruck und dem Umgebungsdruck vorhanden ist. Dabei wird in bekannter Weise mittels eines im Brennstofftank vorgesehenen Drucksensors nach dem Schließen des Absperrventils und dem Öffnen des Regenerierventils der Unterdruckaufbau im Kraftstofftank überwacht, der bei funktionstüchtiger Tankentlüf ungsanlage in etwa dem Ansaugrohrunterdruck entsprechen muß.
Ab dem Modelljähr 2000 muß nun gemäß den Vorschriften von US-Gesetzen, insbesondere gemäß den Vorschriften der kalifornischen Umweltbehörde CARB ein Leck mit einem Durchmesser von 0,5 mm in der gesamten Tankentlüf ungsanlage mit Bordmitteln im Rahmen einer Onboard-Diagnose (OBD II) erkannt werden können. Bei dem aus der DE 44 12 275 AI bekannten Verfahren wird bei geschlossenem Absperrventil durch Öffnen des Tankentluftungs- oder Regenerierventils ein Unterdruck in der Tankentlüftungsanlage erzeugt und über den zeitlichen Verlauf des auf diese Weise erzeugten Unterdrucks in der Tankentlüftungsanlage auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen.
Aufgrund der Durchflußtoleranzen des Tankentluftungs- ventils und der damit verbundenen Unbestimmtheiten der über das Tankentluftungsventil abgesaugten Menge ist eine Detektion von Leckagen mit einem Durchmesser von 0,5 mm nicht mehr oder nur mit sehr großen Schwierigkeiten realisierbar.
Aus diesem Grunde werden bisher die Toleranzbereiche des Tankentlüftungsventils stark eingeschränkt, was allerdings konstruktiv mit erheblichem Aufwand verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung der Funktions- fähigkeit einer Tankentlüftungsanlage dahingehend weiterzubilden, daß auf technisch möglichst einfach zu realisierende Weise eine Detektion von Leckagen, deren Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 mm liegt, realisierbar ist.
Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsanlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst und hat den Vorteil , daß durch das parallel zu dem Tankentluftungsventil angeordnete gesteuert offenbare Drosselelement, das zur Erzeugung eines durch seinen Öffnungsquerschnitt vorgegebenen Durchflusses geöffnet wird, ein Unterdruck unabhängig von dem Tankentluftungsventil und von dessen Durchflußtole- ranzen und den damit verbundenen Unbestimmtheiten der über das Tankentluftungsventil abgesaugten Menge erzeugt werden kann.
Was die Ausbildung und Öffenbarkeit des Drosselelements betrifft, so kommen rein prinzipiell die unterschiedlichsten Ausführungsformen in Betracht.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Drosselelement durch ein Ventil offen- und schließbar ist. Diese Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil einer besonders einfachen und daher kostengünstigen Realisierbarkeit .
Dabei kann vorgesehen sein, daß das Drosselelement eine dem Ventil nachgeschaltete Blende mit definiertem Querschnitt ist.
Bei einer anderen, ebenfalls auf einfache und kostengünstige Weise zu realisierenden Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Drosselelement eine in einem Zulauf- stutzen des Ventils vorgesehene Verengung ist.
Der Öffnungsquerschnitt des Drosselelements beträgt vorteilhafterweise etwa 0,5 mm2. Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert .
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In der Zeichnung ist schematisch eine mit 1 gekennzeichnete Kraftstoffanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Kraftstofftank 2, der zur Versorgung der (nicht näher dargestellten) Brennkraftmaschine mit Kraftstoff dient. Die Kraftstoffanläge 1 besitzt ein elektromagnetisch betätigbares Tankentluftungs- oder Regenerierventil 4 und einen Adsorptionsfilter 3,- der über eine Tankleitung 10 mit dem Kraftstofftank 2 und über eine Verbindungsleitung 11 mit dem Tankentluftungsventil 4 verbunden ist. In Stillstandsphasen oder in Betriebs- zuständen der Brennkraftmaschine, in denen das Tankentluftungsventil 4 geschlossen oder geöffnet ist, strömen die vom Kraftstofftank 2 ausgasenden, flüchtigen Bestandteile des Kraftstoffes über die Tankleitung 10 in den Adsorptionsfilter 3, um in diesem adsorbiert bzw. zurückgehalten und zwischengespeichert zu werden. Um sicherzustellen, daß keine Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 2 über eine am Adsorptionsfilter 3 vorgesehene Belüftungsleitung 14 in die Umgebung entweichen können, besitzt dieser ein ausreichend dimensioniertes Bauvolumen mit entsprechender Speicherkapazität für Kraftstoffdämpfe. Der Adsorptionsfilter 3 ist auf an sich bekannte Weise wenigstens teilweise mit einem Adsorptionsmedium, insbesondere mit Aktivkohle 17 gefüllt, die zwischen zwei permeablen Begrenzungswänden 28, 29 im Inneren des Adsorptionsfilters 3 eingeschlossen ist. Der in der Zeichnung dargestellte Adsorptionsfilter 3 ist zum Beispiel in sogenanner Tauchsondenbauweise ausgebildet, bei der eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte, einzelne Zuführung der Tankleitung 10 in die Aktivkohle 17 hineinragt, wobei die Verbindungsleitung 11 mit einem Hohlraum 36 des Adsorptionsfilters 3 verbunden ist. Der Hohlraum 36 ist von einer Innenwandung 9 des Adsorptionsfilters 3 und der in der Zeichnung oben dargestellten Begrenzungswand 28 begrenzt. Es ist auch möglich, den Adsorptionsfilter 3 in sogenannter Kurzschlußbauweise auszubilden, bei der mittels eines in T-Form ausgebildeten, nicht näher dargestellten Anschlußstutzens beispielsweise die Tankleitung 10 und die Verbindungsleitung 11 direkt miteinander verbunden werden, so daß an der Übergangsstelle von der Tankleitung 10 zu der Verbindungsleitung 11 nur eine einzelne Zuführung in den Hohlraum 36 des Adsorptionsfilters 3 hineinreicht.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine herrscht Unterdruck in einem Ansaugrohr 15 der Brennkraftmaschine, so daß die Brennstoffdämpfe im Brennstofftank 2 und insbesondere der im Adsorptionsfilter 3 zwischengespeicherte Brennstoff bei offenem Tankentluftungsventil 4 und zur Umgebung offener Belüftungsleitung 14 abgesaugt werden. Dabei strömt durch den Unterdruck im Ansaugrohr 15 Luft aus der Umgebung über die Belüftungsleitung 14 in den A sorp- tionsfilter 3 ein, wobei der in der Aktivkohle 17 gespeicherte Kraftstoff mitgerissen wird. Dadurch reichert sich die angesaugte Luft mit Kraftstoff an, wobei der Adsorptionsfilter 3 regeneriert wird. Anschließend strömt die mit Brennstoff vermischte Luft in Form eines Brennstoff-Luft-Gemisches über die Verbindungsleitung 11 zum Regenerierventil 4 und von diesem über eine Ventilleitung 12 in das Ansaugrohr 15 stromabwärts einer Drosselklappe 16 ein.
In dem Ansaugrohr 15 strömt in Richtung eines eingezeichneten Pfeils 18 ein Medium, zum Beispiel Luft oder ein Brennstoff-Luft-Gemisch, das sich mit dem eingeleiteten Brennstoff-Luft-Gemisch vermischt , um danach stromabwärts der in dem Ansaugrohr 15 drehbar angeordneten Drosselklappe in wenigstens einem Brennraum der Brennkraftmaschine zu verbrennen. Die Einleitung des Kraftstoff-Luft- Gemisches in das Ansaugrohr 15 kann jedoch nur gezielt, bei ausgewählten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine erfolgen, damit einerseits die Abgasemissionen der Brennkraftmaschine nicht erhöht werden und andererseits eine hohe Laufruhe der Brennkraftmaschine gewährleistet bleibt. Zur Bestimmung der Betriebszustände ist ein elektronisches Steuergerät 20 vorgesehen, welches elektrische Signale von Sensoren, beispielsweise eines nicht näher dargestellten, die Motordrehzahl erfassenden Drehzahlsensors, auswertet, um das Tankentluftungsventil 4 nur bei ausgewählten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine entsprechend anzusteuern.
Zusätzlich zum Drehzahlsensor ist ein Drehwinkelgeber 32, beispielsweise in Form eines Präzisionspotentiometers vorgesehen, der über eine Steuerleitung 24 mit dem elektronischen Steuergerät 20 verbunden ist, um drehfest an einer Stellwelle 33 der Drosselklappe 16 entsprechend der jeweiligen Verdrehstellung der Drosselklappe 16 einen bestimmten Widerstandswert anzunehmen bzw. ein bestimmtes Spannungssignal dem elektronischen Steuergerät 20 zuzuführen. Aus der Verdrehstellung der Drosselklappe 16 bzw. aus den Spannungssignalen des Drehwinkelgebers 32 kann mit Hilfe des elektronischen Steuergeräts 20 der aktuelle Betriebszustand der Brennkraftmaschine, insbesondere auch der Leerlauf, ein Teillast- oder Vollastzustand ermittelt werden, wobei der Ansaugrohrunterdruck im Ansaugrohr 15 implizit aus der Verdrehstellung der Drosselklappe 16 errechenbar ist.
Es ist auch möglich, wie es im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, zur Bestimmung des Ansaugrohrunterdruckes einen Drucksensor 34 stromabwärts der Drosselklappe 16 im Ansaugrohr 15 vorzusehen. Der Drucksensor 34 ist über eine Steuerleitung 25 mit dem elektronischen Steuergerät 20 verbunden, um dem Steuergerät 20 entsprechend dem im Ansaugrohr 15 herrschenden Ansaugrohrunterdruck ein elektrisches Signal zuzuführen.
Das Tankentluftungsventil 4 ist über eine Steuerleitung 23 mit dem elektronischen Steuergerät 20 verbunden und wird von diesem nur bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine angesteuert, um in Öffnungsstellung über die Ventilleitung 12 das Kraftstoff-Luft-Gemisch in das Ansaugrohr 15 einzuleiten. Das elektronische Steuergerät 20 ist außerdem über eine Steuerleitung 22 mit einem elektromagnetisch betätigbaren Absperrventil 5 verbunden, das an der Belüftungsleitung 14 des Adsorptionsfilters 3 vorgesehen ist, um zum Beispiel in bestromtem Zustand eine Schließstellung und in stromlosem Zustand eine Öffnungsstellung anzunehmen.
Parallel zu dem Tankentluftungsventil 4 ist in einem Bypass-Zweig 53 ein Drosselelement 51, zum Beispiel in Form einer Verengung oder einer Blende angeordnet . Dem Drosselelement 51 in Stromrichtung vorgeschaltet ist ein Ventil 50, das von dem Steuergerät 20 über eine Steuerleitung 52 ansteuerbar ist. Das Ventil 50 ist beispiels- weise ein 2/2-Wege-Ventil, welches eine Öffnungsstellung und eine Schließstellung aufweist.
Zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Tankentluftungs- anläge 1 werden das Tankentluftungsventil 4 und das Absperrventil 5 geschlossen, wohingegen das Ventil 50 geöffnet wird. Dieser Zustand wird beispielsweise im unteren Lastbereich, insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine in bestimmten Intervallen, beispielsweise nach jedem Start der Brennkraftmaschine eingenommen, da nur in diesen Betriebszuständen eine ausreichende Druckdifferenz zwischen dem Ansaugrohrunterdruck und dem Umgebungsdruck vorhanden ist. Dabei wird auf an sich bekannte und beispielsweise aus der DE 44 12 275 AI hervorgehende Weise mittels eines im Kraftstofftank 2 untergebrachten zweiten Drucksensors 35 nach dem Schließen des Absperrventils 5 und dem Öffnen des Ventils 50 der Unterdruckaufbau im Kraftstofftank 2 überwacht, der bei funktionstüchtiger Kraftstoffanläge 1 in etwa dem Ansaugrohrunterdruck entsprechen muß. Der zweite Drucksensor 35 ist über eine Steuerleitung 26 mit dem elektronischen Steuergerät 20 verbunden, um dem Steuergerät 20 entsprechend dem im Kraftstofftank 2 herrschenden Unterdruck elektrische Signale zuzuführen.
Das Absperrventil 5 kann beispielsweise zur Überprüfung der Kraftstoffanlage 1 auch im oberen Teillastbereich und insbesondere auch im Vollastbereich der Brennkraftmaschine vom elektronischen Steuergerät 20 angesteuert werden, um in Schließstellung die Belüftungsleitung 14 abzusperren, damit keine Luft aus der Umgebung durch die Belüftungsleitung 14 in den Adsorptionsfilter 3 einströmen kann. Zeitgleich zur Ansteuerung des Absperrventils 5 oder vor dem Ansteuern des Absperrventils 5 wird das Ventil 50 vom elektronischen Steuergerät 20 angesteuert, damit sich dieses in Offnungsstellung befindet. Zusammen damit wird das Tankentluftungsventil 4 angesteuert, damit sich dieses in Schließstellung befindet. Auf diese Weise werden im oberen Teillastbereich und im Vollastbereich der Brennkraftmaschine Brennstoffdämpfe des Kraftstofftanks 2 über die Tankleitung 10 in den Adsorptionsfilter 3 und von diesem über die Verbindungsleitung 11 zum Regenerierventil 4 und über die Ventilleitung 12 in das Ansaugrohr 15 eingeleitet. Das Ausströmen der Kraftstoff- dämpfe vom Kraftstofftank 2 in das Ansaugrohr 15 wird durch eine Druckdifferenz zwischen dem Ansaugrohrunterdruck im Ansaugrohr 15 und dem sich aus einzelnen Partialdrücken der einzelnen Bestandteile des Kraftstoffs zusammensetzenden Dampfdruck im Kraftstofftank 2 bewirkt. Diese Druckdifferenz baut sich durch das Öffnen des Ventils 50 durch eine Ausgleichsstrδmung wieder ab, wobei unterstützt durch den Ansaugrohrunterdruck die Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 2 bzw. vom Adsorptionsfilter 3 in das Ansaugrohr 15 einströmen. Dies ist nur im oberen Teillastbereich und insbesondere im Vollastbereich der Brennkraftmaschine der Fall, da nur in diesen Betriebszuständen der Betrag des Ansaugrohrunterdrucks gegenüber dem Umgebungsdruck kleiner ist als der Betrag des Kraftstofftanküberdrucks gegenüber dem Umgebungsdruck. Die AusgleichsStrömung ist insbesondere bei durch den Betrieb der Kraftstoffmaschine erwärmtem Brennstoff besonders ausgeprägt, da bei erwärmtem Brennstoff relativ viel Brennstoff im Brennstofftank 2 ausgast, so daß sich eine große Druckdifferenz zwischen dem Ansaugrohrunterdruck und dem Dampfdruck im Kraftstofftank 2 ergibt, die sich durch die Ausgleichsströmung beim Öffnen des Ventils 50 bei geschlossenem Absperrventil 5 und geschlossenem Tankentluftungsventil 4 im Bereich der oberen Teillast und insbesondere im Bereich der Vollast der Brennkraftmaschine wieder abbaut, wobei Kraftstoffdämpfe des Kraftstofftanks 2 in das Ansaugrohr 15 eingeleitet werden.
Da der Fall auftreten kann, daß einerseits das Absperrventil 5 am Adsorptionsfilter 3, beispielsweise durch einen Defekt in Schließstellung verbleibt und andererseits die Brennkraftmaschine im Stillstand mit geschlossenem Regenerierventil 4 einer starken Erwärmung ausgesetzt ist, kann sich durch verstärkt ausgasende Brennstoffdämpfe ein enormer Überdruck im Brennstofftank 2 aufbauen, der aus Sicherheitsgründen über eine am Brennstofftank 2 vorgesehene Sicherheitsvorrichtung 40 in Form eines Überdruckventils in die Umgebung entweichen kann. Zusätzlich umfaßt die Sicherheitsvorrichtung 40 noch ein Unterdruckventil, da auch der umgekehrte Fall auftreten kann, daß während der Fahrt beim Betrieb der Brennkraftmaschine das Absperrventil 5 in Schließstellung verbleibt, so daß sich durch Öffnen des Regenerierventils ein erheblicher Unterdruck durch Öffnen des Unterdruckventils durch in den Brennstofftank 2 einströmende Luft ausgeglichen werden muß.
Durch die obenbeschriebene Anordnung des Ventils 50 und des Drosselelements 51 ist nun eine genaue Einstellung eines bestimmten Durchflusses möglich, der ohne das Vorhandensein eines Lecks immer gleich bleiben muß. Insbesondere führen Verschleißerscheinungen des Tankentlüftungsventils 4, die beispielsweise zu Vergrößerungen des Durchflusses führen können, aufgrund dieser Anordnung nicht zu einer Verfälschung des Ergebnisses der Überprüfung der Tankentlüftungsanlage. Die Anordnung eignet sich daher besonders gut für die Erfassung von kleinen Lecks von etwa 0,5 mm2. Es versteht sich, daß die Drosselstelle bei der Detektion von Lecks von etwa 0,5 mm2 Querschnitt ebenfalls einen Querschnitt von 0,5 mm2 aufweisen muß. Das Drosselelement 51 kann beispielsweise eine Blende oder eine Verengung sein. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, daß das Drosselelement 51 im Ansaugrohrstutzen des Ventils 50 (nicht dargestellt) angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Kraftstoffanläge für eine Brennkraftmaschine, bei der Kraftstoffdämpfe eines Kraftstofftanks in ein Adsorptionsfilter und über ein zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung betätigbares Tankentluftungs- oder Regenerierventil in ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine einleitbar sind, wobei der Adsorptionsfilter über ein eine Öffnungsstellung oder eine Schließstellung einnehmendes Absperrventil mit einer Belüftungsleitung in Verbindung zur Atmosphäre steht, und wobei das Regenerierventil (4) und das Absperrventil (5) zur Einleitung der Kraftstoffdämpfe in das Ansaugrohr (15) in eine Öffnungsstellung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Tankentlüftungs- ventil (4) ein gesteuert offenbares Drosselelement (50, 51) angeordnet ist, das zur Erzeugung eines durch seinen Öffnungsquerschnitt vorgegebenen Durchflusses geöffnet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Drosselelement durch ein ansteuerbares Ventil (50) offen- und schließbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Droselelement (51) eine dem Ventil (50) nachgeschaltete Blende oder Verengung in einem Bypass-Kanal (53) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Drosselelement (51) eine in einem Zulaufstutzen eines Ventils (50) vorgesehene Verengung ist .
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt des Drosselelements (51) etwa 0,5 mm2 beträgt.
6. Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit einer Kraftstoffanläge für eine Brennkraftmaschine , bei dem Kraftstoffdämpfe eines Kraftstofftanks in ein Adsorptionsfilter und über ein zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung betätigbares Regenerier- oder Tankentluftungsventil (4) in ein Ansaugrohr (15) der Brennkraftmaschine einleitbar sind, wobei der Adsorptionsfilter über ein eine Öffnungsstellung oder eine Schließstellung einnehmendes Absperrventil (5) mit einer Belüftungsleitung in Verbindung zur Atmosphäre steht, wobei das Regenerierventil und das Absperrventil (5) zur Einleitung der Kraftstoffdämpfe in das Ansaugrohr in eine Öffnungsstellung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise im unteren Lastbereich, insbesondere im Leerlauf der Brennkraftmaschine, in vorgegebenen Intervallen das Tankentluftungsventil (4) sowie das Absperrventil (5) geschlossen werden, ein parallel zu dem Tankentluftungsventil (4) gesteuert offenbares Drosselelement (50, 51) geöffnet und der Unterdruckaufbau in der Tankentluftungs- anläge überwacht wird.
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