WO2016026697A1 - Kraftstofftanksystem - Google Patents

Kraftstofftanksystem Download PDF

Info

Publication number
WO2016026697A1
WO2016026697A1 PCT/EP2015/068011 EP2015068011W WO2016026697A1 WO 2016026697 A1 WO2016026697 A1 WO 2016026697A1 EP 2015068011 W EP2015068011 W EP 2015068011W WO 2016026697 A1 WO2016026697 A1 WO 2016026697A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel tank
storage element
valve
fresh air
hydrocarbons
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/068011
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Weigl
Philippe Grass
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2016026697A1 publication Critical patent/WO2016026697A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
    • F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
    • F02D41/004—Control of the valve or purge actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/085—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug
    • F16K11/0856—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with cylindrical plug having all the connecting conduits situated in more than one plane perpendicular to the axis of the plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F02D2041/225—Leakage detection
    • 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 fuel tank system The fuel tank system
  • the invention relates to a fuel tank system with a fuel tank and a storage element.
  • KraftStofftanksysteme have proven that consist of a fuel tank and a storage element for the temporary storage of carbon ⁇ hydrogens, wherein the fuel tank and the storage element are interconnected such that the hydrocarbons outgas from a located in the fuel tank fuel, stored in the storage element be, wherein the storage element is connected to a first line, is conveyed by the fresh air to the storage element, and the storage element is connected to a second line which connects the storage element with a suction pipe of the internal combustion engine and enriched by the hydrocarbon ⁇ fresh air the memory element to the Suction line is eligible.
  • the storage element can be cyclically purged with fresh air, and the stored hydrocarbons can be fed to a suction line which connects the internal combustion engine with the air filter and which supplies the internal combustion engine with air for combustion.
  • a scavenge pump is used according to the prior art, which may be formed, for example, as a radial pump.
  • An object of the present invention is therefore to provide a low-cost fuel tank system, which is designed such that its tightness regularly during the driving operation of the motor vehicle or during the
  • Standstill of the motor vehicle can be checked.
  • the object is achieved by a KraftStofftanksystem after un ⁇ dependent device claim.
  • the scavenging air pump is connected to a valve unit, wherein the valve unit has a single Ven ⁇ tilzylinder which allows the promotion of fresh air from the purge air pump in the direction of the internal combustion engine in a first position and reverses the conveying direction of the fresh air in a second position , whereby the promotion of fresh air from the scavenge air pump takes place in the fuel tank, a single pump can be used both for rinsing the Storage element in the KraftStoffSystem as well as to test the tightness of KraftStoffSystems be used.
  • the scavenge air pump is designed as a radial pump.
  • a radial pump has a well reproducible relationship between the pressure it produces and the speed at which it is driven and the power it receives, when the physical parameters, such as the temperature, of the air being delivered are are known.
  • Control unit based on the power consumption and / or the speed of the radial pump to be controlled.
  • the storage element is designed as an activated carbon filter.
  • Activated carbon especially in granular form, can easily accumulate hydrocarbons and thus buffer them.
  • a pressure sensor is arranged in the fuel system.
  • Figure 1 shows an internal combustion engine with a ⁇ he inventive fuel tank system.
  • FIGS 2-4 show an embodiment of the valve unit.
  • the 1 shows an internal combustion engine 2 with an OF INVENTION ⁇ to the invention the fuel tank system 1.
  • the engine 2 has an exhaust line 3 and an intake line 4 on.
  • the exhaust system is equipped with a turbocharger, which the
  • Intake air in the intake manifold 4 can compress.
  • the Burn ⁇ voltage motor 2 via the intake line 4 with fresh air 24 provided.
  • fresh air 24 is passed through an air filter 6 in the intake manifold 4 and possibly compressed with the exhaust gas turbocharger 5 or a compressor and then fed to the combustion chambers of the engine 2.
  • 1 ⁇ force material 17 is supplied from the fuel tank 16 via a fuel line 37 to the internal combustion engine.
  • FIG. 1 further shows the fuel tank system 1 with the fuel tank 16 and a storage element 19 for temporary storage of hydrocarbons 23.
  • the fuel tank 16 and the storage element 19 are connected to one another such that the hydrocarbons 23, which consist of a fuel 17 located in the fuel tank 16 outgas, can be stored in the memory element 19.
  • the SpeI ⁇ storage element 19 may for example be formed as activated carbon storage.
  • An activated carbon storage is a closed canister in which granular carbon is usually arranged in such a way that the hydrocarbons 23 to be stored are deposited on the carbon.
  • the storage element 19 has only a limited storage capacity, so that the storage element 19 must be emptied regularly by fresh air 24 z. B. is sucked in via a scavenging air filter 20 and is sucked or pressed via a line by means of a scavenge pump 7 in the storage element 19.
  • the fresh air 24 flows through the activated carbon in the storage element 19 and thereby absorbs hydrocarbons 23, after which the enriched with the hydrocarbons 23 fresh air 20 is conveyed along further lines to the intake manifold 4.
  • the hydrocarbons can be performed 23 to the internal combustion engine 1 to ⁇ where the hydrocarbons are burned in the combustion chambers of the engine 2 23rd Since the fuel tank system 1 ⁇ volatile hydrocarbons containing 24, it is necessary to check the tightness of the entire fuel tank system 1 periodically.
  • An essential part of the shown in Figure 1 power ⁇ fuel tank system 1, the valve unit 9.
  • the valve unit 9 from a first valve 11, a second valve 12, third valve 13, a fourth valve 14 and a fifth valve 15th
  • the fifth valve 15 is used together with the purge valve 10 for complete sealing of the KraftStofftanksystems 1.
  • the fifth valve 15 and the purge valve 10 are closed, and the KraftStofftanksystem no leakage is present in the KraftStofftanksystem 1 when closing the fifth valve 15 and the purge valve 10 maintained constant pressure until one of these valves is opened again.
  • This constant pressure can be detected by the pressure sensor 8 and monitored by the control unit 25.
  • the first valve 11, the second valve 12, the third valve 13 and the fourth valve 14, which are components of the valve unit 9, serve to reverse the conveying direction of the fresh air 24, whereby on the one hand fresh air 24 from the purge air pump 7 in the direction of Internal combustion engine 2 is conveyed, and on the other fresh air 24 from the purge air pump 7 in the fuel tank 16 is conveyed.
  • the purge valve 10 is opened, and in the valve unit 9, the second valve 12 and the fourth valve 14 and the fifth valve 15 are opened.
  • the first valve 11 in the valve unit 9 and the third valve 13 in the valve unit 9 are closed.
  • the purge air pump 7 which is designed as a radial pump and thus can only promote the medium to be pumped from the suction side 21 to the pressure side 22, operated, then a fresh air supply from the purge air filter 20 via the purge valve 10 through the storage element 19 to the intake 4 of the the internal combustion engine 2.
  • the memory element 19 which can be designed as an active ⁇ carbon filter, rinsed with fresh air 24, wherein the stored in the memory element 19 hydrocarbons are rinsed 23 and are supplied to the internal combustion engine. 2 If the storage element 19 does not need to be rinsed, for example because it is only slightly loaded with hydrocarbons 23, the purge air valve 10 can be closed.
  • the second valve 12 and the fourth valve 14 in the valve unit 9 can be closed.
  • the fifth valve 15 remains open. If now the purge air pump 7 is operated, deadline 24 is sucked in via the air filter 6 and pressed in the direction of the storage element 19 and the fuel tank 17. This results in a controlled pressure rise in the fuel tank system 1.
  • the pressure increase in the fuel tank 1 can ⁇ system via the pressure sensor 8 and / or the speed or power consumption of the Spülluftpumpe 7 are controlled.
  • Both the pressure sensor 8 and the purge air pump 7 are connected to an electronic control unit 25 for this purpose.
  • the control of all said valves 10, 11, 12, 13, 14, 15 can be carried out by the control unit 25,
  • at least one temperature sensor 39 may be connected to the control unit.
  • the fifth valve 15 can be shut off, whereby the built up in the fuel tank system 1 pressure remains constant as long as the fuel tank system 1 is no leakage prior ⁇ hands.
  • the tightness of the fuel tank system 1 can be regularly checked, which is an important requirement from the regulations for the protection of the environment and the atmosphere.
  • the radial pump 7 which can promote the medium to be conveyed in one direction only, namely from the suction side 21 to the pressure side 22 due to their design, both for flushing the storage element 19 and for pressurizing the KraftStofftanksystems 1 are used .
  • the quite simple and durable and cost-effective radial pump 7, which is used as a purge air pump, can in conjunction with the
  • Valve unit 9 perform a dual function, which makes the entire fuel tank system both cost effective and efficient. With the aid of the temperature sensors 39, which can be arranged at different locations of the fuel tank system 1, a relationship between the pressure generated by the radial pump 7 and the speed at which it is driven, or with the power that it receives, are produced. Thus, the generated pressure in KraftStofftanksystem 1 well from the controller
  • FIG. 2 shows the purge air pump 7, which is connected to the valve unit 9 on its suction side 21 and on its pressure side 22.
  • the single valve cylinder 27 is equipped with a first cylinder passage 31 and a second cylinder passage 32. With the valve drive 26, the valve cylinder 27 can be rotated about an axis of rotation 38.
  • a first position of the valve cylinder 27, in which the first cylinder passage 31, the pressure side 22 of the Speller povertypumpe with the first conduit 29 that leads to the internal combustion engine 2 connects 7 is marked with the Zylin ⁇ der somehowsmark ist 28th In this first position and the suction side 21 is connected by means of the second Zy ⁇ linder thoroughlyganges 32 with the second line 30, which leads via the storage element 19 to the fuel tank 16.
  • the valve unit 9 has a valve housing 35 in which the valve cylinder 27 is mounted.
  • the valve cylinder 27 can via a valve drive
  • valve drive 26 which may be formed as an electric motor
  • the valve cylinder 27 can be placed in the valve unit 9 in a second position, the conveying direction of the fresh air 24 reverse, whereby the fresh air 24 is not more of the rinse air pump 7 is conveyed in the direction of the internal combustion engine 2, but the fresh air 24 is conveyed by the purge air pump 7 in the fuel tank. This situation is shown in FIG.
  • the purge air pump 7 then presses this fresh air via the pressure side 22 and the third cylinder passage 33 to the second line 30, whereby in the fuel tank system 1, ie in the fuel tank 16 itself, as well as in the storage element 19 and the adjacent lines pressure is built up.
  • the purge valve 10 must be closed. If sufficient pressure has now been built up in the fuel tank system 1 by the purge air pump 7, the valve cylinder 27 can be further rotated by 90 degrees about the rotation axis 38 from the valve drive 26, whereby neither the first cylinder passage 31 nor the second cylinder passage 32 nor the third cylinder passage 33 nor the fourth cylinder passage 34 with the suction side 21 or the pressure side 22 or the first line 29 or the second line 30 are connected.
  • the scavenging air pump 7 and the valve unit 9 can be formed in a common housing 36, whereby the system of purge air pump 7 and the valve unit 9 can be easily hermetically sealed. Thereby, escape of hydrocarbons from the purge air pump system 7 and the valve unit 9 can be effectively prevented.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstofftanksystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Kraftstofftank und einem Speicherelement zur temporären Speicherung von Kohlenwasserstoffen, wobei der Kraftstofftank und das Speicherelement derart miteinander verbunden sind, dass die Kohlenwasserstoffe, die aus einem im Kraftstofftank befindlichen Kraftstoff ausgasen, indem Speicherelement eingespeichert werden, wobei das Speicherelement mit einer Spülluftpumpe verbunden ist, mit der Frischluft zu dem Speicherelement förderbar ist, wodurch die Kohlenwasserstoffe aus dem Speicherelement ausgelöst und dem Verbrennungsmotor zur Verbrennung zuführt werden. Um ein Kraftstofftanksystem anzugeben, das derart ausgebildet ist, dass seine Dichtheit regelmäßig während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges überprüft werden kann, ist die Spülluftpumpe mit einer Ventileinheit verbunden, wobei die Ventileinheit einen einzigen Ventilzylinder aufweist, der in einer ersten Stellung die Förderung von Frischluft von der Spülluftpumpe in die Richtung des Verbrennungsmotors ermöglicht und der in einer zweiten Stellung die Förderrichtung der Frischluft umkehrt, wodurch die Förderung von Frischluft von der Spülluftpumpe in den Kraftstofftank erfolgt.

Description

Beschreibung
KraftStofftanksystem
Die Erfindung betrifft ein KraftStofftanksystem mit einem Kraftstofftank und einem Speicherelement.
Zur Verringerung der von Kraftfahrzeugen ausgehenden Schad¬ stoffemissionen wurden in den vergangenen Jahrzehnten zahlreiche Maßnahmen eingeführt. Eine dieser Maßnahmen besteht darin, ein KraftStofftanksystem einzusetzen, bei dem ein Kraftstofftank mit einem Speicherelement zur temporären Speicherung von Kohlen¬ wasserstoffen verbunden ist. Bei der Betankung von Kraftfahr¬ zeugen mit auf Kohlenwasserstoffen basierenden Kraftstoffen kommt es zum Ausgasen von Kohlenwasserstoffen aus dem Kraftstoff, wobei die Kohlenwasserstoffe nicht in die Atmosphäre gelangen sollen. Auch bei hohen Temperaturen oder Fahrten über unebene Untergründe kommt es verstärkt zu Ausgasungen von Kohlenwas¬ serstoffen aus dem Kraftstoff, wobei effektiv dafür gesorgt werden muss, dass diese Kohlenwasserstoffe nicht in die At¬ mosphäre entweichen. Insbesondere bei Hybridfahrzeugen, bei denen der Verbrennungsmotor über weite Fahrstrecken vollständig still steht, müssen die ausgegasten Kohlenwasserstoffe effektiv zwischengespeichert werden, um später bei einem erneuten Starten des Verbrennungsmotors verbrannt zu werden. Hierzu haben sich KraftStofftanksysteme bewährt, die aus einem Kraftstofftank und einem Speicherelement zur temporären Speicherung von Kohlen¬ wasserstoffen bestehen, wobei der Kraftstofftank und das Speicherelement derart miteinander verbunden sind, dass die Kohlenwasserstoffe, die aus einem im Kraftstofftank befindlichen Kraftstoff ausgasen, in dem Speicherelement eingespeichert werden, wobei das Speicherelement mit einer ersten Leitung verbunden ist, durch die Frischluft zu dem Speicherelement förderbar ist, und das Speicherelement mit einer zweiten Leitung verbunden ist, die das Speicherelement mit einem Ansaugstrang des Verbrennungsmotors verbindet und durch die mit Kohlenwasser¬ stoffen angereicherten Frischluft aus dem Speicherelement zu dem Ansaugstrang förderbar ist. Auf diese Art und Weise kann das Speicherelement zyklisch mit Frischluft gespült werden, und die eingespeicherten Kohlenwasserstoffe können einem Ansaugstrang zugeführt werden, der den Verbrennungsmotor mit dem Luftfilter verbindet und der den Verbrennungsmotor mit Luft zur Verbrennung versorgt. Damit können die aus dem Kraftstofftank ausgegasten Kohlenwasserstoffe in dem Verbrennungsmotor verbrannt werden, und ein Entweichen der Kohlenwasserstoffe in die Atmosphäre wird sicher verhindert. Zur Förderung der Kohlenwasserstoffe aus dem Speicherelement zum Ansaugstrang wird nach dem Stand der Technik eine Spülluftpumpe eingesetzt, die zum Beispiel als Radialpumpe ausgebildet sein kann. Um eine fehlerfreie Funktion des Kraft¬ stofftanksystems zu gewährleisten, ist es notwendig, die Dichtheit des gesamten KraftStofftanksystems regelmäßig zu überprüfen. Diese Dichtheitsüberprüfung kann nicht auf Werk¬ stattaufenthalte des Kraftfahrzeuges beschränkt werden, sondern die Dichtheitsüberprüfung muss im Fahrzeug, also On Board, im Rahmen des gesamten Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges erfolgen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges KraftStofftanksystem anzugeben, das derart ausgebildet ist, dass seine Dichtheit regelmäßig während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges oder auch während des
Stillstandes des Kraftfahrzeuges überprüft werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein KraftStofftanksystem nach dem un¬ abhängigen Vorrichtungsanspruch gelöst.
Dadurch, dass die Spülluftpumpe mit einer Ventileinheit verbunden ist, wobei die Ventileinheit einen einzigen Ven¬ tilzylinder aufweist, der in einer ersten Stellung die Förderung von Frischluft von der Spülluftpumpe in die Richtung des Verbrennungsmotors ermöglicht und der in einer zweiten Stellung die Förderrichtung der Frischluft umkehrt, wodurch die Förderung von Frischluft von der Spülluftpumpe in den Kraftstofftank erfolgt, kann eine einzige Pumpe sowohl zur Spülung des Speicherelementes im KraftStoffSystem als auch zur Prüfung der Dichtheit des KraftStoffSystems eingesetzt werden.
Bei einer Weiterbildung ist die Spülluftpumpe als Radialpumpe ausgebildet. Eine Radialpumpe weist einen gut reproduzierbaren Zusammenhang zwischen dem Druck, den sie erzeugt, und der Drehzahl, mit der sie angetrieben wird, bzw. mit der Leistung, die sie aufnimmt, auf, wenn die physikalischen Parameter, zum Beispiel die Temperatur, der geförderten Luft bekannt sind. Damit kann der erzeugte Überdruck im KraftStofftanksystem gut vom
Steuergerät anhand der Leistungsaufnahme und/oder der Drehzahl der Radialpumpe kontrolliert werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Speicherelement als Aktivkohlefilter ausgebildet. Aktivkohle kann, besonders in granulärer Ausbildung, Kohlenwasserstoffe gut anlagern und damit Zwischenspeichern .
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist im KraftStoffSystem ein Drucksensor angeordnet. Mit dem Drucksensor kann die
Dichtheit des KraftStofftanksystems zuverlässig geprüft werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben.
Figur 1 zeigt einen Verbrennungsmotor mit einem er¬ findungsgemäßen KraftStofftanksystem.
Figuren 2 - 4 zeigen eine Ausgestaltung der Ventileinheit.
Figur 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 2 mit einem erfin¬ dungsgemäßen KraftStofftanksystem 1. Der Verbrennungsmotor 2 weist einen Abgasstrang 3 und einen Ansaugstrang 4 auf. Zur Rückgewinnung der im Abgas enthaltenen kinetischen Energie ist der Abgasstrang mit einem Turbolader ausgestattet, der die
Ansaugluft im Ansaugstrang 4 komprimieren kann. Der Verbren¬ nungsmotor 2 wird über den Ansaugstrang 4 mit Frischluft 24 versorgt. Ausgehend von der Frischluftseite wird Frischluft 24 über einen Luftfilter 6 in den Ansaugstrang 4 geführt und eventuell mit dem Abgasturbolader 5 oder einem Kompressor verdichtet und dann den Brennkammern des Verbrennungsmotors 2 zugeführt. Darüber hinaus wird dem Verbrennungsmotor 1 Kraft¬ stoff 17 aus dem Kraftstofftank 16 über eine KraftStoffleitung 37 zugeführt. Figur 1 zeigt weiterhin das KraftStofftanksystem 1 mit dem Kraftstofftank 16 und einem Speicherelement 19 zur temporären Speicherung von Kohlenwasserstoffen 23. Der Kraft- stofftank 16 und das Speicherelement 19 sind derart miteinander verbunden, dass die Kohlenwasserstoffe 23, die aus einem im Kraftstofftank 16 befindlichen Kraftstoff 17 ausgasen, in dem Speicherelement 19 eingespeichert werden können. Das Spei¬ cherelement 19 kann beispielsweise als Aktivkohlespeicher ausgebildet sein. Ein Aktivkohlespeicher ist ein geschlossener Kanister, in dem meist granulärer Kohlenstoff derart angeordnet ist, dass sich an dem Kohlenstoff die zu speichernden Kohlen¬ wasserstoffe 23 anlagern. Das Speicherelement 19 hat jedoch nur eine begrenzte Speicherkapazität, so dass das Speicherelement 19 regelmäßig entleert werden muss, indem Frischluft 24 z. B. über einen Spülluftfilter 20 angesaugt wird und über eine Leitung mithilfe einer Spülluftpumpe 7 in das Speicherelement 19 gesaugt oder gedrückt wird. Die Frischluft 24 durchströmt die Aktivkohle in dem Speicherelement 19 und nimmt dabei Kohlenwasserstoffe 23 auf, wonach die mit den Kohlenwasserstoffen 23 angereicherte Frischluft 20 entlang weiterer Leitungen zu dem Ansaugstrang 4 gefördert wird. In dem Ansaugstrang 4 vermischt sich die mit den Kohlenwasserstoffen 23 angereicherte Frischluft 24 mit der Frischluft 24, die über den Luftfilter 6 angesaugt wird. Damit können die Kohlenwasserstoffe 23 dem Verbrennungsmotor 1 zu¬ geführt werden, wo die Kohlenwasserstoffe 23 in den Brennkammern des Verbrennungsmotors 2 verbrannt werden. Da das Kraftstoff¬ tanksystem 1 leicht flüchtige Kohlenwasserstoffe 24 beinhaltet, ist es notwendig, die Dichtheit des gesamten Kraftstofftank- Systems 1 regelmäßig zu überprüfen. Ein wesentlicher Bestandteil des in Figur 1 gezeigten Kraft¬ stofftanksystems 1 ist die Ventileinheit 9. In diesem Beispiel besteht die Ventileinheit 9 aus einem ersten Ventil 11, einem zweiten Ventil 12, einem dritten Ventil 13, einem vierten Ventil 14 und einem fünften Ventil 15. Das fünfte Ventil 15 dient zusammen mit dem Spülluftventil 10 zur kompletten Abdichtung des KraftStofftanksystems 1. Wenn also das fünfte Ventil 15 und das Spülluftventil 10 geschlossen sind, und im KraftStofftanksystem keine Leckage vorhanden ist, wird der im KraftStofftanksystem 1 beim Schließen des fünften Ventils 15 und des Spülluftventils 10 vorhandene Druck konstant aufrechterhalten, bis eines dieser Ventile wieder geöffnet wird. Dieser konstante Druck kann von dem Drucksensor 8 erfasst und mit dem Steuergerät 25 überwacht werden. Das erste Ventil 11, das zweite Ventil 12, das dritte Ventil 13 und das vierte Ventil 14, welche Bestandteile der Ventileinheit 9 sind, dienen dazu, die Förderrichtung der Frischluft 24 umzukehren, wodurch zum einen Frischluft 24 von der Spülluftpumpe 7 in die Richtung des Verbrennungsmotors 2 förderbar ist, und zum anderen Frischluft 24 von der Spül- luftpumpe 7 in den Kraftstofftank 16 förderbar ist. Zum Spülen des Speicherelementes 19 ist das Spülluftventil 10 geöffnet, und in der Ventileinheit 9 sind das zweite Ventil 12 und das vierte Ventil 14 sowie das fünfte Ventil 15 geöffnet. Das erste Ventil 11 in der Ventileinheit 9 und das dritte Ventil 13 in der Ventileinheit 9 sind geschlossen. Wird nun die Spülluftpumpe 7, die als Radialpumpe ausgebildet ist und damit nur das zu pumpende Medium von der Saugseite 21 zur Druckseite 22 fördern kann, betrieben, dann erfolgt eine Frischluftzufuhr vom Spülluftfilter 20 über das Spülluftventil 10 durch das Speicherelement 19 hin zum Ansaugstrang 4 des Verbrennungsmotors 2. In dieser Kon¬ figuration wird also das Speicherelement 19, das als Aktiv¬ kohlefilter ausgebildet sein kann, mit Frischluft 24 gespült, wobei die im Speicherelement 19 eingelagerten Kohlenwasserstoffe 23 ausgespült werden und dem Verbrennungsmotor 2 zugeführt werden. Wenn das Speicherelement 19 nicht gespült werden muss, weil es zum Beispiel nur wenig mit Kohlenwasserstoffen 23 beladen ist, kann das Spülluftventil 10 geschlossen werden. Darüber hinaus kann auch das zweite Ventil 12 und das vierte Ventil 14 in der Ventileinheit 9 geschlossen werden. Zunächst bleibt das fünfte Ventil 15 geöffnet. Wenn nun die Spülluftpumpe 7 betrieben wird, wird Fristluft 24 über den Luftfilter 6 angesaugt und in Richtung des Speicherelementes 19 und des Kraftstofftanks 17 gepresst. Damit erfolgt eine kontrollierte Druckerhöhung im KraftStofftanksystem 1. Die Druckerhöhung im KraftStofftank¬ system 1 kann über den Drucksensor 8 und/oder die Drehzahl bzw. Leistungsaufnahme der Spülluftpumpe 7 kontrolliert werden. Sowohl der Drucksensor 8 als auch die Spülluftpumpe 7 sind hierzu mit einem elektronischen Steuergerät 25 verbunden. Auch die Steuerung aller genannten Ventile 10, 11, 12, 13, 14, 15 kann durch das Steuergerät 25 erfolgen, Zudem kann mindestens ein Temperatursensor 39 mit dem Steuergerät verbunden sein. Wenn nun das KraftStofftanksystem mit einem vorbestimmten Druck be¬ aufschlagt ist, kann das fünfte Ventil 15 abgesperrt werden, wodurch der im KraftStofftanksystem 1 aufgebaute Druck konstant bleibt, solange im KraftStofftanksystem 1 keine Leckage vor¬ handen ist. Mit dem hier beschriebenen KraftStofftanksystem 1 kann während des normalen Betriebes eines Kraftfahrzeuges die Dichtheit des KraftStofftanksystems 1 regelmäßig überprüft werden, was eine wichtige Anforderung aus den Vorschriften zum Schutz der Umwelt und Atmosphäre ist. Durch die Ventileinheit 9 kann die Radialpumpe 7, die auf Grund ihrer Bauweise das zu fördernde Medium nur in einer Richtung, und zwar von der Saugseite 21 zur Druckseite 22 fördern kann, sowohl zum Spülen des Speicherelementes 19 als auch zur Druckbeaufschlagung des KraftStofftanksystems 1 genutzt werden. Die recht einfache und langlebige sowie kostengünstige Radialpumpe 7, die als Spül- luftpumpe eingesetzt wird, kann im Zusammenwirken mit der
Ventileinheit 9 eine Doppelfunktion erfüllen, was das gesamte KraftStofftanksystem sowohl kostengünstig als auch effizient gestaltet . Mit Hilfe der Temperatursensoren 39, die an verschiedenen Stellen des KraftStofftanksystems 1 angeordnet sein können, kann ein Zusammenhang zwischen dem von der Radialpumpe 7 erzeugten Druck und der Drehzahl, mit der sie angetrieben wird, bzw. mit der Leistung, die sie aufnimmt, hergestellt werden. Damit kann der erzeugte Überdruck im KraftStofftanksystem 1 gut vom Steuergerät
25 anhand der Leistungsaufnahme der Radialpumpe 7 kontrolliert werden.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ventileinheit 9 wird in den Figuren 2 bis 4 beschrieben. In Figur 2 ist die Spülluftpumpe 7 zu erkennen, die an ihrer Saugseite 21 und an ihrer Druckseite 22 mit der Ventileinheit 9 verbunden ist. Der einzige Ventilzylinder 27 ist mit einem ersten Zylinderdurchgang 31 und mit einem zweiten Zylinderdurchgang 32 ausgestattet. Mit dem Ventilantrieb 26 kann der Ventilzylinder 27 um eine Rotationsachse 38 gedreht werden. Eine erste Stellung des Ventilzylinders 27, in der der erste Zylinderdurchgang 31 die Druckseite 22 der Spülluftpumpe 7 mit der ersten Leitung 29, die zum Verbrennungsmotor 2 führt, verbindet, ist mit der Zylin¬ derstellungsmarkierung 28 gekennzeichnet. In dieser ersten Stellung ist auch die Saugseite 21 mittels des zweiten Zy¬ linderdurchganges 32 mit der zweiten Leitung 30 verbunden, die über das Speicherelement 19 hin zum Kraftstofftank 16 führt. In dieser Stellung des Ventilzylinders 27 kann ein Spülen des Speicherelementes 19 erfolgen, da Frischluft 24 über die zweite Leitung 30 angesaugt wird, wobei sie das Speicherelement 19 passiert und über die Saugseite 21 durch die Spülluftpumpe zur Druckseite 22 befördert wird und dann den Weg über den ersten Zylinderdurchgang 31 und die erste Leitung 29 hin zum An¬ saugstrang 4 des Verbrennungsmotors 2 nimmt. Die Ventileinheit 9 weist ein Ventilgehäuse 35 auf, in dem der Ventil zylinder 27 gelagert ist . Der Ventilzylinder 27 kann über einen Ventilantrieb
26 um eine Rotationsachse 38 gedreht werden. Mit der Drehung des Ventilzylinders 27 um die Rotationsachse 38 mit Hilfe des Ventilantriebs 26, der als Elektromotor ausgebildet sein kann, kann der Ventilzylinders 27 in der Ventileinheit 9 in eine zweite Stellung gebracht werden, die Förderrichtung der Frischluft 24 umkehren, wodurch die Frischluft 24 nicht mehr von der Spül- luftpumpe 7 in Richtung des Verbrennungsmotors 2 gefördert wird, sondern die Frischluft 24 von der Spülluftpumpe 7 in den Kraftstofftank gefördert wird. Diese Situation wird in Figur 3 dargestellt .
In Figur 3 ist der einzig Ventilzylinder 27 um 180 Grad um die Rotationsachse 38 verdreht also in eine zweite Stellung gebracht, was durch die Zylinderstellungsmarkierung 28 erkennbar ist. Nun sind weder der erste Zylinderdurchgang 31 noch der zweite Zylinderdurchgang 32 mit der Saugseite 21 oder der Druckseite 22 der Spülluftpumpe 7 verbunden. Hingegen sind ein dritter Zy¬ linderdurchgang 33 und ein vierter Zylinderdurchgang 34 mit der Saugseite 21 bzw. der Druckseite 22 verbunden. Wenn nun die Spülluftpumpe 7 in Betrieb gesetzt wird, wird Frischluft 24 über den Luftfilter 6 angesaugt und über die erste Leitung 29, die mit dem vierten Zylinderdurchgang 34 verbunden ist, hin zur Saugseite 21 der Spülluftpumpe 7 befördert. Die Spülluftpumpe 7 drückt diese Frischluft dann über die Druckseite 22 und den dritten Zylinderdurchgang 33 hin zur zweiten Leitung 30, womit im KraftStofftanksystem 1, also im Kraftstofftank 16 selber, sowie in dem Speicherelement 19 und den anliegenden Leitungen ein Druck aufgebaut wird. Dazu muss selbstverständlich das Spülluftventil 10 geschlossen sein. Wenn nun ein ausreichender Druck im KraftStofftanksystem 1 durch die Spülluftpumpe 7 aufgebaut wurde, kann der Ventilzylinder 27 zum Beispiel um 90 Grad um die Rotationsachse 38 vom Ventilantrieb 26 weitergedreht werden, wodurch weder der erste Zylinderdurchgang 31 noch der zweite Zylinderdurchgang 32 noch der dritte Zylinderdurchgang 33 noch der vierte Zylinderdurchgang 34 mit der Saugseite 21 oder der Druckseite 22 bzw. der ersten Leitung 29 oder der zweiten Leitung 30 verbunden sind. In dieser Stellung des Ventilzylinders 27 ist das gesamte KraftStofftanksystem 1 druckdicht verschlossen, solange kein Leck im KraftStofftanksystem 1 vorhanden ist. Die in Figur 4 gezeigte Stellung des Ventilzylinders 27 stellt damit eine mögliche Realisierung des geschlossen fünften Ventils 15 aus Figur 1 dar. Wenn das gesamte KraftStofftanksystem 1 mit einem Druck beaufschlagt wurde und durch die in Figur 4 dar¬ gestellte Stellung des Ventilzylinders 27 sowie ein ge¬ schlossenes Spülluftventil 10 druckdicht abgeschlossen ist, kann mit Hilfe des Drucksensors 8 überprüft werden, ob der im KraftStofftanksystem 1 vorhandene Druck abfällt, was auf eine Leckage im KraftStofftanksystem 1 hinweisen würde. Dies ist eine wichtige Kontrollfunktion für moderne Kraftstofftanksysteme, um das unkontrollierte Entweichen von Kohlenwasserstoffen aus dem KraftStofftanksystem zu verhindern.
Die Spülluftpumpe 7 und die Ventileinheit 9 können in einem gemeinsamen Gehäuse 36 ausgebildet werden, wodurch das System aus Spülluftpumpe 7 und die Ventileinheit 9 leicht hermetisch abgeschlossen werden kann. Dadurch kann ein Entweichen von Kohlenwasserstoffen aus dem System aus Spülluftpumpe 7 und die Ventileinheit 9 effektiv verhindert werden.

Claims

Patentansprüche
KraftStofftanksystem (1) für einen Verbrennungsmotor (2) mit einem Kraftstofftank (16) und einem Speicherelement (19) zur temporären Speicherung von Kohlenwasserstoffen (23), wobei der Kraftstofftank (16) und das Speicherelement (5) derart miteinander verbunden sind, dass die Kohlen¬ wasserstoffe (23), die aus einem im Kraftstofftank (16) befindlichen Kraftstoff (17) ausgasen, in dem Speicher¬ element (19) eingespeichert werden, wobei das Speicher¬ element (19) mit einer Spülluftpumpe (7) verbunden ist, mit der Frischluft (24) zu dem Speicherelement (19) förderbar ist, wodurch die Kohlenwasserstoffe (23) aus dem Spei¬ cherelement ausgelöst und dem Verbrennungsmotor zur Verbrennung zuführt werden, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , dass die Spülluftpumpe (7) mit einer Ventileinheit (9) verbunden ist, wobei die Ventileinheit (9) einen einzigen Ventilzylinder (27) aufweist, der in einer ersten Stellung die Förderung von Frischluft (24) von der Spülluftpumpe (7) in die Richtung des Verbrennungs¬ motors (2 ) ermöglicht und der in einer zweiten Stellung die Förderrichtung der Frischluft (24) umkehrt, wodurch die Förderung von Frischluft (24) von der Spülluftpumpe (7) in den Kraftstofftank (16) erfolgt.
KraftStofftanksystem (1) 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 die Spülluftpumpe (7) als Radialpumpe ausgebildet ist.
KraftStofftanksystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Spei¬ cherelement (5) als Aktivkohlefilter ausgebildet ist.
4. KraftStofftanksystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Kraft¬ stoffSystem (1) ein Drucksensor (8) angeordnet ist.
PCT/EP2015/068011 2014-08-19 2015-08-05 Kraftstofftanksystem WO2016026697A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014216451.6A DE102014216451A1 (de) 2014-08-19 2014-08-19 Kraftstofftanksystem
DE102014216451.6 2014-08-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016026697A1 true WO2016026697A1 (de) 2016-02-25

Family

ID=53835420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/068011 WO2016026697A1 (de) 2014-08-19 2015-08-05 Kraftstofftanksystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014216451A1 (de)
WO (1) WO2016026697A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016225206A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Prüfung der Dichtheit eines Kraftstofftanksystems einer Brennkraftmaschine
CN107420230B (zh) * 2017-09-11 2020-03-03 上海汽车集团股份有限公司 碳罐高负荷脱附管路脱附流量诊断方法
DE102019122900A1 (de) * 2019-08-27 2021-03-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Maschine mit Pumpensystem und Verfahren zum Betreiben eines Pumpensystems in der Maschine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839463A (en) * 1997-06-27 1998-11-24 Mcdonnell Douglas Corporation Valve assembly for fluid transfer system
DE19834332A1 (de) * 1998-07-30 2000-02-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses
WO2005059349A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Electronically controlled electromechanical valve
DE102010054668A1 (de) * 2010-12-15 2012-06-21 Continental Automotive Gmbh Brennkraftmaschine mit verbesserter Tankreinigung
WO2012089432A1 (de) * 2010-12-28 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Entlüftungssystem, insbesondere für einen kraftstofftank
DE102011106006A1 (de) * 2011-06-30 2013-01-03 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems sowie Kraftstoffsystem

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010048313A1 (de) * 2010-10-14 2012-04-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Tankentlüftungssystems

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839463A (en) * 1997-06-27 1998-11-24 Mcdonnell Douglas Corporation Valve assembly for fluid transfer system
DE19834332A1 (de) * 1998-07-30 2000-02-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eines Behältnisses
WO2005059349A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Electronically controlled electromechanical valve
DE102010054668A1 (de) * 2010-12-15 2012-06-21 Continental Automotive Gmbh Brennkraftmaschine mit verbesserter Tankreinigung
WO2012089432A1 (de) * 2010-12-28 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Entlüftungssystem, insbesondere für einen kraftstofftank
DE102011106006A1 (de) * 2011-06-30 2013-01-03 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems sowie Kraftstoffsystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014216451A1 (de) 2016-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3077654B1 (de) Ventileinheit mit spülluftpumpe
EP3092401B1 (de) Verfahren zur leckdiagnose in einem kraftstofftanksystem
DE102013204761B4 (de) Kraftstoffsystemdiagnose
DE102013223067B4 (de) Kraftstoffsystem-diagnose
DE102020106878A1 (de) Systeme und verfahren zum diagnostizieren von ausstosssystembeeinträchtigungen für motorsysteme mit zweiwegeabführung
DE102013107922A1 (de) Verfahren und System zur Kraftstoffsystemsteuerung
DE102012220147A1 (de) Verfahren und system zur kraftstoffdampfsteuerung
DE102014201486A1 (de) Steuern der Schließkraft eines Kanisterentleerungsventils vor dem Ausführen der Undichtigkeitsdiagnostik
EP3212940B1 (de) Elektrisch angetriebene spülluftpumpe
DE3032435C2 (de) Kolbenbrennkraftmaschine mit abschaltbaren Abgasturboladern
DE102006056384A1 (de) Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Druckschalters einer Tankentlüftungsanlage, Steuereinrichtung und Brennkraftmaschine
WO2016026697A1 (de) Kraftstofftanksystem
DE102013109459B4 (de) Tankentlüftungsvorrichtung
WO2009138310A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur funktionsüberprüfung eines druckschalters einer tankentlüftungsanlage für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs
DE102012008686B4 (de) Verfahren zum Ermitteln einer Leckage in einer Tankentlüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
EP3555448B1 (de) Verfahren zur prüfung der dichtheit eines kraftstofftanksystems einer brennkraftmaschine
WO2017071857A1 (de) Verfahren zum überprüfen der dichtheit einer kraftstoffversorgungsanlage
WO2016074752A1 (de) Ladereinrichtung für eine brennkraftmaschine, entsprechende brennkraftmaschine sowie verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102017201716A1 (de) Brennkraftmaschine mit einer Sekundärluftpumpe und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Sekundärluftpumpe
DE102015004716A1 (de) Vorrichtung zum Überprüfen der Dichtheit eines Tanks sowie Baukastensystem für mehrere Bauvarianten einer solchen Vorrichtung
DE102010026367B4 (de) Entlüftungseinrichtung für einen Kraftstofftank und Verfahren zum Betreiben einer Entlüftungseinrichtung
DE102017213868A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
EP2964478B1 (de) Kraftstoffbehälter mit pneumatisch entleerbarem flüssigkeitsabscheider
DE102020215162A1 (de) Tanksystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Leckdiagnose
DE102022207729A1 (de) Verfahren zur Diagnose eines Sensorelements, Computerprogramm, welches ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen sowie Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15749771

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15749771

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1