DE10255801A1

DE10255801A1 - Motor vehicle tank venting device has transport pump that comes into contact with fuel vapor and can be operated via regeneration valve with vacuum pump that does not come into contact with fuel vapor

Info

Publication number: DE10255801A1
Application number: DE2002155801
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl.-Ing. Kremer
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-09

Abstract

The device has an absorption filter (3) connected to the fuel tank (1) to receive fuel vapor with a ventilation line (4), a regeneration line (5a,5b) to the internal combustion engine's induction channel (7), in which a transport pump (9) is integrated that comes into contact with the fuel vapor, and a regeneration valve (6). The transport pump can be operated via the regeneration valve with a vacuum pump (10) that does not come into contact with fuel vapor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tankentlüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tank ventilation device for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Bei modernen, mit einem Ottomotor betriebenen Kraftfahrzeugen gehört heute neben einer Abgasreinigungsanlage auch eine Tankentlüftungsvorrichtung zur serienmäßigen Ausstattung. Mit dieser Vorrichtung soll verhindert werden, daß die im Tank des Kraftfahrzeugs sich bildenden flüchtigen Brennstoffbestandteile einen Überdruck hervorrufen, der ein Austreten dieser flüchtigen Bestandteile durch den Einfüllstutzen an die Atmosphäre bewirkt bzw. den Flüssigkraftstoff zum Auslaufen bringt. Über die Tankentlüftungsvorrichtung werden die im Tank entstandenen flüchtigen Brennstoffbestandteile einem, meistens mit einem Adsorptionsmittel versehenen Behälter zugeführt. Bei einer anschließenden Regenerierung des Adsorptionsmittels werden die gespeicherten flüchtigen Brennstoffbestandteile wieder der Brennkraftmaschine zugeleitet.In modern, with a gasoline engine owned motor vehicles heard today in addition to an emission control system and a tank ventilation device to the standard equipment. With this device is to be prevented that in the Tank of motor vehicle forming volatile fuel components an overpressure cause the escape of these volatile components by the filler pipe to the atmosphere causes or the liquid fuel brings to an end. over the tank ventilation device become the volatile fuel components produced in the tank a, usually provided with an adsorbent container supplied. at a subsequent Regeneration of the adsorbent will be the stored volatile Fuel components returned to the engine.

In der Praxis wird, um bei einem Kanal- oder Direkteinspritzenden Motor die Regenerierung zu aktivieren, ein Regenerierventil geöffnet und der Motor angedrosselt, damit ein Unterdruck im Saugrohr entsteht. Dies führt jedoch zu Verbrauchserhöhungen aufgrund von Drosselverlusten. Nachteilig bei den herkömmlichen Regenerierungen ist weiterhin, daß der Regeneriervorgang von den jeweiligen Unterdruckverhältnissen im Saugrohr abhängt. So stellt sich z.B. der maximale Unterdruck in einem Saugrohr dann ein, wenn sich der Motor im Leerlauf befindet, d.h. also wenn die Drosselklappe nahezu geschlossen ist. Dadurch ist zwar die durch den Adsorptionsmittelbehälter zu Regenerierungszwecken gesaugte Luftmenge und damit die Regenerierleistung groß, die Zufuhr der flüchtigen Brennstoffbestandteile – insbesondere in der Anfangsphase der Regenerierung – kann aber die Laufruhe des Motors stören. Dagegen fällt im Vollastbereich eine zusätzliche Menge an Brennstoffbestandteilen kaum ins Gewicht, der Unterdruck bei geöffneter Drosselklappe ist aber gering, so dass die durch Adsorptionsmittelbehälter, im weiteren als Adsorptionsfilter bezeichnet, gesaugte Luftmenge und damit die Regenerierung des Adsorptionsmittels verlangsamt ist. Nachteilig ist schließlich noch, daß die herkömmlichen Vorrichtungen bei Einspritzmotoren, die keine Drosselklappe aufweisen, oftmals nicht den erforderlichen Unterdruck erzeugen können, insbesondere wenn Regenerierung und Evakuierung eines Bremskraftverstärkers zusammenfallen.In practice, to be at a Duct or direct injection engine to activate the regeneration, a regeneration valve opened and throttled the engine, so that a negative pressure in the intake manifold is formed. this leads to however, due to increased consumption of throttling losses. A disadvantage of the conventional regeneration is furthermore, that the Regeneration process from the respective vacuum conditions depends in the intake manifold. Thus, for example, the maximum negative pressure in a suction pipe then when the engine is idling, i. so if the Throttle is almost closed. As a result, although the through the adsorbent to Regeneration purposes sucked amount of air and thus the regeneration performance big, the Feed the volatile Fuel components - in particular in the initial phase of regeneration - but can the smoothness of the Motor disrupt. In contrast falls in the full load area an additional The amount of fuel components is negligible, the negative pressure when open Throttle valve is low, so that the through adsorbent container, in the further referred to as adsorption, sucked air and so that the regeneration of the adsorbent is slowed down. Finally, the disadvantage is that the usual Devices in injection engines, which have no throttle, often can not produce the required negative pressure, especially when regeneration and evacuation of a brake booster coincide.

Durch die DE 19639 116 A1 ist eine Tankentlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei der für die Regenerierungsmenge eine Luftförderpumpe eingesetzt wird. Eine solche Einrichtung ist unabhängig vom Unterdruck im Saugrohr des Motors. Die Luftförderpumpe wird mit veränderter Drehzahl als Dosierpumpe betrieben. Eine solche Einrichtung ist jedoch relativ träge, da die Pumpe mit einer zu großen Verzögerung auf Veränderungen in der Motorleistung reagiert.By the DE 19639 116 A1 a Tankentlüftungseinrichtung for motor vehicles has become known, in which an air supply pump is used for the regeneration amount. Such a device is independent of the negative pressure in the intake manifold of the engine. The air supply pump is operated at a different speed as a metering pump. However, such a device is relatively sluggish because the pump responds to changes in engine performance with too much delay.

Weiterhin ist eine Tankentlüftungseinrichtung für Kraftfahrzeuge aus der DE 19831 188 A1 bekannt. Hier ist die Steuerung des Regenerierdurchflusses mittels ein vom Motor gesteuerten Regenerierventiles in Verbindung mit einer Luftförderpumpe vorgesehen.Furthermore, a tank ventilation device for motor vehicles from the DE 19831 188 A1 known. Here, the control of the Regenerierdurchflusses is provided by means of a motor-controlled Regenerierventiles in conjunction with an air pump.

Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die Unterdruck-erzeugende Luftförderpumpe gasdicht, alterungs- und korrosionsbeständig ausgelegt sein muss, da sie das vom Adsorptionsfilter stammende Regenerierungsgemisch zum Ansaugtrakt des Motors befördern muss.The disadvantage here, however, is that the negative pressure generating air pump must be designed gas-tight, aging and corrosion resistant, since they the originating from the adsorption filter regeneration mixture Transport the intake tract of the engine got to.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Tankentlüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art zugrunde, die mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand unabhängig von den jeweiligen Druckverhältnissen im Saugrohr auf kostengünstige Art und Weise den zur Regenerierung notwendigen Unterdruck erzeugt.The invention is technical Problem the provision of a tank ventilation device for motor vehicles of the type mentioned, with comparatively low technical effort independently from the respective pressure conditions in the intake manifold in a cost effective manner and generates the necessary for regeneration vacuum.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Tankentlüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem aus einem Kraftstofftank gespeisten Verbrennungsmotor, einem mit dem Kraftstofftank verbundenen, die Kraftstoffdämpfe aufnehmenden Adsorptionsfilter mit einem Belüftungsleitung, einer Regenerierungsleitung zum Ansaugkanal des Verbrennungsmotors, in der eine Förderpumpe, die mit den Kraftstoffdämpfen in Berührung kommt, integriert ist, und einem Regenerierventil, erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Förderpumpe über das Regenerierventil mit einer Unterdruck-erzeugenden Pumpe, die mit den Kraftstoffdämpfen nicht in Berührung kommt, betreibbar ist.The solution of the task is at a tank ventilation device for motor vehicles with a powered from a fuel tank internal combustion engine, a connected to the fuel tank, receiving the fuel vapors Adsorption filter with a vent line, a regeneration line to the intake passage of the internal combustion engine, in a feed pump, the ones with the fuel vapors in touch comes, is integrated, and a regeneration valve, according to the invention thereby achieved that the feed pump over the Regenerating valve with a vacuum-generating pump with the fuel vapors not in touch comes, is operable.

In einer nach Anspruch 2 weitergebildeten Tankentlüftungsvorrichtung ist die Förderpumpe mittels Regenerierventil gesteuert.In a further developed according to claim 2 Tankentlüftungsvorrichtung is the feed pump controlled by means of regeneration valve.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die Förderpumpe als Kolbenpumpe ausgebildet.In another advantageous embodiment the delivery pump designed as a piston pump.

Die Regenerierung erfolgt somit nicht durch Androsseln des Motors, sondern mittels einer Unterdruck-erzeugenden Pumpe und einer vorgeschalteten Förderpumpe, die bei Anlegen mit Unterdruck Kraft- oder Brennstoffgase oder -dämpfe über ein Rückschlagventil aus dem Adsorptionsfilter zieht. Bei Deaktivierung des Regenerierventils wird der Unterdruck gesperrt und die Förderpumpe drückt die Brennstoffgase oder -dämpfe per Federkraft in das Saugrohr.The regeneration does not take place by throttling the engine, but by means of a vacuum-generating Pump and an upstream feed pump, the application With negative pressure, fuel or fuel gases or vapors via a check valve pulls out of the adsorption filter. When deactivation of the regeneration valve the negative pressure is blocked and the feed pump pushes the fuel gases or vapors by spring force in the suction tube.

Vorteilhaft ist, dass die Regenerierung gesteuert erfolgen kann, keine Androsselung notwendig ist und somit auch keine Drosselverluste entstehen. Äußerst vorteilhaft ist außerdem, dass die Unterdruck-erzeugende Pumpe keinem Regenerierungsgemisch aus Luft und flüchtigen Brennstoffbestandteilen und auch keiner Verschmutzung durch eindringende Schmutzpartikel ausgesetzt ist, die die Funktion dieser Pumpe beeinträchtigen oder gar außer Kraft setzen. Dies bedeutet, dass die Pumpe nicht gasdicht, alterungs- und korrosionsbeständig ausgelegt bzw. keine aufwendigen und kostenträchtigen Maßnahmen zum Schutz vor Verschmutzung vorgesehen werden müssen. Dies hat wiederum den Vorteil, dass eine handelsübliche, standardisierte und kostengünstige Unterdruck-erzeugende Pumpe verwendet werden kann, die ohne großen technischen Aufwand in die Tankentlüftungsvorrichtung integriert werden kann.It is advantageous that the regeneration can be controlled, no throttling necessary is and therefore no throttle losses. It is also extremely advantageous that the vacuum-generating pump is not exposed to a regeneration mixture of air and volatile fuel components and also no contamination by penetrating dirt particles that affect the function of this pump or even override. This means that the pump must not be designed to be gas-tight, resistant to aging and corrosion or that no costly and costly measures must be provided to protect against contamination. This in turn has the advantage that a commercially available, standardized and inexpensive vacuum-generating pump can be used, which can be integrated into the tank ventilation device without great technical effort.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention is based on a in the drawing schematically simplified embodiment shown described in more detail.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Tankentlüftungsvorrichtung nach dem Stand der Technik 1 a tank venting device according to the prior art

2 eine erfindungsgemäße Tankentlüftungsvorrichtung mit unterdruckerzeugender Pumpe 2 a tank ventilation device according to the invention with vacuum generating pump

In 1 ist eine im Stand der Technik bekannte Tankentlüftungsvorrichtung dargestellt mit einem Brennstofftank 1, einem Adsorptionsfilter 3 und einer zwischen Tank 1 und Adsorptionsfilter 3 angeordneten Leitung 2. Der Adsorptionsfilter 3 eines Fahrzeugs dient dazu, im Zuge der Tankentlüftung die aus dem Brennstofftank 1 entweichenden verflüchtigten Brennstoffbestandteile zu speichern. Wenn der Adsorptionsfilter 3 mit flüchtigen Brennstoffbestandteilen gesättigt ist, muss er regeneriert werden. Dazu ist der Adsorptionsfilter 3 über eine Regenerierungsleitung 5, in der ein Regenerierventil 6 angeordnet ist, mit dem Ansaugkanal 7 des Fahrzeugmotors verbunden. Über eine Belüftungsleitung 4 ist das Adsorptionsfilter 3 mit der Atmosphäre verbunden, so dass bei geöffnetem Regenerierventil 6 mit Hilfe des Saugrohr-Unterdrucks Frischluft durch das Adsorptionsfilter 3 strömt. Hierbei desorbie ren die flüchtigen Brennstoffbestandteile von der üblicherweise als Adsorptionsmittel verwendeten Aktivkohle und werden im Regenerierluftstrom zum Ansaugkanal 7 geführt.In 1 is a known in the art tank venting device shown with a fuel tank 1 , an adsorption filter 3 and one between tank 1 and adsorption filters 3 arranged line 2 , The adsorption filter 3 A vehicle is used in the course of tank ventilation from the fuel tank 1 to save escaping volatilized fuel components. When the adsorption filter 3 is saturated with volatile fuel components, it must be regenerated. This is the adsorption filter 3 via a regeneration line 5 in which a regeneration valve 6 is arranged with the intake passage 7 connected to the vehicle engine. Via a ventilation line 4 is the adsorption filter 3 connected to the atmosphere, so with the regeneration valve open 6 with the help of the intake manifold vacuum fresh air through the adsorption filter 3 flows. Here desorbie ren the volatile fuel components of the activated carbon usually used as adsorbent and are in Regenerierluftstrom to the intake 7 guided.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Tankentlüftungsvorrichtung. Die Bezifferung der bereits in 1 beschriebenen Komponenten wird beibehalten. Hier führt die zwischen Adsorptionsfilter 3 und Ansaugtrakt 7 des Motors angeordnete Regenerierleitung 5a über ein Rückschlagventil 8 zu einer Förderpumpe 9, die über ein Regenerierventil 6 mit einer Unterdruck erzeugenden Pumpe 10 verbunden ist. Die Regenerierleitung 5b verbindet die Förderpumpe 9 mit dem Ansaugtrakt 7 des Motors. Bei einem durch ein Motorsteuersystem (nicht eingezeichnet) aktivierten Regenerierventil 6 erzeugt die Unterdruckerzeugende Pumpe 10 einen definierten Unterdruck. Bei geöffneter Belüftungsleitung 4 wird mit Hilfe des Unterdrucks Frischluft durch das Adsorptionsfilter 3 gesaugt. Hierbei desorbieren die flüchtigen Brennstoffbestandteile von der üblicherweise als Adsorptionsmittel verwendeten Aktivkohle und gelangen mit dem Regenerierluftstrom über ein Rückschlagventil 8 zur Förderpumpe 9, welche hier vorteilhafterweise als Kolbenpumpe ausgebildet ist. Nach Deaktivierung des Regenerierventils 6 durch das Motorsteuersystem (nicht eingezeichnet) wird der Unterdruck gesperrt und der federbelastete Kolben der Förderpumpe 9 drückt die flüchtigen Brennstoffbestandteile in des Saugrohr. Die Regenerierventile steuern die Regenerierleistung durch eine getaktete Ansteuerung in Abhängigkeit der Motorleistung. 2 shows a Tankentlüftungsvorrichtung invention. The figuring of the already in 1 The components described are retained. Here leads the between adsorption filter 3 and intake system 7 the motor arranged Regenerierleitung 5a via a check valve 8th to a feed pump 9 that has a regeneration valve 6 with a vacuum generating pump 10 connected is. The regeneration line 5b connects the feed pump 9 with the intake tract 7 of the motor. In a regeneration valve activated by an engine control system (not shown) 6 creates the vacuum generating pump 10 a defined negative pressure. With open ventilation line 4 is carried out by means of the negative pressure fresh air through the adsorption filter 3 sucked. In this case, the volatile fuel constituents desorb from the activated carbon which is usually used as adsorbent and pass through the regeneration air flow via a check valve 8th to the pump 9 which is advantageously designed here as a piston pump. After deactivation of the regeneration valve 6 by the engine control system (not shown), the negative pressure is locked and the spring-loaded piston of the feed pump 9 pushes the volatile fuel components into the intake manifold. The regeneration valves control the regeneration performance by a clocked control depending on the engine power.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Unterdruckerzeugende Pumpe 10 zusätzlich über eine Leitung 11 mit mindestens einem weiteren Verbraucher 12 verbunden. Als Verbraucher seien beispielhaft Bremskraftverstärker, Schalter oder ähnliches genannt.In a preferred embodiment, the vacuum generating pump 10 additionally via a line 11 with at least one other consumer 12 connected. As consumers are exemplified brake booster, switches or the like.

Claims

Tank ventilation device for motor vehicles with one of a fuel tank ( 1 ) powered internal combustion engine, one with the fuel tank ( 1 ), the fuel vapor absorbing adsorption filter ( 3 ) with a ventilation line ( 4 ), a regeneration line ( 5a . 5b ) to the intake channel ( 7 ) of the internal combustion engine, in which a delivery pump ( 9 ), which comes into contact with the fuel vapors, integrated, and a regeneration valve ( 6 ), characterized in that the feed pump ( 9 ) via the regeneration valve ( 6 ) with a vacuum generating pump ( 10 ), which does not come into contact with the fuel vapors, is operable.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed pump ( 9 ) by means of regeneration valve ( 6 ) is controlled.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the feed pump ( 9 ) is designed as a piston pump.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the vacuum-generating pump ( 10 ) additionally via a line ( 11 ) with at least one other consumer ( 12 ) connected is.