DE19502776C1 - Function testing system for vehicle fuel tank venting system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Prüfen deren Funktions fähigkeit gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7.The invention relates to a tank ventilation system for a Motor vehicle and a method for checking their function ability according to the preambles of claims 1 and 7.
Der Zweck solcher Tankentlüftungsanlagen für Kraftfahrzeuge besteht darin, das Ausdampfen von Kohlenwasserstoffen aus dem Kraftstofftank in die Atmosphäre zu vermeiden.The purpose of such tank ventilation systems for motor vehicles is the evaporation of hydrocarbons from the Avoid fuel tank in the atmosphere.
Hierzu weist die Tankentlüftungsanlage generell einen Kraft stofftank und ein Tankentlüftungsventil auf, das mit dem An saugtrakt der, das Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftma schine verbunden ist. Dadurch können mit Hilfe des Unter drucks im Saugrohr Kraftstoffdämpfe abgesaugt und der Ver brennung in den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Üblicherweise wird nicht unmittelbar das über dem Kraftstoff befindliche Volumen im Kraftstofftank abgesaugt, sondern in der Verbindung zwischen Kraftstofftank und Tank entlüftungsventil ist ein Behälter mit einem adsorbierenden Material, in der Regel ein Aktivkohlefilter eingefügt. Dieses Aktivkohlefilter adsorbiert Kraftstoffdämpfe in denjenigen Zeiträumen, in denen kein Absaugen vom Saugrohr her erfolgt, z. B. beim Stillstand der Brennkraftmaschine oder dann, wenn auf Grund des aktuellen Betriebszustandes der Brennkraftma schine das Tankentlüftungsventil geschlossen gehalten wird.The tank ventilation system generally has a force for this fabric tank and a tank vent valve that is connected to the on suction tract of the internal combustion engine driving the motor vehicle machine is connected. This allows you to use the sub pressure in the intake manifold, fuel vapors are extracted and the ver combustion in the cylinders of the engine will. Usually, that is not immediately above that The volume of fuel in the fuel tank is extracted, but in the connection between the fuel tank and the tank vent valve is a container with an adsorbent Material, usually an activated carbon filter inserted. This Activated carbon filter adsorbs fuel vapors in those Periods in which there is no suction from the suction pipe, e.g. B. when the engine is at a standstill or when based on the current operating state of the internal combustion engine the tank vent valve is kept closed.
Da bei solchen Tankentlüftungsanlagen die Gefahr besteht, daß einzelne Komponenten davon im Laufe der Zeit undicht werden oder das Tankentlüftungsventil nicht ordnungsgemäß arbeitet, muß die Tankentlüftungsanlage wiederholt auf ihre Funktions tüchtigkeit geprüft werden. Since there is a risk in such tank ventilation systems that individual components of it will leak over time or the tank vent valve is not working properly, the tank ventilation system must repeat its function ability to be checked.
So schreiben z. B. gesetzliche Regelungen in den Vereinigten Staaten von Amerika und zukünftig auch in Europa eine Dichtheitsprüfung der Tankentlüftungsanlage vor, bei der Un dichtigkeiten in der Größenordnung von 1 mm Durchmesser, in Zukunft eventuell Lecks auch von 0,5 mm Durchmesser sicher erkannt werden müssen.So write z. B. Legal regulations in the United States States of America and in the future also in Europe Leak test of the tank ventilation system before, at the Un tightness of the order of 1 mm in diameter In the future, leaks of 0.5 mm in diameter are also safe must be recognized.
In der DE 40 12 111 C1 wird ein Verfahren angegeben, bei dem mit Hilfe des Saugrohrunterdruckes die Dichtheit des Tankent lüftungssystems überprüft wird. Zur Diagnose wird das Tank entlüftungsventil geöffnet und eine normalerweise offene Be lüftungsleitung des Aktivkohlefilters mittels eines Belüf tungsventils abgesperrt, wodurch sich bei Systemdichtheit der Unterdruck vom Saugrohr in dem gesamten Tankentlüftungssystem ausbreitet. Baut sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne der negative Druck nicht auf, so gibt ein im Tankentlüftungs system angeordneter Drucksensor kein, die Dichtheit des Tank entlüftunssystems repräsentierendes Signal ab und das Tank entlüftunssystem wird als undicht bewertet. Bei einer Leckage strömt durch die Undichtigkeit z. B. durch ein Leck oder durch gerissene Leitungsverbindungen Luft aus der Umgebung ein und der Unterdruck erreicht nicht den, für eine dichte Tankent lüftungsanlage vorgegebenen Wert.DE 40 12 111 C1 specifies a method in which with the help of the suction pipe vacuum the tightness of the tank ent ventilation system is checked. The tank is used for diagnosis vent valve open and a normally open load ventilation duct of the activated carbon filter by means of an aeration tion valve shut off, which in the event of system leakage Vacuum from the intake manifold in the entire tank ventilation system spreads. Builds up within a given period of time the negative pressure does not give up, so there is one in the tank ventilation system arranged pressure sensor none, the tightness of the tank venting system representative signal and the tank ventilation system is rated as leaking. In the event of a leak flows through the leak z. B. through a leak or through broken line connections air from the environment and the vacuum does not reach that for a dense tank ventilation system predetermined value.
Aus der DE 41 24 465 A1 ist es bekannt, die Tankentlüftungs anlage eines Kraftfahrzeugs mittels eines Überdruckverfahrens zu prüfen. Eine Druckluftquelle, z. B. eine Sekundärluftpumpe, ein Turbolader oder ein Bremsluftkompressor liefert hierbei den benötigten Prüfdruck. Zum Prüfen wird das Tankentlüf tungsventil geschlossen, die Druckluft in eine Ventilleitung nahe dem Tankentlüftungsventil zugeführt, der Druckverlauf in der Tankentlüftungsanlage ständig überwacht und überprüft, ob der Druck in der Tankentlüftungsanlage einer vorgegebenen Druckbedingung genügt. In Abhängigkeit davon wird beurteilt, ob die Tankentlüftungsanlage funktionsfähig ist oder nicht. Bei einer Leckage strömt Luft in die Umgebung ab und der Druck in der Tankentlüftungsanlage sinkt. Diese Druckänderung ist dabei ein Maß für die Größe der Leckage.From DE 41 24 465 A1 it is known the tank ventilation System of a motor vehicle using an overpressure process to consider. A source of compressed air, e.g. B. a secondary air pump, a turbocharger or a brake air compressor delivers here the required test pressure. The tank vent is used for testing tion valve closed, the compressed air into a valve line fed near the tank vent valve, the pressure curve in the tank ventilation system is constantly monitored and checked whether the pressure in the tank ventilation system a given Printing condition is sufficient. Depending on this, it is assessed whether the tank ventilation system is functional or not. In the event of a leak, air flows out into the environment and the Pressure in the tank ventilation system drops. This pressure change is a measure of the size of the leak.
Die bekannten Verfahren, sowohl die Prüfung mittels Unter druck (Saugrohrunterdruck oder Pumpe), als auch die Diagnose mit Überdruck haben den Nachteil, daß aufgrund externer Ein flüsse wie Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck, Saugrohrun terdruck und Höhe der Versorgungsspannung des Kraftfahrzeugs die erreichbare Genauigkeit der Überprüfung begrenzt ist.The known methods, both the examination by means of sub pressure (intake manifold vacuum or pump), as well as the diagnosis with overpressure have the disadvantage that due to external input flows such as ambient temperature, ambient pressure, suction pipe terdruck and level of the supply voltage of the motor vehicle the achievable accuracy of the check is limited.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Tank entlüftungsanlage der eingangs genannten Art, sowie ein Ver fahren zum Überprüfen einer solchen Anlage anzugeben, wobei es auf relativ einfache Weise ermöglicht werden soll, auch sehr kleine Undichtigkeiten, insbesondere Lecks mit 0,5-1 mm Durchmesser in der Tankentlüftungsanlage mit hoher Genau igkeit festzustellen.The invention is therefore based on the object of a tank ventilation system of the type mentioned, and a Ver drive to check such a facility, where it should be made possible in a relatively simple way, too very small leaks, especially leaks with 0.5-1 mm diameter in the tank ventilation system with high accuracy determination.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter ansprüchen angegeben.This object is achieved in accordance with the features of patent claims 1 and 7 solved. Advantageous further training are in the sub claims specified.
Durch Vergleich von Druckwerten in einer mit einer Referenz öffnung versehenen und von einer Druckquelle gespeisten Pump leitung einerseits und in der Tankentlüftungsanlage anderer seits mittels eines Differenzdrucksensors ist eine Diagnose der Tankentlüftungsanlage möglich, die frei von äußeren Ein flüssen wie Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck, Saugrohrun terdruck oder Höhe der Versorgungsspannung des Kraftfahrzeugs eine zuverlässige Aussage über die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlage liefert.By comparing pressure values in one with a reference Pump provided with an opening and fed by a pressure source pipe on the one hand and in the tank ventilation system on the other diagnosis by means of a differential pressure sensor the tank ventilation system possible that is free of external input flows such as ambient temperature, ambient pressure, suction pipe terdruck or level of the supply voltage of the motor vehicle a reliable statement about the functionality of the Tank ventilation system supplies.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Referenzöffnung durch eine auswechselbare Düse realisiert ist, weil dann auf einfa che Weise durch Einsetzen von Düsen mit unterschiedlichen Austrittsquerschnitten in die Pumpleitung das Prüfkriterium, nämlich die Größe des gerade noch zu detektierenden Lecks verändert werden kann.It when the reference opening through is particularly advantageous an interchangeable nozzle is realized because then on simp che way by inserting nozzles with different Outlet cross-sections in the pump line the test criterion, namely the size of the leak to be detected can be changed.
Als Druckquelle kann sowohl eine mechanische, über eine Kupp lung und Antriebsmittel wie Getriebe oder Riemen mit der Brennkraftmaschine verbundene Luftpumpe, als auch eine elek trisch angetriebene Luftpumpe verwendet werden.Both a mechanical and a coupling can be used as the pressure source and drive means such as gears or belts with the Air pump connected to the internal combustion engine, as well as an elec trically driven air pump can be used.
Wird der Prüfdruck für die Tankentlüftungsanlage mit Hilfe einer elektrisch angetriebenen Luftpumpe, beispielsweise durch ein Gebläse erzeugt, kann die Diagnose selbst bei stillstehendem Kraftfahrzeug und abgeschalteter Brennkraftma schine durchgeführt werden.Using the test pressure for the tank ventilation system an electrically driven air pump, for example Generated by a blower, the diagnosis itself can be made stationary motor vehicle and switched off internal combustion engine be carried out.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt der Differenz drucksensor ein Ausgangssignal ab, dessen Amplitude von der Differenz des Druckes in der Pumpleitung und des Druckes in der Tankentlüftungsanlage und das Vorzeichen des Ausgangssi gnals von der Strömungsrichtung abhängt. Dadurch ist es mög lich, auch Ausgasen des Kraftstoffes auf einfache Weise fest zustellen. Tritt dieser Fall auf, so wird die Überprüfung ab gebrochen und damit einer möglichen Fehldiagnose vorgebeugt.In a preferred embodiment, the difference gives pressure sensor an output signal, the amplitude of which Difference between the pressure in the pump line and the pressure in the tank ventilation system and the sign of the exit i gnals depends on the direction of flow. This makes it possible Lich, also outgassing the fuel in a simple manner deliver. If this is the case, the check is terminated broken and thus a possible misdiagnosis prevented.
Die Tankentlüftungsanlage und das Verfahren zum Überprüfen einer solchen Anlage werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The tank ventilation system and the procedure for checking Such a system will be based on the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 schematisch eine Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows schematically a tank ventilation system for a motor vehicle according to the invention,
Fig. 2A, 2B ein Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer solchen Tankentlüftungsanlage. Fig. 2A, 2B is a flow chart for explaining a method for testing the operability of such a tank-venting system.
Bei der in Fig. 1 nur in Form eines Blockschaltbildes ge zeigten Tankentlüftungsanlage sind nur diejenigen Teile dar gestellt, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind. Mit dem Bezugszeichen 10 ist dabei ein Kraftstofftank bezeichnet, dessen Einfüllstutzen mit einem nicht näher be zeichneten Tankdeckel luftdicht verschließbar ist. Der Kraft stofftank ist über eine Entlüftungsleitung 11 mit einem Ad sorptionsbehälter 12 verbunden. Dieser Adsorptionsbehälter 12 enthält beispielsweise ein Aktivkohlefilter zum vorübergehen den Speichern der aus dem Kraftstofftank ausgasenden Kohlen wasserstoffdämpfe. Von diesem Adsorptionsbehälter 12 geht eine Regenerierungsleitung 13 ab, die stromabwärts einer Drosselklappe 29 in den Ansaugtrakt 14 einer Brennkraftma schine 30 mündet. In der Regenerierungsleitung 13 ist ein elektromagnetisches Durchflußsteuerventil, im nachfolgenden als Tankentlüftungsventil (TEV) 15 bezeichnet, angeordnet. Durch entsprechende Ansteuerung mit Signalen von einer für die Steuerung der Brennkraftmaschine ohnehin nötigen elektro nischen Steuerungseinrichtung 16 kann die Durchflußmenge in der Regenerierungsleitung 13 kontinuierlich eingestellt wer den.In the ge in Fig. 1 only in the form of a block diagram showed tank ventilation system are only those parts are presented that are necessary for understanding the invention. The reference numeral 10 designates a fuel tank, the filler neck of which is sealed airtight with a tank cap not shown. The fuel tank is connected via a vent line 11 to an adsorption container 12 . This adsorption container 12 contains, for example, an activated carbon filter for temporarily storing the gasses from the fuel tank gassing hydrogen vapors. From this adsorption container 12 a regeneration line 13 goes off, which opens downstream of a throttle valve 29 into the intake tract 14 of an internal combustion engine 30 . An electromagnetic flow control valve, hereinafter referred to as a tank ventilation valve (TEV) 15 , is arranged in the regeneration line 13 . By appropriate control with signals from an anyway necessary for the control of the internal combustion engine electronic control device 16 , the flow rate in the regeneration line 13 can be continuously adjusted to who.
Weitere Steuerparameter, die zum Betrieb der Brennkraftma schine benötigt werden, wie beispielsweise die Drehzahl, Tem peratur des Kühlmittels, Drosselklappenwinkel und Luftmasse sind ebenfalls der Steuerungseinrichtung 16 zugeführt und sind allgemein in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 31 ge kennzeichnet. Über diese Parameter wird in der Steuerungsein richtung 16 u. a. der Lastzustand der Brennkraftmaschine er kannt. Auch werden diese Parameter derart weiterverarbeitet, daß bei Bedarf eine Spülung des Adsorptionsbehälters 12 oder eine Überprüfung der Tankentlüftungsanlage eingeleitet werden kann.Other control parameters that are required to operate the internal combustion engine, such as the speed, temperature of the coolant temperature, throttle valve angle and air mass are also supplied to the control device 16 and are generally identified in FIG. 1 with the reference numeral 31 . These parameters, among other things, recognize the load state of the internal combustion engine in the control device 16 . These parameters are also processed in such a way that, if necessary, flushing of the adsorption container 12 or checking the tank ventilation system can be initiated.
Zur Belüftung des Adsorptionsbehälters 12 und damit des Ak tivkohlefilters dient eine Belüftungsleitung 17, die über ein Luftfilter 18 mit der Atmosphäre verbunden ist.For ventilation of the adsorption container 12 and thus the Ak tivkohlefilter serves a ventilation line 17 which is connected to the atmosphere via an air filter 18 .
Zum Erzeugen einer für die Diagnose der Tankentlüftungsanlage nötigen Druckänderung in der Tankentlüftungsanlage ist eine elektrisch angetriebene Luftpumpe 19 vorgesehen, im nachfol genden vereinfacht als Pumpe bezeichnet, die über Signale von der Steuerungseinrichtung 16 ansteuerbar ist und die Umge bungsluft über ein Luftfilter 18 ansaugt und in eine Pumplei tung 20 fördert. In dieser Pumpleitung 20 ist eine Referenz öffnung in Form einer Düse 21 mit definiertem Austrittsquer schnitt vorgesehen, durch die Luft entweichen kann. Soll in der Tankentlüftungsanlage ein Leck in der Größe von 1 mm Durchmesser erkannt werden, so weist die Düse 21 ebenfalls eine Austrittsöffnung von 1 mm Durchmesser auf. Vorzugsweise ist die Düse 21 lösbar, beispielsweise mit einer Schraubver bindung an einer gut zugänglichen Stelle in der Pumpleitung 20 befestigt, so daß durch einfaches Einsetzen von Düsen mit unterschiedlichen Austrittsquerschnitten das Prüfkriterium (Größe der zu detektierenden Leckage) leicht geändert werden kann. Damit ist auch eine Anpassung der Düse auf systemimma nente Störgrößen, wie z. B. Strömungswiderstand in den Leitun gen möglich.To generate a pressure change necessary for the diagnosis of the tank ventilation system in the tank ventilation system, an electrically driven air pump 19 is provided, hereinafter simply referred to as a pump, which can be controlled via signals from the control device 16 and sucks the ambient air through an air filter 18 and into one Pumpleitung 20 promotes. In this pump line 20 , a reference opening is provided in the form of a nozzle 21 with a defined outlet cross section through which air can escape. If a leak in the size of 1 mm diameter is to be detected in the tank ventilation system, the nozzle 21 likewise has an outlet opening of 1 mm diameter. Preferably, the nozzle 21 is detachable, for example with a screw connection attached to an easily accessible location in the pump line 20 , so that the test criterion (size of the leakage to be detected) can be easily changed by simply inserting nozzles with different outlet cross sections. This is also an adjustment of the nozzle on systemimma nent disturbances such. B. flow resistance in the lines possible.
In Strömungsrichtung des von der Pumpe 19 erzeugten Luftstro mes vor und hinter der Düse 21 zweigen Meßleitungen 22, 23 ab, die zu einem Differenzdrucksensor 24 führen. Dieser Dif ferenzdrucksensor 24 mißt somit den Druck P1 vor und den Druck P2 nach der Düse 21 und gibt einen von dieser Druckdif ferenz ΔP = P2 - P1 abhängiges Ausgangssignal UA zur weiteren Verarbeitung an die elektronische Steuerungseinrichtung 16 ab. Außerdem zweigt von der Prüfleitung 20 vor der Düse 21 eine weitere Leitung 25 ab, die zu einem pneumatisch betätig ten Ein/Aus-Ventil 26 führt, dessen federbetätigtes Schließ glied 27 den Querschnitt der Belüftungsleitung 17 abhängig von den Druckverhältnissen vor und nach der Düse 21 entweder freigibt oder vollständig verschließt.In the flow direction of the air flow generated by the pump 19 in front of and behind the nozzle 21 branch measuring lines 22 , 23 leading to a differential pressure sensor 24 . This differential pressure sensor 24 thus measures the pressure P1 upstream and the pressure P2 downstream of the nozzle 21 and outputs an output signal UA dependent on this pressure differential ΔP = P2-P1 for further processing to the electronic control device 16 . In addition, another line 25 branches off from the test line 20 in front of the nozzle 21 , which leads to a pneumatically actuated on / off valve 26 , the spring-operated closing element 27 of which cross section of the ventilation line 17 depends on the pressure conditions before and after the nozzle 21 either releases or closes completely.
Während der Überprüfung der Tankentlüftungsanlage verschließt das Schließglied 27 die Leitung 17, da der Druck P1 in der Leitung 25 höher ist, als der Druck P2. Das Ventil 26 mit dem Schließglied dient ferner dazu, den hohen Luftstrom, der beim Ausgasen des Kraftstoffs auftreten kann, in die Umgebung ab zuleiten. Dieser Gasstrom ist u. U. höher, als der Wert, der durch die Referenzöffnung 21 durchströmen kann. Da in diesem Fall der Druck P2 höher ist als der Druck P1, öffnet das Schließglied den Querschnitt der Leitung 17.During the inspection of the tank ventilation system, the closing member 27 closes the line 17 because the pressure P1 in the line 25 is higher than the pressure P2. The valve 26 with the closing member also serves to direct the high air flow that can occur when the fuel is outgassed into the environment. This gas flow is u. U. higher than the value that can flow through the reference opening 21 . In this case, since the pressure P2 is higher than the pressure P1, the closing member opens the cross section of the line 17 .
Anhand der Fig. 2 wird beispielhaft erläutert, wie die Funk tionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlage gemäß Fig. 1 über prüft werden kann. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Dif ferenzdrucksensor ein analoges Ausgangssignal UA abgibt und dieses Ausgangssignal positiv ist (UA < 0), wenn der Druck P1 vor der Düse 21 größer ist als der Druck P2 nach der Düse 21. Die Angaben "Druck P1 vor" bzw. "Druck P2 nach der Düse" be ziehen sich hier und im folgenden auf eine Strömungsrichtung des von der Pumpe 19 gelieferten Luftmassenstromes, wie sie mit einem Pfeilsymbol in Fig. 1 gekennzeichnet ist.With reference to FIG. 2 it is explained by way of example how the functionality of the tank ventilation system according to FIG. 1 can be checked. It is assumed that the differential pressure sensor outputs an analog output signal UA and this output signal is positive (UA <0) if the pressure P1 before the nozzle 21 is greater than the pressure P2 after the nozzle 21 . The information "pressure P1 before" or "pressure P2 after the nozzle" refer here and below to a direction of flow of the air mass flow supplied by the pump 19 , as indicated by an arrow symbol in FIG. 1.
Nach dem Start des Verfahrens gemäß Fig. 2 wird in einem er sten Schritt S1 der Wert UA1 des Ausgangssignals des Diffe renzdrucksensors 24 in einen Speicher der elektronischen Steuerungseinrichtung 16 eingelesen und anschließend über prüft, ob dieser Wert UA1 < 0 ist (Schritt S2). Ist dies der Fall, also der Druck P1 vor der Düse 21 kleiner als der Druck P2 nach der Düse 21, so wird im Schritt S3 auf ausgasenden Kraftstoff erkannt und das Verfahren wird abgebrochen.After the start of the method according to FIG. 2, the value UA1 of the output signal of the differential pressure sensor 24 is read into a memory of the electronic control device 16 in a first step S1 and then checked whether this value UA1 <0 (step S2). If this is the case, that is to say the pressure P1 upstream of the nozzle 21 is lower than the pressure P2 downstream of the nozzle 21 , then outgassing fuel is recognized in step S3 and the process is terminated.
Ausgasender Kraftstoff kann aufgrund einer intensiven, länger anhaltenden Sonneneinstrahlung auf das Kraftfahrzeug und da mit auf den Kraftstofftank auftreten und/oder durch einen Be tankungsvorgang des Kraftfahrzeugs hervorgerufen werden. Auch die von den Einspritzventilen nicht abgespritzte und deshalb über die, der Motorabwärme ausgesetzte Kraftstoffverteiler leiste zurückgeführte Kraftstoffmenge trägt zur Erwärmung des Kraftstoffes im Tank bei, so daß Kraftstoffdampf entgegen der mit dem Pfeilsymbol gekennzeichneten Richtung strömen kann. Dabei ist wegen der Düse 21 der Druck P2 größer als der Druck P1. Wird jetzt eine Überprüfung der Tankentlüftungsanlage eingeleitet, so kompensiert diese Kraftstoffdampfströmung zu mindest teilweise den von der Pumpe 19 erzeugten Luftstrom und es kann keine zuverlässige Aussage über die Dichtheit der Tankentlüftungsanlage getroffen werden.Outgassing fuel can occur due to intense, prolonged solar radiation on the motor vehicle and since on the fuel tank and / or can be caused by a fueling process of the motor vehicle. The amount of fuel not sprayed off by the injection valves and therefore returned via the fuel distributor exposed to the engine waste heat also contributes to the heating of the fuel in the tank, so that fuel vapor can flow in the opposite direction to the arrow symbol. The pressure P2 is greater than the pressure P1 because of the nozzle 21 . If a check of the tank ventilation system is now initiated, this fuel vapor flow at least partially compensates for the air flow generated by the pump 19 and no reliable statement can be made about the tightness of the tank ventilation system.
Ergibt die Abfrage im Schritt S2 ein negatives Ergebnis, so wird im Schritt S4 überprüft, ob vorgebbare Bedingungen, wie Temperatur des Kühlmittels, Temperatur der Ansaugluft und Lastbedingungen erfüllt sind, sowie kein Fehler in der elek trischen Ansteuerung für die Pumpe 19 vorliegt. Sind diese Diagnosebedingungen erfüllt, so wird im Schritt S5 das Tank entlüftungsventil 15 über ein elektrisches Ansteuersignal von der elektronischen Steuerungseinrichtung 16 geöffnet. An schließend wird im Schritt S6 die Pumpe 19 eingeschaltet und im Schritt S7 der Wert des Ausgangssignals UA2 des Differenz drucksensors 24 in einen Speicher der elektronischen Steue rungseinrichtung 16 eingelesen. Dieser Wert UA2 des Ausgangs signals wird nun mit dem Wert UA1 aus Schritt S2 verglichen. Hat sich der Wert des Ausgangssignals nach dem Einschalten der Pumpe nicht geändert, d. h. das Ergebnis der Abfrage in Schritt S8 ist negativ, so liegt entweder ein Fehler an der Pumpe 19 vor oder das Filter 18 ist verstopft, so daß trotz ordnungsgemäßer Ansteuerung der Pumpe 19 kein Luftstrom in die Pumpleitung 20 gelangt und damit kein Prüfdruck aufgebaut werden kann.If the query in step S2 yields a negative result, it is checked in step S4 whether predeterminable conditions, such as temperature of the coolant, temperature of the intake air and load conditions, are met, and there is no error in the electrical control for the pump 19 . If these diagnostic conditions are met, the tank ventilation valve 15 is opened in step S5 by an electronic control signal from the electronic control device 16 . At closing, the pump 19 is turned on at step S6, and in step S7 the value of the output signal UA2 the differential pressure sensor 24 inference means in a memory of the electronic Steue 16 is read. This value UA2 of the output signal is now compared with the value UA1 from step S2. If the value of the output signal has not changed after the pump has been switched on, ie the result of the query in step S8 is negative, then there is either an error in the pump 19 or the filter 18 is clogged, so that despite proper activation of the pump 19 no air flow gets into the pump line 20 and therefore no test pressure can be built up.
Nach dem Eintragen dieser Fehlerart in einen Fehlerspeicher 28 der elektronischen Steuerungseinrichtung 16 im Schritt S23 wird anschließend die Pumpe 19 ausgeschaltet (Schritt S24) und das Verfahren ist beendet. Ergibt aber die Abfrage im Schritt S8, daß sich das Ausgangssignal des Differenzdruck sensors 24 geändert hat, weil die Pumpe 19 Luft in die Pump leitung 20 und damit in die Tankentlüftungsanlage gefördert hat, so wird anschließend das Tankentlüftungsventil 15 ge schlossen (Schritt S10).After this type of fault has been entered in a fault memory 28 of the electronic control device 16 in step S23, the pump 19 is then switched off (step S24) and the method is ended. But results in the query in step S8 that the output signal of the differential pressure sensor 24 has changed because the pump 19 has pumped air into the pump line 20 and thus into the tank ventilation system, then the tank ventilation valve 15 is then closed (step S10).
Im nächsten Schritt S11 wird dann der Wert UA3 des Ausgangs signals erfaßt und überprüft (Schritt S12), ob dieser Wert UA3 größer ist als der Wert UA2, der bei offenem Tankentlüf tungsventil im Schritt S7 erfaßt wurde. Ist der Wert UA3 des Ausgangssignals bei geschlossenem Tankentlüftungsventil nicht größer als der Wert UA2 bei offenem Tankentlüftungsventil, so wird im Schritt S13 auf ein defektes Tankentlüftungsventil 15 geschlossen. Der Defekt kann darin liegen, daß das Tankent lüftungsventil nur noch teilweise oder überhaupt nicht mehr schließt, was entweder an einer mangelhaften elektrischen Verbindung (Leitungsbruch) oder an der Mechanik des Ventils liegen kann. Daß ein Fehler am Tankentlüftungsventil 15 auf getreten ist, wird ebenfalls im Schritt S23 in den Fehler speicher 28 eingetragen, anschließend die Pumpe 19 im Schritt 24 ausgeschaltet und das Verfahren ist beendet.In the next step S11, the value UA3 of the output signal is then detected and checked (step S12) whether this value UA3 is greater than the value UA2, which was detected in step S7 with the tank vent valve open. If the value UA3 of the output signal when the tank ventilation valve is closed is not greater than the value UA2 when the tank ventilation valve is open, a defective tank ventilation valve 15 is concluded in step S13. The defect can be that the Tankent ventilation valve only partially or no longer closes, which can either be due to a poor electrical connection (wire break) or the mechanics of the valve. That an error has occurred at the tank ventilation valve 15 is also entered in the error memory 28 in step S23, then the pump 19 is switched off in step 24 and the method is ended.
Ergibt dagegen die Abfrage im Schritt S12, daß der Wert des Ausgangssignals des Differenzdrucksensors 24 nach Ansteuerung des Tankentlüftungsventils 15 in Schritt S10 gestiegen ist (UA3 < UA2), so wird aus Stabilitätsgründen eine Zeitdauer t1 abgewartet (Schritt S14), bevor im Schritt S15 der Wert UA4 des Ausgangssignals erfaßt wird. Steigt innerhalb dieser Zeitspanne t1 der Wert des Ausgangssignals UA4 nicht über einen applizierbaren Schwellenwert UAS, so wird im Schritt S17 auf eine undichte Tankentlüftungsanlage (Leck ist größer als der Austrittsquerschnitt der Düse 21) geschlossen und das Verfahren wird mit den bereits beschriebenen Verfahrens schritten S23 und S24 fortgesetzt und anschließend beendet.If, on the other hand, the query in step S12 shows that the value of the output signal of the differential pressure sensor 24 has increased in step S10 after actuation of the tank ventilation valve 15 (UA3 <UA2), a period of time t1 is waited for reasons of stability (step S14) before in step S15 the Value UA4 of the output signal is detected. If the value of the output signal UA4 does not rise above an applicable threshold value UAS within this time period t1, a leaking tank ventilation system (leak is larger than the outlet cross section of the nozzle 21 ) is concluded in step S17 and the method is carried out using the previously described method steps S23 and S24 continued and then ended.
Liegt aber der Wert UA4 über dem Schwellenwert UAS, so wird im Schritt S18 auf eine dichte Tankentlüftungsanlage ge schlossen und anschließend das Tankentlüftungsventil 15 ge öffnet (Schritt S19). Im Schritt S20 wird dann der Wert UA5 des Ausgangssignals erfaßt und im Schritt S21 mit dem Wert UA4 aus Schritt S15 verglichen. Sinkt der Wert des Ausgangs signals UA5 nicht unter den Wert UA4, hat sich also der Druck nicht abgebaut, so wird im Schritt S22 erkannt, daß das Tank entlüftungsventil 15 nicht oder nicht mehr ganz öffnet. Auch dieser Fehler wird im Schritt S23 in den Fehlerspeicher 28 eingetragen. Liegt der Wert des Ausgangssignals UA5 unter dem Wert UA4, so liegt kein Defekt des Tankentlüftungsventils 15 vor, die Pumpe wird ausgeschaltet (Schritt S24) und das Ver fahren ist beendet.However, if the value UA4 is above the threshold value UAS, then a tight tank ventilation system is closed in step S18 and then the tank ventilation valve 15 opens (step S19). The value UA5 of the output signal is then detected in step S20 and compared in step S21 with the value UA4 from step S15. If the value of the output signal UA5 does not fall below the value UA4, that is to say the pressure has not decreased, it is recognized in step S22 that the tank ventilation valve 15 does not open or does not open completely. This error is also entered in error memory 28 in step S23. If the value of the output signal UA5 is below the value UA4, there is no defect in the tank ventilation valve 15 , the pump is switched off (step S24) and the process is ended.
Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispieles be schrieben, bei dem der Prüfdruck mittels einer Überdruckpumpe erzeugt wird. Anstelle dieser Überdruckpumpe kann auch eine Unterdruckpumpe verwendet werden, die Luft durch die Refe renzöffnung ansaugt. Die Diagnose und die Auswertung ge schieht dann unter Berücksichtigung der, gegenüber dem Über druckverfahren entgegengesetzten Strömungsrichtung des von der Pumpe 19 erzeugten Luftstromes entsprechend dem beschrie benen Verfahren.The invention has been described using an exemplary embodiment in which the test pressure is generated by means of a pressure pump. Instead of this pressure pump, a vacuum pump can also be used, which draws air through the reference opening. The diagnosis and the evaluation then takes place taking into account the opposite direction of flow of the air flow generated by the pump 19 in relation to the overpressure method in accordance with the method described.
Anstelle eines Differenzdrucksensors, der ein analoges Aus gangssignal abgibt, besteht für einfachere Systeme auch die Möglichkeit, einen Differenzdrucksensor einzusetzen, der nur einen ON/OFF-Ausgang aufweist und dann schaltet, wenn der Differenzdruck einen einstellbaren Schwellenwert unterschrei tet.Instead of a differential pressure sensor that has an analogue off output signal, there is also for simpler systems Possibility to use a differential pressure sensor that only has an ON / OFF output and then switches when the Differential pressure falls below an adjustable threshold tet.
Wird ein Differenzdrucksensor verwendet, der ein digitales Ausgangssignal abgibt, so wechselt das Signal von einem nied rigen Pegel auf einen hohen Pegel oder umgekehrt, wenn der Differenzdruck einen einstellbaren Wert unterschreitet. Außerdem ist es bei einem solchen Differenzdrucksensor vor teilhaft, ihn elektrisch vorzuspannen, um ein eindeutiges Ausgangssignal zu erhalten. Die Referenzöffnung muß dann diese elektrische Vorspannung durch eine größere oder kleine re Austrittsöffnung kompensieren.If a differential pressure sensor is used, which is a digital one Outputs the output signal, the signal changes from a low level to a high level or vice versa if the Differential pressure falls below an adjustable value. In addition, it is in front of such a differential pressure sensor partial, electrically biasing it to a clear Get output signal. The reference opening must then this electrical bias by a larger or smaller one Compensate the right exit opening.
Desweitern kann nach dem Einschalten der Pumpe die Zeit ge messen werden, bis der Differenzdrucksensor einen applizier baren Grenzwert unterschreitet. Mit Hilfe dieser Zeitspanne kann für nicht ausgasenden Kraftstoff und bei dichter Tank entlüftungsanlage (Grenzwert wird überschritten) auf das Luftvolumen der Tankentlüftungsanlage geschlossen werden. Da mit ergibt sich die Möglichkeit der Diagnose eines verklemm ten Schlauches (Zeitspanne sehr kurz) und zusätzlich die Mög lichkeit der Bestimmung des Tankfüllstandes (Zeitspanne in nerhalb spezifizierter Grenzwerte). Ein vergessener Tank deckel oder ein sehr großes Loch in der Tankentlüftungsanlage kann erkannt werden, wenn sich keine Schwellwertunterschrei tung nach einer applizierbaren Zeit ergibt.Furthermore, the time can be increased after the pump is switched on be measured until the differential pressure sensor lower limit. With the help of this period can be used for non-outgassing fuel and for tight tanks ventilation system (limit value is exceeded) on the Air volume of the tank ventilation system can be closed. There with gives the possibility of diagnosing a jammed hose (time span very short) and additionally the poss ability to determine the tank level (time span in within specified limits). A forgotten tank cover or a very large hole in the tank ventilation system can be recognized if there is no lower threshold value after an applicable time.
Auch diese Fehlerarten werden in den Fehlerspeicher der elek tronischen Steuerungseinrichtung eingetragen. Bei der Fehler bearbeitung in der Steuerungseinrichtung wird allerdings in der Regel erst dann eine Fehlermeldung ausgegeben, wenn der Fehler mehrfach innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Prüf abläufen aufgetreten ist.These types of errors are also stored in the error memory of the elek tronic control device entered. At the mistake processing in the control device is however in generally only issues an error message when the Multiple errors within a specified number of tests processes has occurred.
Ein solcher Prüfablauf kann entweder immer automatisch nach dem Starten der Brennkraftmaschine und/oder nach dem Abstel len der Brennkraftmaschine eingeleitet werden. Im letzteren Falle muß sichergestellt sein, daß das elektronische Steuer gerät nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine noch eine ge wisse Zeitspanne mit Spannung versorgt wird, um die Auswer tung der Überprüfung vorzunehmen.Such a test sequence can either always be carried out automatically starting the internal combustion engine and / or after stopping len the internal combustion engine are initiated. In the latter Case must be ensured that the electronic tax device after turning off the engine still a ge know period of time is supplied with voltage to the Auswer to carry out the check.
Claims (13)
- - mit einem Kraftstofftank (10),
- - mit einem Kraftstoffdampf auffangenden Adsorptionsbehälter (12), der über eine Entlüftungsleitung (11) mit dem Kraftstofftank (10) und über eine Belüftungsleitung (17) mit der Atmosphäre verbunden ist,
- - mit einem, die Belüftungsleitung (17) absperrbaren Belüftungsventil (26, 27),
- - mit einem Tankentlüftungsventil (15), das über eine Regenerierungsleitung (13) den Adsorptionsbehälter (12) mit dem Ansaugtrakt (14) einer, das Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine (30) verbindet,
- - mit einer Luftpumpe (19) zum Erzeugen einer Druckänderung in der Tankentlüftungsanlage,
- - with a fuel tank ( 10 ),
- - With a fuel vapor collecting adsorption container ( 12 ) which is connected via a ventilation line ( 11 ) to the fuel tank ( 10 ) and via a ventilation line ( 17 ) to the atmosphere,
- - With a ventilation valve ( 26 , 27 ) which can be shut off the ventilation line ( 17 ),
- with a tank ventilation valve ( 15 ) which connects the adsorption container ( 12 ) to the intake tract ( 14 ) of an internal combustion engine ( 30 ) driving the motor vehicle via a regeneration line ( 13 ),
- - With an air pump ( 19 ) for generating a pressure change in the tank ventilation system,
- - eine Pumpleitung (20), welche die Pumpe (19) mit der Tankentlüftungsanlage verbindet, wobei die Pumpleitung (20) eine Referenzöffnung (21) aufweist, die so bemessen ist, daß eine Leckage in der Tankentlüftungsanlage gemessen werden kann,a pump line ( 20 ) which connects the pump ( 19 ) to the tank ventilation system, the pump line ( 20 ) having a reference opening ( 21 ) which is dimensioned such that a leak in the tank ventilation system can be measured,
- - einen Differenzdrucksensor (24), der den Druck (P1, P2), beiderseits der Referenzöffnung (21) erfaßt und- A differential pressure sensor ( 24 ) which detects the pressure (P1, P2) on both sides of the reference opening ( 21 ) and
- - eine Steuerungseinrichtung (16), der das Ausgangssignal (UA) des Differenzdrucksensors (24) zugeführt ist und dabei der Wert des Ausgangssignals (UA) als Kriterium für die Funktionstüchtigkeit der Tankentlüftungsanlage herangezogen wird.- A control device ( 16 ) to which the output signal (UA) of the differential pressure sensor ( 24 ) is fed and the value of the output signal (UA) is used as a criterion for the functionality of the tank ventilation system.
- - mit einem Kraftstofftank (10),
- - mit einem Kraftstoffdampf auffangenden Adsorptionsbehälter (12), der über eine Entlüftungsleitung (11) mit dem Kraftstofftank (10) und über eine Belüftungsleitung (17) mit der Atmosphäre verbunden ist,
- - mit einem, die Belüftungsleitung (17) absperrbaren Belüftungsventil (26, 27),
- - mit einem Tankentlüftungsventil (15), das über eine Regenerierungsleitung (13) den Absorptionsbehälter (12) mit dem Ansaugtrakt (14) einer, das Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine (30) verbindet,
- - mit einer Luftpumpe (19) zum Erzeugen einer Druckänderung in der Tankentlüftungsanlage,
- - with a fuel tank ( 10 ),
- - With a fuel vapor collecting adsorption container ( 12 ) which is connected via a ventilation line ( 11 ) to the fuel tank ( 10 ) and via a ventilation line ( 17 ) to the atmosphere,
- - With a ventilation valve ( 26 , 27 ) which can be shut off the ventilation line ( 17 ),
- with a tank ventilation valve ( 15 ) which connects the absorption container ( 12 ) to the intake tract ( 14 ) of an internal combustion engine ( 30 ) driving the motor vehicle via a regeneration line ( 13 ),
- - With an air pump ( 19 ) for generating a pressure change in the tank ventilation system,
- - die von der Luftpumpe (19) geförderte Luft über eine, mit der Tankentlüftungsanlage verbundene Pumpleitung (20) geleitet wird, die eine für eine Leckageerkennung in der Tankentlüftungsanlage bemessene Referenzöffnung (21) aufweist,
- - der Druck (P1, P2) beiderseits der Referenzöffnung (21) erfaßt wird und
- - abhängig von dem Wert der Druckdifferenz (ΔP = P1 - P2) die Tankentlüftungsanlage hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit bewertet wird.
- - The air pumped by the air pump ( 19 ) is passed via a pump line ( 20 ) connected to the tank ventilation system, which has a reference opening ( 21 ) dimensioned for leak detection in the tank ventilation system,
- - The pressure (P1, P2) on both sides of the reference opening ( 21 ) is detected and
- - Depending on the value of the pressure difference (ΔP = P1 - P2) the tank ventilation system is evaluated with regard to its functionality.
- - bei ausgeschalteter Luftpumpe (19) und geschlossenem Tankentlüftungsventil (15) die Druckwerte (P1, P2) erfaßt werden,
- - auf ausgasenden Kraftstoff erkannt wird, wenn der Druckwert (P2) in der Tankentlüftungsanlage höher ist, als der Druck wert (P1) in der Pumpleitung (20) und
- - das Verfahren abgebrochen wird, ohne eine Aussage über die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsanlage zu erhalten.
- - With the air pump ( 19 ) switched off and the tank ventilation valve ( 15 ) closed, the pressure values (P1, P2) are recorded,
- - Detected on outgassing fuel when the pressure value (P2) in the tank ventilation system is higher than the pressure value (P1) in the pump line ( 20 ) and
- - The process is terminated without being informed about the functionality of the tank ventilation system.
- - bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (15) und eingeschalte ter Luftpumpe (19) das Ausgangssignal (UA2) des Differenz drucksensors (24) erfaßt wird,
- - mit dem Ausgangssignal (UA1) bei ausgeschalteter Luftpumpe (19) und geschlossenem Tankentlüftungsventil (15) vergli chen wird,
- - bei Identität der beiden Ausgangssignale (UA1, UA2) auf einen Fehler an der Luftpumpe (19) oder am Luftfilter (18) ge schlossen und das Verfahren abgebrochen wird.
- - With the tank ventilation valve ( 15 ) open and the air pump ( 19 ) switched on, the output signal (UA2) of the differential pressure sensor ( 24 ) is detected,
- - is compared with the output signal (UA1) with the air pump ( 19 ) switched off and the tank ventilation valve ( 15 ) closed,
- - If the two output signals (UA1, UA2) are identical to a fault in the air pump ( 19 ) or in the air filter ( 18 ), the method is terminated.
- - bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (15) und einge schalteter Luftpumpe (19) das Ausgangssignal (UA4) des Differenzdrucksensors (24) erfaßt wird,
- - mit einem, von der zu detektierenden Leckgröße abhängigen Schwellenwert (UAS) verglichen wird und
- - auf eine dichte Tankentlüftungsanlage bzw. auf ein akzep tables Leck geschlossen wird, wenn das Ausgangssignal (UA4) über dem Schwellenwert (UAS) liegt.
- - When the tank ventilation valve ( 15 ) is closed and the air pump ( 19 ) is switched on, the output signal (UA4) of the differential pressure sensor ( 24 ) is detected,
- - is compared with a threshold value (UAS) dependent on the leak size to be detected and
- - a tight tank ventilation system or an acceptable leak is concluded if the output signal (UA4) is above the threshold value (UAS).
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