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Dokumentenidentifikation DE10204132A1 07.08.2003
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Streib, Martin, 71665 Vaihingen, DE
DE-Anmeldedatum 01.02.2002
DE-Aktenzeichen 10204132
Offenlegungstag 07.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.08.2003
IPC-Hauptklasse G01M 3/32
IPC-Nebenklasse B60K 15/035   F02B 77/08   
Zusammenfassung Ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges, bei dem mit mindestens einer Druckquelle wahlweise wenigstens ein Referenzleck (42) oder das Behältnis mit einem Über- oder Unterdruck beaufschlagt und dabei jeweils mindestens eine Kenngröße der Druckquelle ermittelt wird (Referenzmessung bzw. Diagnosemessung), diese Kenngröße miteinander verglichen werden und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der mindestens einen Druckquelle während der Referenzmessung und/oder während der Diagnosemessung verändert wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges, gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8.

Stand der Technik

In den unterschiedlichsten Bereichen der Technik müssen Behältnisse regelmäßig auf ihre Dichtheit überprüft werden. So werden beispielsweise in der chemischen Verfahrenstechnik Flüssigkeits- oder Gasbehälter oder in der Kraftfahrzeugtechnik Tankanlagen geprüft.

Aufgrund verschärfter gesetzlicher Bestimmungen für den Betrieb von Brennkraftmaschinen wird es zukünftig erforderlich werden, bei Kraftfahrzeugen, bei denen flüchtige Brennstoffe wie Benzin eingesetzt werden, eine Kontrolleinrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, eine etwa bestehende Leckage der Größe von 0,5 mm im Tank bzw. in der gesamten Brennstofftankanlage mit Bordmitteln aufspüren zu können.

Ein solches Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges ist beispielsweise aus der US 5.890.474 bekannt. Bei diesem wird im Bereich zwischen einer elektrisch betriebenen Pumpe und einem Referenzleck ein Staudruck ausgebildet, der die Pumpendrehzahl verkleinert und gleichzeitig die elektrische Stromaufnahme der Pumpe vergrößert. Zur Prüfung wird hierbei der Stromanstieg beim Fördern gegen das vorgeschaltete Referenzleck gegenüber dem Leerlaufstrom der Pumpe mit dem Stromanstieg, der sich gegenüber dem Leerlaufstrom beim Pumpen in den Tank ergibt, verglichen. Tankleckagen mit einem Öffnungsquerschnitt kleiner als die des Referenzlecks führen zum Überschreiten des zuvor ermittelten Referenzstroms, wohingegen Leckagen mit Querschnitten größer als die des Referenzlecks den Strom nicht so weit ansteigen lassen.

Nun kann es abhängig vom Tankvolumen und vom Tankfüllstand einige Minuten dauern, bis bei einer Tankmessung der erforderliche Staudruck aufgebaut ist, welcher dem Staudruck beim Pumpen gegen das Referenzleck entspricht. Da in an sich bekannter Weise die Dichtheitsprüfung im Nachlauf, d. h. bei abgestelltem Motor stattfindet, wird durch die lange Diagnosezeit die Batterie des Kraftfahrzeuges belastet.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges, dahingehend zu verbessern, daß die Diagnosezeit verringert wird.

Vorteile der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.

Grundidee des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, durch die Veränderung der Förderleistung der mindestens einen Druckquelle während einer Referenzmessung und/oder während einer Diagnosemessung sowohl die Diagnosezeit als auch das Druckniveau, bei dem gemessen wird, zu verringern.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Förderleistung der Druckquelle während der Referenzmessung reduziert, daraufhin wird vorzugsweise während einer frühen Phase der Diagnosemessung die Förderleistung über ein vorgebbares Zeitintervall vergrößert. Nach Ablauf des Zeitintervalls wird die Förderleistung der Druckquelle auf das vor der Erhöhung herrschende Niveau reduziert. Von Vorteil ist hierbei, daß zur Erzeugung des mit reduzierter Förderleistung eingebrachten Drucks ein kleineres Luftvolumen erforderlich ist als bei größeren Drücken, bei denen aus dem Stand der Technik bekannte Referenz- und Diagnosemessungen ausgeführt werden. Um dieses geringere Luftvolumen schnell einbringen zu können, wird die Förderleistung der Druckquelle während der Diagnosemessung über ein vorgebbares Zeitintervall vergrößert und nach Ablauf dieses Zeitintervalls wieder auf das Niveau vor der Vergrößerung reduziert.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt ein Vergleich von Kenngrößen der Druckquelle auf der Basis der reduzierten Förderleistung der Druckquelle. Bei Versuchen wurde nämlich festgestellt, daß eine deutliche Verkürzung der Diagnosezeit erreicht wird, wenn für die Dauer des Aufbaus des reduzierten Drucks während der Diagnosemessung die Druckquelle mit vergrößerter Förderleistung betrieben wird, wobei die Kenngrößen bei der reduzierten Förderleistung ermittelt werden.

Falls aus dem Ergebnis des Vergleichs der Kenngrößen bei reduzierter Förderleistung auf einen für die Diagnosemessung nicht ausreichend großen Druck geschlossen wird, wird in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens die Förderleistung während der Diagnosemessung erneut über wenigstens ein vorgebbares weiteres Zeitintervall vergrößert. Hierdurch wird der Druckaufbau deutlich beschleunigt, wodurch eine weitere Verkürzung der Diagnosezeit erreicht wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die jeweiligen Zeitintervalle in Abhängigkeit von dem Füllstand und dem Volumen des Behältnisses bestimmt. Auf diese Weise wird das erforderliche Luftvolumen präzise bestimmt. Aus diesem Luftvolumen und der vergrößerten Förderleistung pro Zeiteinheit kann die erforderliche Länge des Zeitintervalls, über das dieses Luftvolumen mit vergrößerter Förderleistung in das Behältnis eingebracht wird, mit hoher Genauigkeit vorgegeben werden. Hierdurch wird verhindert, daß durch zu langes Betreiben der Druckquelle mit vergrößerter Förderleistung das erforderliche Luftvolumen und damit der erforderliche Druck überschritten werden.

Hinsichtlich der Veränderung der Förderleistung und der Ermittlung der Kenngröße sind die unterschiedlichsten Ausgestaltungen des Verfahrens denkbar.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß die Förderleistung mindestens einer elektrisch betriebenen Pumpe dadurch verändert wird, daß deren Pumpenspannung variiert wird und daß mindestens ein Pumpenstrom und/oder mindestens ein Pumpendruck als Kenngröße ermittelt wird. Hierdurch können ohnehin vorhandene Bauteile zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden. Es sind lediglich geringe technische Änderungen vorzunehmen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Pumpenspannung variiert, indem die elektrisch betriebene Pumpe getaktet angesteuert wird, wodurch beispielsweise bei einer Variation des Ansteuertastverhältnisses eine sehr genaue Einstellung der Förderleistung erfolgt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses umfaßt mindestens ein Mittel zum Verändern der Förderleistung der Druckquelle während einer Beaufschlagung des Referenzlecks und/oder des Behältnisses mit Druck. Von Vorteil ist, daß mit diesem Mittel durch das Verändern der Förderleistung die Diagnosezeit und das Druckniveau verringert werden.

Dieses Mittel wird in einer bevorzugten Ausführungsform kostengünstig und technisch einfach realisiert durch mindestens einen Widerstand, der in einem Stromkreis einer elektrisch betriebenen Druckquelle zu- und wegschaltbar ist und/oder durch mindestens ein Mittel zum Takten der mindestens einen Versorgungsspannung dieser Druckquelle. Von Vorteil hierbei ist, daß lediglich ein Widerstand bzw. ein Schaltmittel in oder an einer ohnehin vorhandenen Steuereinheit anzuordnen sind, wobei die Steuerung des Schaltmittels und die Erfassung des Druckquellenstroms mit vorhandenen Bauteilen, insbesondere durch Programmieren dieser, in einer Steuereinheit erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zum Verändern der Förderleistung ein Schaltmittel zum wahlweisen Anschluß einer elektrisch betriebenen Druckquelle an mindestens eine von mindestens zwei unterschiedlichen Versorgungsspannungen vorgesehen.

Die Versorgungsspannungen können auf die unterschiedlichste Art und Weise bereitgestellt werden. Sehr kostengünstig und technisch einfach lassen sich die zwei Versorgungsspannungen insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit einem Zweispannungsbordnetz realisieren. Da die beiden Spannungen hier ohnehin vorhanden sind, ist lediglich das Ergänzen der Vorrichtung um einen Umschalter zum wahlweise Anschluß der Druckquelle an eine der beiden Versorgungsspannungen erforderlich.

Zeichnung

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Tankentlüftungsanlage umfassend eine von der Erfindung Gebrauch machende Vorrichtung, bei der ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Anwendung kommt;

Fig. 2 schematisch zeitliche elektrische Stromverläufe bei einer erfindungsgemäßen Veränderung der Förderleistung einer zu einer Dichtheitsprüfung eingesetzten, elektrisch betriebenen Pumpe;

Fig. 3 ein Schaltbild einer Steuereinheit zum Steuern der Förderleistung der Pumpe durch Verändern der Pumpenspannung, und

Fig. 4 ein Schaltbild einer Steuereinheit zum Steuern der Förderleistung der Pumpe durch Takten der Pumpenspannung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine in der Fig. 1 schematisch dargestellte Tankentlüftungsanlage umfaßt einen Tank 10, der über eine Tankanschlußleitung 12 mit einem Aktivkohlefilter 14 verbunden ist. Ein Saugrohr 16 einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine ist, ebenfalls über den Aktivkohlefilter 14, mittels einer Ansaugleitung 18 sowie über ein in der Ansaugleitung angeordnetes Tankentlüftungsventil 20 mit dem Tank 10 verbunden.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine oder beim Betanken des Tanks 10 bilden sich im Tank 10 flüchtige Kohlenwasserstoffdämpfe, die über die Leitung 12 in den Aktivkohlefilter 14 gelangen und in diesem in bekannter Weise reversibel gebunden werden.

Mittels einer Steuereinheit 60 wird das Tankentlüftungsventil 20 zeitweilig öffnend angesteuert. Dabei wird bei einem entsprechend angesteuerten Umschaltventil 32, beispielsweise einem 3/2-Wegeventil, welches ebenfalls durch die Steuereinheit 60 in an sich bekannter Weise angesteuert wird, Frischluft 22 aus der Umgebung durch den Aktivkohlefilter 14 hindurch angesaugt. Hierbei werden in dem Aktivkohlefilter 14 etwa gespeicherte Kraftstoffdämpfe an die eingesaugte Luft abgegeben und der Aktivkohlefilter 14 regeneriert sich dadurch. Ferner ist ein passiver Filter 24 vorgesehen, der die Tankentlüftungsanlage bzw. eine dem Aktivkohlefilter 14 vorgeschaltete Leitung 26, 26' mit Umgebungsluft aus der Umgebung der Brennkraftmaschine verbindet.

Um die Dichtigkeit der Tankentlüftungsanlage zu diagnostizieren, ist eine dem Aktivkohlefilter 14 vorgeschaltete Diagnoseeinheit 28 vorgesehen. Es ist anzumerken, daß die gezeigte Position der Diagnoseeinheit 28 innerhalb der gesamten Tankentlüftungsanlage nur beispielhaft ist und diese Einheit, je nach Anwendungsfall, durchaus auch an anderer Stelle, beispielsweise unmittelbar am Tank 10, angeordnet sein kann.

Die Diagnoseeinheit 28 weist eine mittels einer Pumpnensteuereinheit 62, 62' angesteuerte elektrisch betriebene Pumpe 30, beispielsweise eine elektrisch betriebene Hubkolbenpumpe, auf. Mit der Pumpensteuereinheit 62, 62' wird die Förderleistung der Pumpe 30 vergrößert und verkleinert.

Die Pumpensteuereinheit 62, 62' kann Teil der Steuereinheit 60 sein. Wobei dies lediglich beispielhaft zu verstehen ist. Die Pumpensteuereinheit 62, 62' kann auch separat oder in anderer Weise an die oder in der Steuereinheit 60 angeordnet sein.

Es versteht sich, daß statt einer elektrisch betriebenen Hubkolbenpumpe auch ein anderer Pumpentyp, bei dem die Förderleistung verändert werden kann, wie beispielsweise eine Flügelzellenpumpe oder eine Membranpumpe, verwendet werden kann.

Der Pumpe 30 vorgeschaltet ist das Umschaltventil 32. In einem parallel zum Umschaltventil 32 angeordneten Leitungszweig 34 ist ein Referenzleck 42 angeordnet. Die Dimensionierung des Referenzlecks 42 ist so gewählt, daß sie etwa der Größe des zu erfassenden Lecks entspricht. Im Falle der eingangs genannten gesetzlichen Bestimmungen weist das Referenzleck 42 somit einen Öffnungsquerschnitt von etwa 0,5 mm auf.

Das Umschaltventil 32 hat zwei Schaltstellungen. In einer ersten, dargestellten Schaltstellung I wird zunächst anhand des Referenzlecks 42 sozusagen als erste Diagnosestufe eine Referenzmessung durchgeführt. Dazu wird das Umschaltventil 32 vollständig geschlossen, so daß der sich vor dem Referenzleck 42 aufbauende (Stau- ) druck bzw. der sich dabei ergebende elektrische Pumpenstrom (Referenzstrom) der Pumpe 30 erfasst und ebenfalls zwischengespeichert wird.

In einer zweiten Schaltstellung II (nicht dargestellt) ist das Umschaltventil 32 zum Tank 10 hin offen. In dieser Stellung wird eine Diagnosemessung durchgeführt, indem ein Druck im Tank 10 aufgebaut wird und dabei der Pumpenstrom i der Pumpe 30 bei der jeweiligen Förderleistung erfaßt wird (Diagnosestrom).

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend in Verbindung mit vorbeschriebener Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung einer Kraftfahrzeugtankentlüftungsanlage beschrieben.

Fig. 2 zeigt jeweils den Verlauf des Pumpenstroms i bei Vorhandensein eines Lecks mit einem Querschnitt kleiner als dem des Referenzlecks 42 über der Zeit, wobei die Förderleistung der Pumpe 30 während der Referenzmessung bzw. der Diagnosemessung variiert wird (Kurven C und D).

Die Variation der Förderleistung erfolgt beispielsweise durch Ändern der Pumpenspannung.

Prinzipiell sind hier auch andere Betriebsgrößen der Pumpe 30 veränderbar. Es kann beispielsweise ein Durchlaßquerschnitt am Pumpenausgang verändert werden. Wird eine Membranpumpe verwendet, kann beispielsweise deren Hubfrequenz verändert werden.

Zum Vergleich ist in Kurve A der Stromverlauf dargestellt, der sich ergäbe, wenn die Pumpe 30 über die gesamte Dauer der Referenzmessung (Zeitintervalle 11, 12) und die gesamte Dauer der Diagnosemessung (Zeitintervalle II1, II2, II3) mit derselben, vergrößerten Förderleistung betrieben würde. Bei vergrößerter Förderleistung nimmt der Referenzstrom bei Erreichen des Staudrucks den Wert 1refA an.

Wenn ein Leck im Tank 10 kleiner ist als das Referenzleck, wird im Tank 10 ein größerer Druck aufgebaut. Dies führt dazu, daß der Diagnosestrom ab einem Zeitpunkt tA größer ist als der Referenzstrom 1refA.

Bei einer Messung, deren Stromverlauf in Kurve B dargestellt ist, wurde die Förderleistung der Pumpe 30 über alle Zeitintervalle (Zeitintervalle I1, I2, II1, II2, II3) reduziert. Der Diagnosestrom ist hier ab dem Zeitpunkt tB größer als der entsprechende Referenzstrom 1refB.

Kurve C zeigt nun den Stromverlauf bei einer erfindungsgemäßen Diagnose, während der die Förderleistung der Pumpe 30 variiert wird.

Zunächst wird während eines vorgebbaren Zeitintervalls I1, vorzugsweise für 5-15 sec, eine Referenzmessung mit vergrößerter Förderleistung der Pumpe 30 durchgeführt. Hierbei wird ein Pumpenstrom 1refA ermittelt. Diese Referenzmessung ist eine Option, auf die insbesondere dann verzichtet wird, wenn keine weitere Diagnose bei vergrößerter Förderleistung im Anschluß an die Diagnose bei reduzierter Förderleistung durchgeführt wird. Diese weitere Diagnose wird insbesondere dann durchgeführt, wenn sich im späteren, weiter unten beschriebenen Verlauf der Diagnose zeigt, daß die Diagnose bei reduzierter Förderleistung nicht ausreicht, um eine sichere Aussage über das eventuelle Vorhandensein eines Lecks treffen zu können. Die weitere Diagnose bei vergrößerter Förderleistung ab einem Zeitpunkt t2 wird weiter unten in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens beschrieben.

Im Anschluß an das Intervall 11 wird die Förderleistung der Pumpe 30 während des vorgebbaren Zeitintervalls 12 für eine Dauer von beispielsweise 10-20 sec reduziert. Der Pumpenstrom nimmt dabei den Wert 1refB an.

Nach Abschluß des Zeitintervalls 12 wird zu Beginn des Zeitintervalls II1 das Umschaltventil 32 in die Schaltstellung 11 gebracht, wodurch der Tank 10 mit Druck beaufschlagt wird.

Während dieses Zeitintervalls II1 wird kurz für beispielsweise 5-10 sec eine Diagnosemessung durchgeführt, wobei die Förderleistung der Pumpe 30 hierbei reduziert ist. Zu Beginn dieses Zeitintervalls wird der Leerlaufstrom i0 der Pumpe 30 erfaßt.

Anschließend wird für ein Zeitintervall II2, beispielsweise für 25-35 sec, die Förderleistung erneut vergrößert.

Dadurch wird der Druck im Tank 10 schnell soweit vergrößert, daß er dem Staudruck gegen das Referenzleck 42 bei einer Referenzmessung mit reduzierter Förderleistung entspricht. Das hierzu benötigte Luftvolumen wird aus dem Tankvolumen und dem Tankfüllstand bestimmt. In einer Näherung ist das Luftvolumen die Differenz zwischen Tankvolumen und Tankfüllstand. Die Dauer des Zeitintervalls II2 ist in einer Näherung der Quotient aus dem erforderlichen Luftvolumen und der vergrößerten Förderleistung der Pumpe 30.

Im Anschluß an das Zeitintervall II2 wird die Förderleistung der Pumpe 30 wieder reduziert, um den während eines folgenden Zeitintervalls II3 ermittelten Pumpenstrom i mit dem während des Zeitintervalls I2 bestimmten Referenzstrom irefB zu vergleichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Pumpenstrom i ab dem Zeitpunkt t1 größer als der Referenzstrom irefB, woraus geschlossen wird, daß ein eventuell vorhandenes Leck nicht größer als das Referenzleck 42 ist. Das Intervall II3 endet vorzugsweise mit dem Erkennen des Überschreitens des Pumpenstroms irefB im Zeitpunkt t1. Es versteht sich aber, daß der Zeitpunkt t1 auch innerhalb dieses Intervalls liegen kann, so daß die Diagnosemessung auch nach dem Überschreiten des Pumpenstroms irefB weiter fortgesetzt wird.

Bei einer konstanten Förderleistung der Pumpe 30 würde der jeweilige Referenzstrom irefA beziehungsweise irefB erst zum Zeitpunkt tA beziehungsweise tB erreicht (Kurve A beziehungsweise B) also wesentlich später als bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird gemäß Kurve D eine weitere Diagnose bei vergrößerter Förderleistung insbesondere dann durchgeführt, wenn aus dem bisherigen Verlauf der Diagnose bei reduzierter Förderleistung nicht mit Sicherheit darauf geschlossen wird, daß kein Leck vorhanden ist, das größer als das Referenzleck 42 ist. Hierzu wird nach dem Zeitpunkt t1, zu einem Zeitpunkt t2 die Förderleistung erneut vergrößert.

Erreicht der Pumpenstrom i dann beispielsweise zu einem Zeitpunkt t3 den Wert irefA des Referenzstroms bei vergrößerter Förderleistung, so wird daraus geschlossen, daß ein eventuell vorhandenes Leck nicht größer als das Referenzleck 42 sein kann.

Die Durchführung der weiteren Diagnose bei vergrößerter Förderleistung vergrößert die Diagnosesicherheit.

Rein prinzipiell kann auch eine andere Reihenfolge bei der Veränderung der Förderleistung während des Verfahrens gewählt werden. So kann auch während einer Diagnosemessung bei reduzierter Leistung im Zeitintervall II3 die Förderleistung kurzfristig wieder vergrößert werden, falls der Diagnosestrom erheblich kleiner als der zu erreichende Referenzstrom irefB ist. Hierdurch wird der erforderliche Druck schneller aufgebaut und die Diagnosezeit verkürzt.

In Fig. 3 ist beispielhaft das Schaltbild der Pumpensteuereinheit 62 dargestellt, mit der die Pumpenspannung einer Pumpe 30 durch Zu- und Wegschalten eines Widerstands R2 verändert werden kann.

Mittels eines Transistors Tr1 wird der Pumpenstromkreis der Pumpe 30 zwischen dem Spannungsanschluß UBat, und dem Masseanschluß M geöffnet und geschlossen, wobei lediglich beispielhaft eine direkte Verbindung zwischen Pumpe 30 und UBat vorgesehen ist. Hierbei wird der Transistor Tr1 über seine Basis mittels der Kontrolleinheit (Electronic Control Unit) ECU geschaltet. Der Pumpenstrom i wird aus der Spannung an einen Widerstand R1 im Pumpenstromkreis mit einem Analog-Digital-Wandler (Analog-Digital-Converter) ADC ermittelt.

Durch den Spannungsabfall an dem zugeschalteten Widerstand R2 in dem Pumpenstromkreis wird die Spannung an der Pumpe 30 und somit deren Pumpenstrom i und deren Förderleistung reduziert.

Wird nun ein weiterer Transistor Tr2, dessen Kollektor und Emitter jeweils mit einem der Anschlüsse des Widerstands R2 verbunden sind, leitend geschaltet, so wird der Widerstand R2 kurzgeschlossen. Hierdurch wird die Pumpenspannung und damit auch die Förderleistung vergrößert. Die Steuerung des Transistors Tr2 erfolgt durch die mit seiner Basis verbundene Kontrolleinheit ECU.

In Fig. 4 ist eine alternative Schaltung einer Steuereinheit 62' dargestellt, mit der die Pumpe 30 mit einem pulsweitenmodulierten Signal getaktet angesteuert wird.

Auch hier wird wie in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die Versorgungsspannung durch den Transistor Tr1 geschaltet. Der Pumpenstrom i wird aus der am Widerstand R1 abfallenden Spannung mit dem Analog- Digital-Wandler ADC ermittelt.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird der Transistor Tr1 darüber hinaus durch die Kontrolleinheit ECU über seine Basis vorzugsweise mit großer Frequenz geschaltet, so daß die Spannung der Pumpe 30 moduliert wird. Die Förderleistung nimmt mit abnehmender Taktfrequenz und zunehmender Einschaltdauer des Transistors Tr1 zu. Während einer Ausschaltphase des Transistors Tr1 wird die Pumpe 30 durch eine Diode D, die zwischen dem Spannungsanschluß UBat und dem der Pumpe 30 abgewandten Anschluß des Widerstands R1 in Durchlaßrichtung angeordnet ist, kurzgeschlossen.

Es versteht sich, daß auch andere Ausführungsformen zur Steuerung der Förderleistung möglich sind. So kann beispielsweise bei Verwendung einer Membranpumpe deren Hubfrequenz verändert werden. Eine weitere Möglichkeit ist, der Pumpe im Luftkanal einen steuerbaren Durchlaß nachzuschalten.

Rein prinzipiell ist es auch möglich die Pumpensteuereinheit 62, 62' in einer anderen Ausführung, als der in Fig. 3 und 4 dargestellten, zu realisieren. Ebenso ist die Polung der Anschlüsse der Spannungsversorgung lediglich beispielhaft zu verstehen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht zur Veränderung der Förderleistung der Pumpe 30 den wahlweisen Anschluß von verschiedenen, ohnehin vorhandenen Spannungen vor. Dies bietet sich besonders in einem Kraftfahrzeug mit einem Zweispannungsbordnetz an, da hierzu lediglich ein weiterer Umschalter zum wahlweisen Anschluß der Pumpe 30 an eine der beiden Spannungen in der Vorrichtung angeordnet werden muß.

Das oben beschriebene Verfahren und die Vorrichtung werden zur Dichtheitsprüfung von Tankentlüftungsanlagen in Kraftfahrzeugen durchgeführt bzw. eingesetzt.

Es versteht sich, daß ein derartiges Verfahren und eine solche Vorrichtung, gegebenenfalls mit geringfügigen Modifikationen, auch in anderen technischen Bereichen zur Dichtheitsprüfung anderer Behältnisse, beispielsweise von Flüssigkeits- oder Gasbehältern, durchgeführt bzw. eingesetzt werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges, bei dem mit mindestens einer Druckquelle wahlweise wenigstens ein Referenzleck (42) oder das Behältnis mit einem Über- oder Unterdruck beaufschlagt und dabei jeweils mindestens eine Kenngröße der Druckquelle ermittelt wird (Referenzmessung bzw. Diagnosemessung), diese Kenngrößen miteinander verglichen werden und aus dem Ergebnis des Vergleichs auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der mindestens einen Druckquelle während der Referenzmessung und/oder während der Diagnosemessung verändert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:
    1. - während der Referenzmessung wird die Förderleistung der Druckquelle reduziert,
    2. - daraufhin wird vorzugsweise während einer frühen Phase der Diagnosemessung die Förderleistung über ein vorgebbares Zeitintervall vergrößert,
    3. - nach Ablauf des Zeitintervalls wird die Förderleistung der Druckquelle auf das vor der Vergrößerung herrschende Niveau reduziert.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Kenngrößen der Druckquelle auf der Basis der reduzierten Förderleistung der Druckquelle erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß falls aus dem Ergebnis des Vergleichs der Kenngrößen bei reduzierter Förderleistung auf einen für die Diagnosemessung nicht ausreichend großen Druck geschlossen wird, die Förderleistung während der Diagnosemessung erneut über wenigstens ein vorgebbares weiteres Zeitintervall vergrößert wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle in Abhängigkeit von dem Füllstand und dem Volumen des Behältnisses bestimmt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung mindestens einer elektrisch betriebenen Pumpe (30) verändert wird, indem deren Pumpenspannung variiert wird und daß mindestens der Pumpenstrom i und/oder mindestens ein Pumpendruck als Kenngröße ermittelt werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenspannung variiert wird, indem die elektrisch betriebene Pumpe (30) getaktet angesteuert wird.
  8. 8. Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung eines Behältnisses, insbesondere einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer wahlweise mit dem Behältnis und mit wenigstens einem Referenzleck (42) verbindbaren Druckquelle, zum Beaufschlagen des Referenzlecks (42) und des Behältnisses mit einem Über- oder Unterdruck, mit mindestens einem Erfassungsmittel zum Erfassen jeweils mindestens einer Kenngröße der Druckquelle, und mit einem Vergleichsmittel zum Erkennen des Vorhandensein eines Lecks durch Vergleichen der Kenngrößen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens ein Mittel zum Verändern der Förderleistung der Druckquelle während einer Beaufschlagung des Referenzlecks (42) und/oder des Behältnisses mit Druck.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Mittel zum Verändern der Förderleistung mindestens ein in einem Stromkreis einer elektrisch betriebenen Druckquelle zu- und wegschaltbarer Widerstand (R2) und/oder mindestens ein Mittel zum Takten mindestens einer Versorgungsspannung dieser Druckquelle ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Mittel zum Verändern der Förderleistung ein Schaltmittel zum wahlweisen Anschluß einer elektrisch betriebenen Druckquelle an mindestens eine von mindestens zwei unterschiedlichen Versorgungsspannungen ist.






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