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Title:
TANK SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/050366
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention describes a tank system for a motor vehicle. Downstream of the tank ventilation valve (4), the associated tank ventilation line (3) of the tank system splits into a first line (7) leading into the intake pipe (9) of the associated motor vehicle engine (13) downstream of the throttle valve (12), and into a second line (8) leading into the intake pipe (9) upstream of a turbocharger (11). This second line (8) is designed as a double-walled encapsulated line which comprises an inner channel (20) and an outer channel (19) surrounding said inner channel. In the event of a defect in the second line (8), outside air or gas/air from the inner channel (20) enters the outer channel (19) and flows from said outer channel via the first line (7) into the intake pipe (9). A device detects the inflowing air quantity, diagnoses said air quantity as infiltrated air and triggers an error message.

Inventors:
DE HAAS, Daniel (Am Schloßberg 26, Wenzenbach, 93173, DE)
Application Number:
EP2017/070069
Publication Date:
March 22, 2018
Filing Date:
August 08, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (Vahrenwalder Straße 9, Hannover, 30165, DE)
International Classes:
F02M25/08; F16L11/20; G01M3/02; G01M3/28; F02D41/00; F02D41/22; F16L9/18
Domestic Patent References:
WO2013053574A22013-04-18
Foreign References:
DE4341777A11995-06-14
DE10236387A12004-02-19
DE112012005308T52014-10-02
EP2589787A12013-05-08
US2767392A1956-10-16
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Tanksystem eines Kraftfahrzeuges mit einem Kraftstofftank, einer zu einem Aktivkohlefilter und von diesem zu einem Tankentlüftungsventil führenden Tankentlüftungsleitung, die sich nach dem Tankentlüftungsventil in eine erste in das Saugrohr des zugehörigen Kraftfahrzeugmotors stromab der Drosselklappe führende Leitung und in eine zweite in das Saugrohr stromauf eines Turboladers führende Leitung spaltet, wobei in jeder Leitung ein ein Zurückströmen verhinderndes Rückschlagventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (8) als doppel- wandig gekapselte Leitung ausgebildet ist, die einen einen Innenkanal (20) umgebenden Außenkanal (19) aufweist, der an der Mündungsstelle (21) des Innenkanals (20) in das Saugrohr

(9) geschlossen ist und der das Rückschlagventil (15) umgeht, und dass die Einrichtung zur Erfassung der von der ersten Leitung (7) in das Saugrohr (9) eingeführten Luftmenge so ausgebildet ist, dass sie eine Unterscheidung zwischen der im normalen Entlüftungsbetrieb in das Saugrohr

(9) eingeführten Luftmenge und der über den Außenkanal (19) der zweiten Leitung (8) bei einem Defekt in das Saugrohr (9) eingeführten Falschluftmenge ermöglicht. 2. Tanksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die eine Fehleranzeige realisiert, wenn die Erfassungseinrichtung Falschluft erfasst . 3. Tanksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung der von der ersten Leitung (7) in das Saugrohr (9) eingeführten Luftmenge eine Diagnoseeinrichtung umfasst.

4. Tanksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzweigungsstelle (6) der Tankentlüftungsleitung (3) , die beiden Rückschlagventile (15, 16) und die Umgehung (17) des einen Rückschlagventils (15) in einer als Entlüftungsmodul (18) ausgebildeten

Baueinheit angeordnet sind.

Description:
Beschreibung

Tanksystem eines Kraftfahrzeuges Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tanksystem eines

Kraftfahrzeuges mit einem Kraftstofftank, einer zu einem Aktivkohlefilter und von diesem zu einem Tankentlüftungsventil führenden Tankentlüftungsleitung, die sich nach dem Tankentlüftungsventil in eine erste in das Saugrohr des zugehörigen Kraftfahrzeugmotors stromab der Drosselklappe führende Leitung und in eine zweite in das Saugrohr stromauf eines Turboladers führende Leitung spaltet, wobei in jeder Leitung ein ein Zurückströmen verhinderndes Rückschlagventil angeordnet ist, und mit einer Einrichtung zur Erfassung der von der ersten Leitung in das Saugrohr eingeführten Luftmenge.

Derartige Tanksysteme für einen Turbolader aufweisende Motoren von Kraftfahrzeugen sind bekannt. Die aus dem Kraftstofftank weichenden gasförmigen Kohlenwasserstoffe werden dem Aktiv- kohlefilter zugeführt und dort gespeichert. Hierzu dient eine Tankentlüftungsleitung, die vom Aktivkohlefilter zu einem Tankentlüftungsventil führt, das von der entsprechenden Mo ¬ torsteuerung betätigt wird. Nach dem Passieren des Tankentlüftungsventils spaltet sich die Tankentlüftungsleitung in zwei Zweigleitungen auf, von denen eine erste Leitung in das Saugrohr des zugehörigen Fahrzeugmotors stromab der Drosselklappe mündet, während eine zweite Leitung stromauf eines Turboladers in das Saugrohr mündet. Auf diese Weise werden die beiden Betriebsweisen des Kraftfahrzeugmotors - Saugbetrieb, aufgeladener Betrieb - berücksichtigt.

In jeder Zweigleitung befindet sich ein Rückschlagventil, das ein Zurückströmen in Richtung auf den Kraftstofftank verhindert. Es ist bei einem derartigen Tanksystem von großer Bedeutung, dass das System fehlerfrei arbeitet und keine Lecks aufweist, aus denen die aus dem Kraftstofftank abgeführten Gase austreten können. Insbesondere betrifft dies die Tankentlüftungsleitung mit ihren beiden Zweigleitungen sowie die entsprechenden Einmündungssteilen in das Saugrohr und die entsprechenden Anschlüsse an das Tankentlüftungsventil, den Aktivkohlefilter und den Kraftstofftank. Um eine entsprechende Überwachung bzw. Diagnosefähigkeit des Systems sicherzustellen, hat man dabei einen eigenen Drucksensor eingesetzt oder entsprechende konstruktive Maßnahmen durchgeführt, wie beispielsweise die Ausführung einer nicht lösbaren (zerstörungsfreien) Verbindung der Entlüftungskomponenten. Der Einsatz eines eigenen Sensors erfordert jedoch hohe Kosten und die Häufigkeit der Diagnose ist unzureichend. Konstruktive Maßnahmen haben den Nachteil einer schwierigeren Montage und sind mit höheren Kosten verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tanksystem der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, bei dem Defekte im Bereich der in das Saugrohr stromauf des Turboladers mündenden Zweigleitung der Tankentlüftungs ¬ leitung besonders einfach und sicher feststellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Tanksystem der angegebenen Art dadurch gelöst, dass die zweite Leitung als doppelwandig gekapselte Leitung ausgebildet ist, die einen einen Innenkanal umgebenden Außenkanal aufweist, der an der Mün ¬ dungsstelle des Innenkanals in das Saugrohr geschlossen ist und der das Rückschlagventil umgeht, und dass die Einrichtung zur Erfassung der von der ersten Leitung in das Saugrohr eingeführten Luftmenge so ausgebildet ist, dass sie eine Unterscheidung zwischen der im normalen Entlüftungsbetrieb in das Saugrohr eingeführten Luftmenge und der über den Außenkanal der zweiten Leitung bei einem Defekt in das Saugrohr eingeführten

Falschluftmenge ermöglicht.

Die Erfindung betrifft daher die Ausgestaltung der Zweigleitung bzw. zweiten Leitung der Tankentlüftungsleitung, die in das Saugrohr stromauf des Turboladers mündet. Diese Leitung ist erfindungsgemäß doppelwandig ausgeführt, wobei sie einen In ¬ nenkanal und einen Außenkanal zwischen den beiden Leitungswänden aufweist. Der Außenkanal ist hierbei an der Mündungsstelle des Innenkanales in das Saugrohr geschlossen. Tritt nunmehr ein

Defekt an der zweiten Leitung bzw. an deren Anschlussstellen auf, der beispielsweise zu einem Austreten von entlüftetem Gas aus dem Innenkanal in den Außenkanal führt, so wird das in den Außenkanal eingetretene Gas (Falschluft) im Außenkanal in Richtung des Tankentlüftungsventils geführt, umgeht dabei das in der zweiten Leitung vorgesehene Rückschlagventil und gelangt über die erste Leitung in das Saugrohr stromab der Drosselklappe. Ein ent ¬ sprechender Effekt tritt auf, wenn von außen Luft in den Außenkanal eindringt. Auch diese Falschluft wird über die erste Leitung in das Saugrohr abgeführt.

Das Tanksystem weist ferner eine Einrichtung zur Erfassung der von der ersten Leitung in das Saugrohr eingeführten Luftmenge auf. Diese Einrichtung ist nunmehr so ausgebildet, dass sie in der Lage ist, eine Unterscheidung zwischen der im normalen

Entlüftungsbetrieb in das Saugrohr eingeführten Luftmenge und der über den Außenkanal der zweiten Leitung bei einem Defekt in das Saugrohr eingeführten Falschluftmenge durchzuführen. Auf diese Weise kann somit festgestellt werden, ob die zweite Leitung defekt ist. Da die im normalen Entlüftungsbetrieb bzw. Spül ¬ betrieb für die erste Leitung in das Saugrohr eingeführte Luftmenge (Gasmenge) wesentlich geringer ist als die bei einem Defekt in der zweiten Leitung angesaugte Luftmenge (Gasmenge) , kann die Unterscheidung in einfacher Weise durchgeführt werden, ob es sich um Falschluft aufgrund eines Defektes oder um eine normale Entlüftung handelt.

Die verkapselte Ausführung der zweiten, stromauf des Turboladers in das Saugrohr mündenden Leitung der Tankentlüftungsleitung stellt somit sicher, dass Defekte (Undichtigkeiten) an dieser Leitung sofort erfasst werden können. Dies betrifft insbesondere auch die Anschlussstelle der zweiten Leitung an das Saugrohr, da auch an dieser Stelle bei einem Defekt bzw. einer Undichtigkeit Falschluft in den Außenkanal gelangt und über die erste Leitung in das Saugrohr abgeführt wird.

Das in der zweiten Leitung vorgesehene Rückschlagventil wird vom Außenkanal umgangen, damit Falschluft durch den Außenkanal in die erste Leitung gelangen und zum Saugrohr abgeführt werden kann. Beim normalen Entlüftungsbetrieb gelangt das entlüftete Gas über den Innenkanal der zweiten Leitung in das Saugrohr an der Mündungsstelle stromauf des Turboladers. Wenn somit die zweite Leitung demontiert, zerstört oder undicht wird, kann im Saugbetrieb des Motors Luft aus der Umgebung oder der eigentlichen Entlüftungsleitung (dem Innenkanal) in das Saugrohr des Motors unter Umgehung der Drosselklappe strömen. Diese sogenannte Falschluft kann ohne weiteres identifiziert werden.

Da für die Verwirklichung der erfindungsgemäßen Merkmale keine aufwändigen konstruktiven Maßnahmen oder zusätzliche Sensoren erforderlich sind, wird insgesamt eine kostengünstige Lösung erreicht, die montagefreundlich ist und eine kontinuierliche Überwachung der entsprechenden Zweigleitung ermöglicht.

Vorzugsweise weist das erfindungsgemäß ausgebildete Tanksystem eine Anzeigevorrichtung auf, die eine Fehleranzeige realisiert, wenn die Erfassungseinrichtung Falschluft erfasst. Insgesamt kann daher die Einrichtung zur Erfassung der von der ersten Leitung in das Saugrohr eingeführten Luftmenge eine Diagnoseeinrichtung umfassen, die für eine permanente Überwachung der zweiten Leitung sorgt und bei Feststellung eines Defektes durch Erfassung der Einführung von Falschluft in das Saugrohr einen Fehler diagnostiziert und anzeigt.

In Weiterbildung der Erfindung können die Verzweigungsstelle der Tankentlüftungsleitung, die beiden Rückschlagventile und die Umgehung des einen Rückschlagventils in einer als Entlüf ¬ tungsmodul ausgebildeten Baueinheit angeordnet sein. Von diesem Entlüftungsmodul kann dann die doppelwandig ausgebildete zweite Leitung ausgehen und die erste Leitung abzweigen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eine Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung eines Tanksystems eines Kraftfahrzeuges; und

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des

Tanksystems der Figur 1. Das in Figur 1 nur schematisch dargestellte Tanksystem eines Kraftfahrzeuges besitzt einen Kraftstofftank 1, von dem aus Kraftstoff einem Motor 13 über eine Kraftstoffleitung (nicht gezeigt) zugeführt wird. Ferner geht vom Kraftstofftank 1 eine Tankentlüftungsleitung 3 ab, die zu einem Aktivkohlefilter 2 führt. In diesem werden die über die Tankentlüftungsleitung 3 abgeführten gasförmigen Kohlenwasserstoffe gespeichert. Vom Aktivkohlefilter 2 verläuft die Tankentlüftungsleitung 3 weiter bis zu einem Tankentlüftungsventil 4, das von einer zugehörigen Steuereinheit 5 (Motorsteuereinheit) gesteuert wird. Bei ge- ,

6 öffnetem Tankentlüftungsventil 4 gelangen gefilterte gasförmige Kohlenwasserstoffe bzw. Spülluft über die Tankentlüftungs ¬ leitung 3 bis zu einem Verzweigungspunkt 6 derselben, von wo aus eine erste Leitung 7 abgeht und in das Saugrohr 9 des Motors 13 stromab einer Drosselklappe 12 mündet und von dem eine zweite Leitung 8 abgeht, die in das Saugrohr 9 stromauf eines Turboladers 11 stromab eines zugehörigen Luftfilters 10 mündet. In beiden Leitungen 7 und 8 ist jeweils ein Rückschlagventil 16, 15 vorgesehen, die ein Zurückströmen zum Kraftstofftank 1 hin verhindern.

Der hier dargestellte Motor 13 weist, wie erwähnt, einen Turbolader 11 auf und kann somit im reinen Saugbetrieb oder im aufgeladenen Betrieb arbeiten.

Ferner ist im Saugrohr stromab der Drosselklappe 12 ein

Drucksensor 14 vorgesehen, mit dem der Druck im Saugrohr erfasst werden kann. Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des

Tanksystems der Figur 1, wobei hier insbesondere die Ausbildung der zweiten Leitung der Tankentlüftungsleitung dargestellt ist. Diese zweite Leitung 8 ist als doppelwandig gekapselte Leitung ausgebildet und besitzt einen Innenkanal 20 sowie einen diesen umgebenden Außenkanal 19. Der Außenkanal 19 umgeht das im Innenkanal 20 vorgesehene Rückschlagventil 15. Beide Rück ¬ schlagventile 15, 16, der Umgebungskanal 17 und der Verzwei ¬ gungspunkt 6 der beiden Leitungen sind hierbei in einer als Entlüftungsmodul ausgebildeten Baueinheit 18 angeordnet. Der Außenkanal 19 der zweiten Leitung 8 ist an der Einmündungssteile 21 der zweiten Leitung in das Saugrohr 9 geschlossen, während der Innenkanal 20 in das Saugrohr 9 mündet. Das hier beschriebene Tanksystem funktioniert in der folgenden Weise :

Es geht hierbei darum, mit einfachen Mitteln zu erfassen, ob die zweite Leitung 8 einen Defekt bzw. eine entsprechende Un ¬ dichtigkeit aufweist (Diagnose) und diese Leitung permanent auf eine derartige Fehlermöglichkeit zu überwachen. Tritt eine solche Undichtigkeit auf, beispielsweise dadurch, dass Luft bzw. Gas aus dem Innenkanal 20 oder Umgebungsluft in den Außenkanal gelangt, wird diese „Falschluft" vom Motor über die Umgehung 17 und die erste Leitung 7 in das Saugrohr 9 des Motors stromab der Drosselklappe 12 gesaugt. Eine vorgesehene Diagnoseeinrichtung (hier nicht gezeigt) , die beispielsweise den Drucksensor 14 aufweisen kann, kann dann feststellen, ob es sich in der Tat um Falschluft oder um im normalen Entlüftungsbetrieb abgeführtes Gas handelt. Falschluft strömt hierbei in wesentlich größeren Mengen in das Saugrohr ein als normal entlüftetes Gas, so dass eine Entscheidung in einfacher Weise getroffen werden kann. Wenn Falschluft diagnostiziert wird, kann beispielsweise ein op- tisches Alarmsignal abgegeben werden, das auf einen Defekt in der zweiten Leitung 8 hinweist.

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Bezugs zeichenliste

1 Kraftstofftank

2 Aktivkohlefilter

3 Tankentlüftungsleitung

4 Tankentlüftungsventil

5 Steuereinheit

6 Verzweigungspunkt

7 1. Leitung

8 2. Leitung

9 Saugrohr

10 Luftfilter

11 Turbolader

12 Drosselklappe

13 Motor

14 Drucksensor

15, 16 Rückschlagventil

17 Umgebungskanal

18 Baueinheit

19 Außenkanal

20 Innenkanal

21 Einmündungsstelle