DE10012778A1

DE10012778A1 - Verfahren und Vorrichtung zum emissionsarmen Betrieb einer Brennstofftankanlage insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10012778A1
Application number: DE10012778A
Authority: DE
Inventors: Martin Streib
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2001-09-27
Also published as: DE50108284D1; US6782873B2; JP4564221B2; BR0105175A; WO2001069072A1; US20020157655A1; EP1183456B1; JP2003527530A; EP1183456A1

Abstract

Die Vorrichtung zum Betrieb einer Brennstofftankanlage eines Kraftfahrzeuges weist eine Pumpen- und Ventilanordnung (11), ein Aktivkohlefilter (12), einen Kraftstoffvorratstank (14) und eine Steuereinrichtung (20). Zudem sind Sicherheitsventile (31, 32) sowie ein Druckschalter (33) vorgesehen. Die Anordnung (11) enthält ein stromlos bistabiles Magnetventil (40), das über eine Leitung (41) mit der Steuereinheit (20) verbunden ist und über ein Steuermodul (42) angesteuert wird. Die Steuereinheit (20) ist über Leitungen (43, 44) mit Druck- und/oder Temperatursensoren (45, 46) verbunden. Die Drucksensoren (45, 46) liefern über die Leitungen (43, 44) Drucksignale an die Steuereinheit (20). DOLLAR A Kommt das Steuermodul (42) bei der Auswertung der Druck-/Temperaturdaten zu dem Ergebnis, dass nach dem Abstellen des Fahrzeuges gegenüber dem Umgebungsdruck ein Überdruck im Kraftstoffvorratstank (14) zu erwarten ist, wird das bistabile Magnetventil (40) geöffnet, um den überschüssigen Kraftstoffdampf, entsprechend der Fließrichtung (47), über das Aktivkohlefilter (12) aus dem Kraftstoffvorratstank (14) in die Umgebung des Fahrzeuges zu leiten. Im Falle eines zu erwartenden Unterdrucks wird bzw. bleibt das bistabile Magnetventil (40) hingegen geschlossen, wodurch eine Dichtheitsprüfung der Brennstofftankanlage mittels Unterdruck erfolgen kann.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kontroll einrichtungen zur Überwachung der Emission von Kraft stoffdämpfen in Kraftfahrzeugen. Im Besonderen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Betrieb einer Brennstofftankanlage eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Durchführung einer zeitweiligen Dichtheitsprüfung der Brennstofftankanla ge, bei der ein Aktivkohlefilter zur Aufnahme von in der Brennstofftankanlage gebildetem gas- oder dampfför migem Brennstoff vorgesehen ist.

Heutige brennkraftgetriebene Kraftfahrzeuge weisen meist einen Kraftstoffvorratstank auf sowie eine Kon trolleinrichtung zur Überwachung und gegebenenfalls zur Verhinderung der Emission von in dem Kraftstoffvorratstank gebildeten Kraftstoffdämpfen. Die Kontrollein richtung dient insbesondere dazu, etwa auftretenden Kraftstoffdampf mittels eines Aktivkohlefilters einzu fangen und diesen in dem Aktivkohlefilter vorübergehend zu speichern. Flüchtige Kraftstoffdämpfe, das sind meist Kohlenwasserstoffdämpfe, bilden sich beispiels weise während eines Betankungsvorganges des Fahrzeugs oder aufgrund einer ansteigenden Kraftstofftemperatur im Tank und eines damit einhergehenden Anstiegs des Kraftstoffdampfdruckes.

Das Speichervermögen des Aktivkohlefilters nimmt nun mit steigender Menge an gespeichertem Kohlenwasserstoff stetig ab und daher ist es erforderlich, das Aktivkoh lefilter in regelmäßigen Abständen zu regenerieren, d. h. den gespeicherten Kohlenwasserstoff aus diesem wieder herauszulösen. Zu diesem Zweck ist das Aktivkoh lefilter über ein Regenerierventil mit einem zum Ansau gen von Verbrennungsluft dienenden Saugrohr der Brenn kraftmaschine verbunden. Durch Öffnen des Regenerier ventils entsteht somit ein Druckgefälle zwischen dem Aktivkohlefilter und dem Saugrohr, mittels dessen der in dem Aktivkohlefilter gespeicherte Kohlenwasserstoff in das Saugrohr geführt wird, um letztlich in der Brennkraftmaschine verbrannt und damit entsorgt zu wer den.

Es wird in dem vorliegenden Zusammenhang auf die in ei nigen Ländern, wie den USA, zukünftig von Seiten der Regierungen angestrebten verschärften gesetzlichen Re gelungen beim Betrieb von Brennkraftmaschinen hingewie sen. Nach diesen Regelungen ist es beispielsweise er forderlich, dass Kraftfahrzeuge, bei denen flüchtige Brennstoffe wie Benzin eingesetzt werden, eine eingangs genannte Kontrolleinrichtung aufweisen, die auch in der Lage ist, eine etwa bestehende Undichtigkeit (Leckage) im Tank bzw. der gesamten Brennstofftankanlage aufspü ren zu können.

Ein entsprechendes Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose von Leckagen in Brennstofftankanlagen von Kraftfahrzeugen werden in der zeitgleich eingereichten DE xxx xx xx (Aktenzeichen der Anmelderin: R. 38042 - EM 99/2837) vorgeschlagen. Diese basiert auf einer Er kennung von Druckänderungen, die durch einen innerhalb des Brennstofftanks angeordneten Drucksensor erfasst werden und die in dem abgesperrten Brennstofftank wäh rend einer Abstellphase des Fahrzeuges auftreten. Hier bei macht man sich insbesondere den bei einer möglichen Abkühlung des Brennstofftanks entstehenden Unterdruck des Tankinhalts zu Nutze. Im Falle eines vorhandenen Tanklecks steigt der Druck allmählich an, da über das Leck Umgebungsluft in den Tank einströmen kann. Durch einfache Druckmessung lässt sich somit das Vorliegen eines Lecks im Tank bzw. in der gesamten Tankanlage feststellen.

Alternativ kann der Unterdruck jedoch auch 'aktiv' mittels der Brennkraftmaschine erzeugt werden, wobei der Tank bzw. die gesamte Brennstofftankanlage mit dem Saugrohr kurzzeitig in druckleitende Verbindung ge bracht wird, wodurch sich im Tank ein dem Saugrohrdruck entsprechender Unterdruck aufbaut. Eine solche Vorge hensweise ist beispielsweise in der US-Patentschrift 5,957,115 beschrieben.

Ferner sind in der US-Patentschrift 5,146,902 ein Ver fahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei denen, im Gegensatz zu den beiden vorherigen Beispielen, ein Überdruck im Tank erzeugt wird und zur Leckdiagnose das Abfallen dieses Überdrucks überprüft wird.

In der genannten Druckschrift DE xxx xx xx (Aktenzei chen der Anmelderin: R. 38042 - EM 99/2837) ist darüber hinaus beschrieben, dass mittels des Drucksensors auch ein im Falle einer Erwärmung des Tankinhalts etwa auf tretender Überdruck entsprechend in der umgekehrten Druckrichtung zur Leckdiagnose herangezogen werden kann. Durch Verwendung von Unterdruck- und Überdruckbe dingungen beim Leckagetest lässt sich die Häufigkeit von Fehldiagnosen reduzieren.

Die bekannten gattungsgemäßen Verfahren und Vorrichtun gen haben den Nachteil, dass bei Vorliegen einer Un dichtigkeit bzw. einer Leckage des Brennstofftanks nach einer etwa erfolgten Erwärmung des Brennstofftanks und damit des Tankinhalts ein Überdruck entsteht, der dazu führt, dass durch das Leck kohlenwasserstoffhaltiges Gas oder Dampf von der Brennstofftankanlage, an dem Ak tivkohlefilter vorbei, in die Umwelt strömt. Dies ist bei einem Kraftfahrzeug insbesondere dann der Fall, wenn dieser Überdruck sich während einer Abstellphase des Fahrzeugs ausbildet, da in diesem Fall das über schüssige Gas bzw. der Dampf nicht aktiv mittels einer motorbetriebenen Pumpe bzw. eines durch den Motor selbst bewirkten Unterdrucks (z. B. über ein Saugrohr) abgesaugt werden kann.

Die genannte, zu dem Überdruck im Brennstofftank füh rende Situation kann im Übrigen auch ohne die beschrie bene Aufwärmung des Brennstofftanks eintreten, nämlich z. B. dann, wenn witterungsbedingt der Umgebungsdruck absinkt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs beschriebenes Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile vermeiden und welche insbesondere die genannte Umweltbelastung mit Kohlen wasserstoffen minimieren. Ferner sollen ein solches Verfahren und eine Vorrichtung möglichst einfach und damit kostengünstig implementierbar sein. Insbesondere im Hinblick auf einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug soll die Vorrichtung zudem eine möglichst geringe Ge wichtserhöhung der Brennstofftankanlage bedingen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhän gigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.

Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, zunächst eine gas- bzw. dampfbezogene physikali sche Zustandsgröße, beispielsweise den Gas- bzw. Dampf druck oder die Gastemperatur bzw. die Dampftemperatur, im Innern des Brennstofftankanlage und/oder in der Um gebung des Kraftfahrzeuges zu erfassen. Aus den so ge wonnenen Daten wird dann ein zu erwartender Gas- bzw. Dampfdruck in der Brennstofftankanlage ermittelt. Es wird also sozusagen eine probabilistische Vorhersage getroffen, wie der Gas- bzw. Dampfdruck sich aufgrund der vorliegenden Zustandsgrößen entwickeln wird, d. h. ob nach einer vorgebbaren Zeit ein Überdruck oder eher ein Unterdruck zu erwarten ist. Im Falle eines zu er wartenden Überdrucks des gas- bzw. dampfförmigen Brenn stoffes in der Brennstofftankanlage gegenüber dem ent sprechenden Druck in der Umgebung des Fahrzeuges wird der gas- bzw. dampfförmige Brennstoff, über das Aktiv kohlefilter, aus dem Brennstofftankanlage in die Umge bung des Fahrzeuges geleitet. In dem umgekehrten Falle eines zu erwartenden Unterdrucks wird hingegen die Brennstofftankanlage, oder der Brennstofftank allein, gas- bzw. dampfdicht, d. h. hermetisch abgeschlossen, um insbesondere eine Dichtheitsprüfung der Brennstofftank anlage mittels des vorliegenden Unterdrucks zu ermögli chen.

Bevorzugt wird vor dem Ablauf der genannten Verfahrens schritte noch überprüft, ob ein Abstellen des Kraft fahrzeuges zu erwarten ist. Da bei einem abgestellten Fahrzeug die üblichen Mechanismen zum Absaugen etwa vorhandenen überschüssigen Brennstoffgases bzw. -damp fes wegen des stehenden Motors nicht aktivierbar sind, besteht gerade in dieser Situation ein erhöhtes Risiko, dass Kohlenwasserstoffe durch ein etwa vorliegendes Leck nach außen entweichen.

Zur Verbesserung der Güte der Vorhersage im Zusammen hang mit der Ermittlung der genannten Druckverhältnisse kann weiter vorgesehen sein, dass die jeweilige physi kalische Zustandsgröße, d. h. die Temperatur und/oder der Druck, sowohl in der Brennstofftankanlage als auch in der Umgebung des Fahrzeuges erfasst werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Brennstofftankanlage nur dann gas- bzw. dampfdicht abgeschlossen wird, wenn ein vorgegebener negativer Temperaturgradient zwischen der Außentemperatur (Temperatur außerhalb des Fahrzeuges) und der Innentemperatur des Brennstofftanks festge stellt wird. Denn in diesem Fall ist mit einem Unter druckaufbau im Brennstofftank zu rechnen, der ein "Aus gasen" von Kohlenwasserstoffen durch ein etwa vorhande nes Leck wirksam verhindert.

Entsprechend kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein gas- bzw. dampfdichtes Abschließen der Brennstofftankanlage bzw. des Brennstofftanks verhindert wird, wenn ein negativer Druckgradient zwischen dem Innen druck der Brennstofftankanlage bzw. des Brennstofftanks und dem außerhalb des Fahrzeuges gemessenen Außendrucks erkannt bzw. vorhergesagt wird.

Ferner kann eine kurze Zeitspanne (Mindestzeit) zwi schen dem Abstellen des Fahrzeuges und dem gas- bzw. dampfdichten Abschließen der Brennstofftankanlage vor gegeben werden. Hierdurch kann wirksam vermieden wer den, dass sich ein Überdruck entwickelt, solange der Brennstoff bzw. Kraftstoff noch aufgrund eines vorange gangenen Schwappens des Kraftstoffes in dem Brennstoff tank ausgast.

Entsprechend kann auch eine Mindest-Wartezeit zwischen einem erkannten Tankvorgang und dem gas- bzw. dampf dichten Abschließen der Brennstofftankanlage vorgegeben werden. Ein Tankvorgang kann dabei mittels einer Tank deckelverriegelung oder dergleichen sensiert bzw. er fasst werden. Hierdurch wird vermieden, dass die Brenn stofftankanlage bei sehr frischem Kraftstoff, der stark zur Ausgasung neigt, zu früh gas- bzw. dampfdicht abge schlossen wird, was ebenfalls zu einem Überdruckaufbau führen würde.

Die erfindungsgemäß ebenfalls vorgeschlagene Vorrich tung weist insbesondere einen Sensor zum Erfassen der genannten physikalischen Zustandsgröße bzw. Zustandsgrößen auf. Ferner ist eine Recheneinheit zum Ermitteln eines zu erwartenden Gas- bzw. Dampfdrucks in der Brennstofftankanlage unter Berücksichtigung der ermit telten Zustandsgröße bzw. Zustandsgrößen vorgesehen. Zum Leiten des gas- bzw. dampfförmigen Brennstoffes, über das Aktivkohlefilter, aus der Brennstofftankanlage in die Umgebung des Fahrzeuges und/oder zum gas- bzw. dampfdichten Abschließen der Brennstofftankanlage, ins besondere zur Ermöglichung einer Dichtheitsprüfung der Brennstofftankanlage mittels des Unterdrucks, sind zu dem geeignete Steuermittel vorgesehen. Diese können im Bereich des Kraftfahrzeugbaus üblicherweise verwendete Ventile, Pumpen und/oder Steuergeräte umfassen. Die Im plementierung kann dabei vorteilhaft durch geringe Mo difikationen an einem bestehenden Programmcode eines Steuergerätes erfolgen oder durch den erfindungsgemäßen Einsatz bekannter hydraulicher Komponenten wie Pumpen, Ventile oder dergleichen.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Recheneinheit zusammenarbeitende Mittel zum Erfas sen eines bevorstehenden Abstellens des Kraftfahrzeuges auf. Die Vorteile wurden bereits bei der Würdigung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens genannt und gelten hier entsprechend. Ein bevorstehendes Abstellen des Fahrzeuges kann beispielsweise durch ein Ausschal ten des Motors oder, bereits im Vorfeld des Motoraus schaltens, über ein Ausschalten der Fahrzeugbeleuchtung bei erfasster Dunkelheit der Umgebung erkannt bzw. vorhergesagt werden. Auch kann der Zustand der Fahrertür (Öffnen-Schließen bei stehendem Motor) beim Treffen der Vorhersage herangezogen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können ein oder mehrere mit der Recheneinheit zusammenarbeitende Tempe ratursensoren zur Erfassung der Temperatur in der Brennstofftankanlage und/oder der Temperatur in der Um gebung des Fahrzeuges. Alternativ oder gleichzeitig können Drucksensoren zur Erfassung des Drucks in der Brennstofftankanlage und/oder des Drucks in der Umge bung des Fahrzeuges vorgesehen sein. Wie bereits er wähnt, kann durch eine gleichzeitig innerhalb und au ßerhalb des Fahrzeugs erfolgende Druck- und/oder Tempe raturerfassung und anschließende Gradientenbildung die Vorhersagegüte erheblich verbessert werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein zwischen dem Aktivkohlefilter und einem zum zeitweiligen Spülen des Aktivkohlefilters vorgesehenen Filter angeordnetes bistabiles Ventil, insbesondere stromlos bistabiles Magnetventil, auf. Ein solches Ventil erfüllt die vorbeschriebenen erfindungs gemäßen Anforderungen an die Gasfluss- bzw. Dampffluss steuerung in besonders effizienter Weise. Gegenüber den bekanntermaßen verwendeten Magnetventilen, die im unbe stromten Betriebszustand geschlossen sind, verharrt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Ventil stromlos in dem jeweils vorliegenden Öffnungszustand, d. h. entweder im geschlossenen oder im geöffneten Zustand. Nur zum Um schalten zwischen diesen beiden Zuständen, sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung, wird ein Stromimpuls benötigt. Dieses Ventil wird während einer erkannten Abstellphase des Fahrzeuges so gesteuert, dass es nur dann die Brennstofftankanlage nach außen hin gas- bzw. dampfdicht abschließt, wenn die Umge bungsbedingungen die Entstehung eines Unterdrucks im Tank bzw. in der Brennstofftankanlage erwarten lassen. In den anderen Fällen wird dagegen das Ventil geöffnet, um dadurch einen Druckausgleich zwischen dem Tank und der Umgebung ungehindert über das Aktivkohlefilter zu ermöglichen. Durch diese Maßnahme kann entweder ein Druckabbau eines etwa bereits bestehenden Überdrucks in der Brennstofftankanlage bzw. im Tank erfolgen oder verhindert werden, dass sich ein Überdruck überhaupt erst ausbildet, der Kraftstoffgas bzw. -dampf durch ein gegebenenfalls vorhandenes Leck herausdrücken würde.

Zum Erreichen einer noch höheren Sicherheit gegen das Ausgasen von Kohlenwasserstoffen kann vorgesehen sein, dass bei Erkennen eines Überdrucks mittels eines im Tankinnenraum angeordneten Drucksensors das Ventil un mittelbar geöffnet wird, um dadurch einen weiteren Druckaufbau wirksam zu verhindern.

Zeichnung

Die Erfindung wird im Folgenden weiter unter Heranziehung der Zeichnungen erläutert, wobei sich gleiche Re ferenzzeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Merkmale beziehen.

Fig. 1 zeigt, in schematischer Darstellung, eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung der Emis sion von Kraftstoffdämpfen in einem Kraft fahrzeug nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 zeigt, in Ausschnittvergrößerung, eine im Stand der Technik bekannte Ausführung der in Fig. 1 gezeigten Pumpen- und Ventilanordnung, und zwar zur Dichtheitsprüfung mittels Unter drucktechnik;

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer der Fig. 1 ähnlichen Blockdarstellung; und

Fig. 4 ein Flussdiagramm zur Illustration einer be vorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das schematische Blockdiagramm in Fig. 1 zeigt eine im Stand der Technik bekannte Kontrolleinrichtung 10 zur Überwachung der Emission von Kraftstoffdämpfen in einem (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug. Die Kontrolleinrich tung weist eine Pumpen- und Ventilanordnung 11 zur Leckdiagnose sowie ein Aktivkohlefilter 12 auf, die über eine Rohrleitung 13 druckleitend miteinander verbunden sind. Ein Kraftstoffvorratstank 14 ist mittels eines Überlauf- und Dampfflusskontrollventils 15 und über eine Rohrleitung 16 mit dem Aktivkohlefilter 12 verbunden. Ein Saugrohr 17 einer (hier nicht gezeigten) Brennkraftmaschine ist über eine Rohrleitung 18 eben falls mit dem Aktivkohlefilter 12 druckleitend verbun den. Die Kontrolleinrichtung weist im Verlauf der Rohr leitung 18, in der Nähe des Saugrohres 17, ein Regene rierventil 19 auf. Zudem ist eine Steuereinheit 20 vor gesehen, die mit der Pumpen- und Ventilanordnung 11 elektrisch verbunden ist und zur Steuerung der Anord nung 11 und des Regenerierventils 19 dient. Ferner ent hält die Kontrolleinrichtung 10 einen passiven Filter 21, der die Anordnung 11 mit Atmosphäre, d. h. der Umge bung des Fahrzeuges, druckleitend verbindet.

Im Betrieb des Fahrzeuges bzw. seiner (hier ebenfalls nicht gezeigten) Brennkraftmaschine oder beim Betanken des Kraftstoffvorratstanks 14 bilden sich im Tank 14 flüchtige Kohlenwasserstoffdämpfe, die über die Rohr leitung 16 in das Aktivkohlefilter 12 gelangen und in diesem in der bekannten Weise reversibel gebunden wer den. Das Regenerierventil 19 ist normalerweise ge schlossen. In regelmäßigen Zeitabständen wird das Rege nerierventil 19 durch die Steuereinheit 20 so angesteu ert, dass ein bestimmter Teildruck des im Saugrohr 17 bestehenden Unterdrucks des Aktivkohlefilters 12 zuge führt wird, was dazu führt, dass die gespeicherten Koh lenwasserstoffdämpfe von dem Aktivkohlefilter 12 über die Rohrleitung 18 und über das Regenerierventil 19 in das Saugrohr hineingesaugt werden, um schließlich der Brennkraftmaschine zur Verbrennung und damit endgülti gen Entsorgung zugeführt zu werden. Bei diesem Vorgang der Regenerierung des Aktivkohlefilters 12 wird über die Rohrleitung 13 und den Filter 21 Frischluft in das Aktivkohlefilter 12 eingesaugt, wodurch der eigentliche Spülungseffekt bewirkt wird.

Fig. 2 zeigt eine schematische Ausschnittvergrößerung einer im Stand der Technik bekannten Ausführungsform der in Fig. 1 bereits gezeigten Pumpen- und Venti lanordnung 11, und zwar in einer Ausführung, bei der eine Dichtheitsprüfung mittels einer natürlichen Unter druckmethode erfolgt. Ein Magnetventil 30 ist dabei nur während des Motorbetriebs bestromt und offen, um so ei nen möglichst großen Leitungsquerschnitt für das Spülen des Aktivkohlefilters 12 bereitzustellen. Bei abge stelltem Motor ist das Magnetventil 30 stromlos ge schlossen. Ferner sind passive Sicherheitsventile 'Vacuum Relief' 31 und 'Pressure Relief' 32 vorgesehen, die bei nur geringen Druckdifferenzen zwischen der Brennstofftankanlage, insbesondere dem Kraftstoffvor ratstank 14 und der Rohrleitung 16, und der Umgebung des Fahrzeuges (Atmosphäre) geschlossen sind. Daher können Temperaturänderungen im Kraftstoffvorratstank 14 zum Aufbau eines Unterdrucks oder Überdrucks im Kraft stoffvorratstank 14 führen. Bei größeren Druckdifferen zen zwischen dem Kraftstoffvorratstank 14 und der Umgebung öffnen die passiven Sicherheitsventile 31, 32 je weils entsprechend der Richtung des vorliegenden Druck gradienten, so dass ein Druckausgleich stattfinden kann. Der dabei vorliegende Überdruck oder Unterdruck wird mittels eines Druckschalters 33 erfasst. Auf die Details des Leckagetests wird hier nicht näher einge gangen, da dieser in der eingangs zitierten Patentlite ratur ausgiebig beschrieben ist und für die vorliegende Erfindung nur eine untergeordnete Rolle spielt.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer der Fig. 1 ähnlichen Blockdarstellung. In Übereinstim mung mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten bekannten Kontrolleinrichtung, weist die erfindungsgemäße Vor richtung eine Pumpen- und Ventilanordnung 11, ein Ak tivkohlefilter 12, einen Kraftstoffvorratstank 14, eine Steuereinrichtung 20, sowie entsprechende, hier nicht näher mit Bezugszahlen versehene Rohrleitungen auf. Entsprechend Fig. 2 weist die Pumpen- und Ventilanord nung 11 auch Sicherheitsventile 31, 32 sowie einen Druckschalter 33 auf. Im Unterschied zu der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtung, enthält die Pum pen- und Ventilanordnung 11 erfindungsgemäß ein strom los bistabiles Magnetventil 40. Dieses verharrt strom los sowohl im geschlossenen als auch im geöffneten Zu stand. Nur zum Umschalten zwischen diesen beiden Zu ständen wird ein Stromimpuls benötigt. Das bistabile Magnetventil 40 ist über eine elektrische Leitung 41 mit der Steuereinheit 20 verbunden und wird über ein Steuermodul 42, beispielsweise ein entsprechender Pro grammcode, angesteuert. Die Steuereinheit 20 ist zudem über elektrische Leitungen 43, 44 mit einem innerhalb des Kraftstofftanks 14 angeordneten Drucksensor 45 so wie mit einem außerhalb des Fahrzeuges angeordneten Drucksensor 46 verbunden. Anstelle der beiden Drucksen soren 45, 46 können auch Temperatursensoren eingesetzt werden oder Drucksensoren in Kombination mit Tempera tursensoren. Die Drucksensoren 45, 46 liefern über die Leitungen 43, 44 Drucksignale an die Steuereinheit 20. Sobald die Steuereinheit über (hier nicht gezeigte) Sensoren oder über einen CAN-Bus übertragene Daten eine bevorstehende Abstellphase des Fahrzeuges feststellt, werden die aktuell vorliegenden, aus den Drucksignalen gewonnenen Druckdaten mittels des Steuermoduls 42 da hingehend ausgewertet (siehe auch Fig. 4), ob nach dem Abstellen des Fahrzeuges ein Unterdruck oder aber ein Überdruck im Kraftstoffvorratstank 14 zu erwarten ist.

Im Falle, dass das Steuermodul 42 bei der Auswertung der Druckdaten zum Ergebnis kommt, dass nach dem Ab stellen des Fahrzeuges gegenüber dem Fahrzeugaußendruck (Atmosphäre) ein Überdruck im Kraftstoffvorratstank 14 zu erwarten ist, wird das bistabile Magnetventil 40 ge öffnet, um den überschüssigen Kraftstoffdampf, entspre chend der Fließrichtung 47, über das Aktivkohlefilter 12 aus dem Kraftstoffvorratstank 14 in die Umgebung des Fahrzeuges zu leiten. Im Falle eines zu erwartenden Un terdrucks wird bzw. bleibt das bistabile Magnetventil 40 hingegen geschlossen, wodurch eine Dichtheitsprüfung der Brennstofftankanlage mittels eines Unterdrucks er folgen kann. Es sei noch erwähnt, dass in Fließrichtung 48 Frischluft in das Aktivkohlefilter 12 geleitet wer den kann, um das bereits beschriebene Spülen zum Zwecke der Regenerierung des Aktivkohlefilters 12 durchzufüh ren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand des in Fig. 4 gezeigten Flussdiagrammes näher beschrieben. Zu nächst wird geprüft 50, ob der Motor des Fahrzeuges eingeschaltet wurde. Ist dies der Fall, wird weiter ge prüft 51, ob das Fahrzeug sich in einer Abstellphase befindet, d. h. ob zu erwarten ist, dass das Fahrzeug in Kürze abgestellt (z. B. geparkt) werden soll. Dies kann anhand unterschiedlichster Informationen, beispielswei se über den Motorzustand, Zustand der Fahrertür, oder dergleichen geschehen. Sobald erkannt wird, dass eine Abstellphase vorliegt, werden der Tankinnendruck und der Fahrzeugaußendruck erfasst 52. Alternativ oder zu sätzlich können entsprechende Innen- bzw. Außentempera turen erfasst werden. Die erfassten Druckdaten werden verglichen 53 und eine Vorhersage getroffen, ob ein Tankinnendruck erwartet wird 54, der höher ist als der Außendruck. Ist dies nicht der Fall, wird geprüft 55, ob das bistabile Magnetventil 40 bereits offen ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Magnetventil 40 geöffnet 56 und danach eine Warteschleife 57 durchlaufen. Durch die Warteschleife 57 wird vermieden, dass sich ein Überdruck entwickelt, solange der Kraftstoff noch auf grund eines vorangegangenen Schwappens des Kraftstoffes in dem Brennstofftank ausgast. Nach Ablauf der Warte schleife wird das Magnetventil 40 geschlossen 58, um danach gegebenenfalls einen Leckagetest durchzuführen 59.

Erfindungsgemäß wird demnach ein Leckagetest nur noch im Falle des Vorliegens eines Druckgefälles zwischen der Außenwelt und dem Tankinnern durchgeführt, wobei allenfalls Außenluft durch das Leck in den Kraftstoff vorratstank fließen kann. Hierdurch lassen sich Emis sionen von Kraftstoffdämpfen sehr wirksam vermeiden. Ist der erwartete Tankinnendruck allerdings höher als der erwartete bzw. vorliegende Umgebungsdruck, wird ge prüft 60, ob das Magnetventil bereits offen ist. Falls nicht, wird das Magnetventil 40 geöffnet, um den über schüssigen Kraftstoffdampf über das Aktivkohlefilter 12 aus dem Kraftstoffvorratstank 14 in die Umgebung des Fahrzeuges zu leiten.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer Brennstofftankanlage (10) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Durchführung einer zeitweiligen Dichtheitsprüfung der Brennstofftankanlage (10), wobei ein Aktivkoh lefilter (12) zur Aufnahme von in der Brennstoff tankanlage (10) gebildetem gas- oder dampfförmigem Brennstoff vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Erfassen (52) mindestens einer gas- bzw. dampfbezogenen physikalischen Zustandsgröße im Innern des Brennstofftankanlage (10) und/oder in der Umgebung des Kraftfahrzeuges;
b) Ermitteln (54) eines zu erwartenden Gas- bzw. Dampfdrucks in der Brennstofftankanlage (10) unter Berücksichtigung der in Schritt a) er mittelten physikalischen Zustandsgröße bzw. Zustandsgrößen;
im Falle eines zu erwartenden Überdrucks ins besondere des gas- bzw. dampfförmigen Brenn stoffes in der Brennstofftankanlage (10) ge genüber einem entsprechenden Druck in der Um gebung des Fahrzeuges:
c) Leiten (61) des gas- bzw. dampfförmigen Brennstoffes, über das Aktivkohlefilter (12), aus der Brennstofftankanlage (10) in die Um gebung des Fahrzeuges; und
im Falle eines zu erwartenden Unterdrucks insbesondere des gas- bzw. dampfförmigen Brennstoffes in der Brennstofftankanlage (10) gegenüber dem entsprechenden Druck in der Um gebung des Fahrzeuges:
d) Gas- bzw. dampfdichtes Abschließen (58) der Brennstofftankanlage (10), insbesondere zur Ermöglichung einer Dichtheitsprüfung (59) der Brennstofftankanlage (10) mittels des Unter drucks.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen insbesondere vor Schritt a) erfolgenden wei teren Schritt: Erfassen (51) eines bevorstehenden Abstellens des Kraftfahrzeuges.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass als physikalische Zustandsgröße die Temperatur in der Brennstofftankanlage und/oder die Temperatur in der Umgebung des Fahrzeuges er fasst wird bzw. erfasst werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als physikalische Zustandsgröße der Druck in der Brennstofftankanlage und/oder der Druck in der Um gebung des Fahrzeuges erfasst wird bzw. erfasst werden (52).

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine kurze Zeitspanne zwischen einem erkannten Abstellen des Fahrzeuges oder einem erkannten Betankungsvorgang der Brennstofftankanlage und dem gas- bzw. dampf dichten Abschließen der Brennstofftankanlage vor gegeben wird (57).

6. Vorrichtung zum Betrieb einer Brennstofftankanlage (10) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Durchführung einer zeitweiligen Dichtheitsprüfung der Brennstofftankanlage (10), die ein Aktivkohle filter (12) zur Aufnahme von in der Brennstoff tankanlage (10) gebildetem gas- oder dampfförmigem Brennstoff aufweist, gekennzeichnet durch minde stens einen Sensor (45, 46) zum Erfassen wenig stens einer gas- bzw. dampfbezogenen physikali schen Zustandsgröße im Innern des Brennstofftank anlage (10) und/oder in der Umgebung des Kraft fahrzeuges;
eine Recheneinheit (42) zum Ermitteln eines zu er wartenden Gas- bzw. Dampfdrucks in der Brennstoff tankanlage (10) unter Berücksichtigung der ermit telten physikalischen Zustandsgröße bzw. Zustandsgrößen;
Steuermittel (20) zum Leiten des gas- bzw. dampf förmigen Brennstoffes, über das Aktivkohlefilter (12), aus der Brennstofftankanlage (10) in die Um gebung des Fahrzeuges und/oder zum gas- bzw. dampfdichten Abschließen der Brennstofftankanlage (10), insbesondere zur Ermöglichung einer Dicht heitsprüfung der Brennstofftankanlage (10) mittels des Unterdrucks.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mit der Recheneinheit (42) zusammenarbeitende Mit tel zum Erfassen eines bevorstehenden Abstellens des Kraftfahrzeuges.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch mindestens einen mit der Recheneinheit (42) zusammenarbeitenden Temperatursensor (45, 46) zur Erfassung der Temperatur in der Brennstofftankan lage (10), insbesondere im Brennstofftank (14), und/oder der Temperatur in der Umgebung des Fahr zeuges.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens einen mit der Recheneinheit (42) zusammenarbeitenden Druck sensor (45, 46) zur Erfassung des Druckes in der Brennstofftankanlage (10), insbesondere im Brenn stofftank (14), und/oder des Druckes in der Umgebung des Fahrzeuges.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Ak tivkohlefilter (12) und einem zum zeitweiligen Spülen des Aktivkohlefilters (12) vorgesehenen Filter (21) angeordnetes bistabiles Ventil (40), insbesondere ein stromlos bistabiles Magnetventil, zum Ermöglichen eines Druckabbaus in der Brenn stofftankanlage (10) über den Filter (21).