DE10008189A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung eines TankentlüftungssystemsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems mit einem Tankentlüftungsventil bei einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Motor-Drehzahlsensor, einen Luftmassensensor und/oder einen Leerlaufregler zur Bereitstellung eines Luftmassensignals sowie eine Auswerteeinheit, welche die Änderungen der Drehzahl und Luftmassen bei geöffnetem und geschlossenem Tankentlüftungsventil zumindest mit einem Schwellwert vergleicht. DOLLAR A Zur Verbesserung der Diagnose des Tankentlüftungssystems wird vorgeschlagen, die Auswerteeinheit derart auszubilden, daß aus den Motor-Drehzahlen bei geschlossenem und geöffneten Tankentlüftungsventil sowie den Luftmassen bei geschlossenem und geöffnetem Tankentlüftungsventil ein Gesamtreaktionswert gebildet wird, der dann mit einem Schwellwert zu vergleichen ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überprüfung eines
Tankentlüftungssystems gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 4.
Es ist bekannt, das Tankentlüftungsventil eines Tankentlüftungssystems zur Über
prüfung seiner Funktionsfähigkeit gezielt zu öffnen und zu schließen. Die Motorre
aktionen auf das Öffnen oder Schließen des Tankentlüftungsventils wird dann un
tersucht. Beispielsweise ändern sich die Drehzahl und die Luftmasse beim Öffnen
oder Schließen des Tankentlüftungsventils. Bei den bisherigen Systemen ist es je
doch nur bekannt, jedes Betriebsdatum für sich mit einem Schwellwert zu verglei
chen, um die Funktionsfähigkeit des Tankentlüftungssystems insgesamt zu über
prüfen.
Je nachdem, wie schnell ein Leerlaufregler jedoch auf die durch ein Öffnen oder
Schließen des Tankentlüftungsventils vorgenommenen Änderungen reagiert,
kommt es zu unterschiedlichen Reaktionen. Bei einem langsamen Leerlaufregler
wird es überwiegend zu einer Reaktion bei der Drehzahl kommen. Bei einem
schnellen Leerlaufregler wird es überwiegend zu einer Reaktion bei der Luftmasse
kommen. Überdies sind natürlich auch alle dazwischenliegenden Reaktionen mög
lich, bei denen sich sowohl die Drehzahl als auch die gemessene bzw. vorgesteu
erte Luftmasse ändert. Insgesamt bedeutet dies, daß die jeweilige Reaktion stark
von der Applikation abhängig ist. Für den Fall, daß sich die Drehzahl und die Luft
masse gleichzeitig ändern, können die Amplituden eines jeden einzelnen Signals
unterschiedlich groß ausfallen. Dies führt insgesamt zu einem schlechten Rausch
abstand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Überprüfung eines Tankentlüftungssystems anzugeben, welche bzw. welches un
abhängig von den Applikationen eines Leerlaufreglers eine genaue und einwand
freie Überprüfung dessen Funktionsfähigkeit zuläßt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 bzw. durch die im Anspruch 4 ange
gebenen Merkmaie gelöst.
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist darin zu finden, daß die jeweiligen
Einzelgrößen (Betriebsdaten) nicht für sich mit einem eigenen Schwellwert vergli
chen werden. Vielmehr werden die verschiedenen Änderungen der Einzelgrößen zu
einer Gesamtreaktion zusammengefaßt, welche dann beurteilt wird. Bei der Beur
teilung kann man dann den an sich bekannten Vergleich mit einem Schwellwert
vornehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird die Annahme zugrundegelegt, daß sich die jeweiligen Luftmassen und Dreh
zahlen bei leerlaufendem Motor annähernd proportional zueinander verhalten (n ∼
ml). Insbesondere wird davon ausgegangen, daß bei einem geschlossen Tankent
lüftungsventil der Quotient aus Luftmasse und Drehzahl in etwa konstant ist (ml0 : n0
= ungefähr konstant).
In der Regel wird die über das Tankentlüftungsventil zusätzlich zugeführte Luftmas
se nicht gemessen oder bestimmt. Daher bekommt der Motor bei geöffnetem
Tankentlüftungsventil mehr Luft zur Verfügung gestellt, als dies über den Leerlauf
steller vorgesteuert wird. Die Gesamtluftmasse bei einem geöffneten Tankentlüf
tungsventil ergibt sich somit aus der gemessenen Luftmasse (ml) sowie der über
das Tankentlüftungsventil zusätzlich zuströmenden Luftmasse (mlTEV).
Anstelle einer mit einem Luftmassensensor gemessenen Luftmasse (ml) kann auch
der vorgesteuerte Luftmassensollwert (ml_soll) des Leerlaufreglers als Luftmassen
signal verwendet werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der gemes
sene Luftmassenwert nicht fein genug auflösbar ist oder zu stark schwankt. Natür
lich eignet sich die Verwendung des Luftmassensollwertes als Luftmassensignal
auch gerade dann, wenn kein Luftmassensensor vorhanden ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird aus der Luftmasse und der Motor-
Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil sowie der Luftmasse und der Dreh
zahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil eine relative Änderung der Luftma
sse berechnet. Die relative Luftmasse kann insbesondere aus einer Differenz des
Quotienten aus der Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil und der Dreh
zahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil einerseits sowie dem Quotienten aus
der Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüftungsventil und der Luftmasse bei ge
schlossenem Tankentlüftungsventil andererseits berechnet werden.
Die in den Patentansprüchen angegebenen Verfahren eignen sich zum Betrieb der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen
zeigen in
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung und
Fig. 2 eine Darstellung eines einfachen Verfahrens zum Betrieb der Vorrich
tung gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist in schematischer Blockschaltweise ein Motor 1 mit einem Abgaskanal 5
und einem Ansaugbereich 3 dargestellt. Im Ansaugbereich 3 sind eine Drosselklap
pe 2 und ein Luftmassenmesser 12 in Serie angeordnet. Der Luftmassenmesser 12
erfaßt die sich durch einen Ansaugkanal bewegende Luftmasse und gibt ein ent
sprechendes Signal an eine Auswerteeinrichtung 14 ab.
Zudem ist im Motor 1 ein Drehzahlsensor 10 vorgesehen, der sein Drehzahlsignal
ebenfalls an die Auswerteeinheit 14 abgibt. In der Auswerteeinheit 14 ist ferner ein
Schwellwert 16 gespeichert.
Die Drosselklappe 2 wird unter anderem von einem Leerlaufregler 13 beaufschlagt,
der einen dem Drosselklappenöffnungsgrad entsprechenden Luftmassensollwert
ml_soll an die Auswerteeinrichtung 14 abgibt.
Ferner ist ein Tankentlüftungssystem vorgesehen, von dem vorliegend lediglich das
Tankentlüftungsventil 7 mit einem Zufuhrkanal 6 dargestellt ist. Über den Zufuhrka
nal 6 wird die durch das Tankentlüftungsventil 7 strömende Luft dem Ansaugbe
reich 3 zugeführt. Das Tankentlüftungsventil 7 kann geschlossen oder geöffnet
werden (vgl. Ansteuerung durch Pfeil dargestellt).
Je nach Schaltzustand des Tankentlüftungsventils 7 erfolgt eine Motorreaktion in
Form einer Änderung der Motordrehzahl und/oder der durch den Ansaugbereich 3
strömenden Luftmasse.
Eine Überprüfung des Tankentlüftungssystems erfolgt nun bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel in der Weise, daß zunächst bei geschlossenem Tankentlüf
tungsventil 7 die Luftmasse ml0 sowie die zugehörige Drehzahl n0 erfaßt wird
(Schritt 50 in Fig. 2).
Sodann wird das Tankentlüftungsventil 7 geöffnet (Schritt 52).
Anschließend wird die Luftmasse ml sowie die zugehörige Drehzahl n bei geöffne
tem Tankentlüftungsventil 7 erfaßt (Schritt 54).
Nachfolgend wird im Schritt 56 ein Gesamtreaktionswert errechnet. Beim vorliegen
den Ausführungsbeispiel geht man davon aus, daß sich bei leerlaufendem Motor
die Luftmasse und die Drehzahl annähernd proportional verhalten (n ∼ ml). Daraus
folgt, daß der Quotient aus Luftmasse und Drehzahl in etwa konstant ist:
Bei geöffnetem Tankentlüftungsventil 7 ergibt sich dagegen eine Gesamtluftmasse
ml + nlTEV, wobei mlTEV die Luftmasse über das Tankentlüftungsventil 7 beschreibt.
Damit ergibt sich insgesamt die Gleichung:
Nach einer Umformung erhält man daraus:
Dabei bezeichnet der Quotient aus mlTEV/ml0 die relative Änderung der Luftmasse.
Dies ist vorliegend auch der Gesamtreaktionswert, der die Motorreaktion gesamt
haft beschreibt.
Vorteilhafterweise wird das Tankentlüftungsventil 7 kontinuierlich, d. h. rampenför
mig oder treppenförmig geöffnet. Gleichzeitig werden die Schritte 54, 56 und 58
ausgeführt. Erreicht man in Schritt 58 den Schwellwert, braucht das Tankentlüf
tungsventil 7 nicht mehr weiter geöffnet zu werden.
Natürlich kann man analog auch die Reaktionsbewertung von einem geöffnetem
Tankentlüftungsventil zu einem geschlossenen Tankentlüftungsventil durchführen.
Bei Durchführung des Verfahrens in beide Richtungen erhält man eine maximale
Information aus dem jeweiligen gezielten Öffnen oder Schließen des Tankentlüf
tungsventils und eine damit einhergehenden Diagnosesicherheit.
Den Gesamtreaktionswert, vorliegend also die relative Änderung der Luftmasse,
vergleicht man dann mit dem Schwellwert 16 und erhält je nach Unter- oder Über
schreiten des Schwellwerts eine Information darüber, ob das Tankentlüftungsventil
7 und das Tankentlüftungssystem insgesamt einwandfrei funktionieren.
Schwankt das vom Luftmassenmesser 12 stammende Luftmassensignal zu stark,
kann man auf den vom Leerlaufregler 13 stammenden Luftmassensollwert ml_soll
ausweichen, der dann als Ersatz für den an sich zu messenden Luftmassenwert ml
verwendet wird.
Mit der vorliegenden Erfindung ist man relativ unabhängig von einer Applikation des
Leerlaufreglers. Überdies erreicht man ein besseres Rauschverhältnis als mit dem
eingangs genannten Verfahren. Überdies muß das Tankentlüftungsventil nicht weit
geöffnet werden bis eine bestimmte Reaktion erfolgt. Dies bedeutet somit eine klei
nere Störung des Leerlaufs während eines Testlaufs. Im übrigen gestaltet sich das
vorliegende Verfahren einfacher als das ursprünglich angewendete Verfahren, da
man nur eine Größe, nämlich die Gesamtreaktion applizieren muß.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems mit einem Tank
entlüftungsventil bei einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Motor-
Drehzahlsensor (10), einen Luftmassensensor (12) und/oder einen Leerlauf
regler (13) zur Bereitstellung eines Luftmassensignales sowie eine Auswer
teeinheit (14), welche die Änderungen der Drehzahl und Luftmassen bei ge
öffnetem und geschlossenem Tankentlüftungsventil zumindest mit einem
Schwellwert vergleicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinheit (14) derart ausgebildet ist, um aus den Motor-
Drehzahlen sowie den Luftmassen jeweils bei geschlossenem und geöffne
tem Tankentlüftungsventil einen Gesamtreaktionswert zu bilden und diesen
Wert mit einem Schwellwert zu vergleichen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Luftmasse und der Motor-Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüf
tungsventil (ml, n) sowie aus der Luftmasse und der Drehzahl bei geschlos
senem Tankentlüftungsventil (ml0, n0) eine relative Änderung der Luftmasse
(mlTEV/ml0) berechenbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die relative Luftmasse (mlTEV/ml0) berechnet wird als Differenz der Quo
tienten aus Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (n) und Drehzahl
bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (n0) einerseits sowie Luftmasse
bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (ml) und Luftmasse bei geschlosse
nem Tankentlüftungsventil (ml0) andererseits.
4. Verfahren zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems mit den Schritten
Erfassen der Motor-Drehzahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (n0),
Erfassen der Motor-Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (n),
Erfassen oder Bestimmen einer Luftmasse bei geschlossenem Tankentlüf tungsventil (ml0),
Erfassen oder Bestimmen einer Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüftungs ventil (ml),
Bilden eines Gesamtreaktionswertes aus den erfaßten Drehzahlen und den erfaßten oder bestimmten Luftmassen und
Vergleich des Gesamtreaktionswertes mit einem vorgegebenen Schwellwert.
Erfassen der Motor-Drehzahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (n0),
Erfassen der Motor-Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (n),
Erfassen oder Bestimmen einer Luftmasse bei geschlossenem Tankentlüf tungsventil (ml0),
Erfassen oder Bestimmen einer Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüftungs ventil (ml),
Bilden eines Gesamtreaktionswertes aus den erfaßten Drehzahlen und den erfaßten oder bestimmten Luftmassen und
Vergleich des Gesamtreaktionswertes mit einem vorgegebenen Schwellwert.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Luftmasse und der Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungs
ventil sowie aus der Luftmasse und der Drehzahl bei geschlossenem Tan
kentlüftungsventil eine relative Änderung der Luftmasse (mlTEV/ml0) berech
net wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die relative Luftmasse berechnet wird als Differenz der Quotienten aus
Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (n) und Drehzahl bei ge
schlossenem Tankentlüftungsventil (n0) einerseits sowie Luftmasse bei ge
öffnetem Tankentlüftungsventil (ml) und Luftmasse bei geschlossenem Tan
kentlüftungsventil (ml0) andererseits.
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