DE10008189C2

DE10008189C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems

Info

Publication number: DE10008189C2
Application number: DE10008189A
Authority: DE
Inventors: Erich Kagleder
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2002-02-14
Anticipated expiration: 2020-02-24
Also published as: WO2001063117A1; DE50109812D1; EP1257738A1; DE10008189A1; US20030140685A1; US7017402B2; EP1257738B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 2.

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 meisten Systemen ist es jedoch nur bekannt, jedes Betriebsdatum für sich mit einem Schwellwert zu vergleichen, um die Funktionsfähigkeit des Tankentlüftungssystems insgesamt zu überprüfen.

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. vorgesteuer te 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.

Aus der DE 44 01 887 C2 ist ein Verfahren zur Diagnose von Komponenten eines Tankentlüftungssystems bekannt, bei dem unter anderem bei zwei verschiedenen Tankentlüftungsventilstellungen jeweils Quotienten aus einer gemessenen Luftmas se und einer in einem Kennfeld eines Steuergerätes abgespeicherten Luftmasse (die u. a. von der Drehzahl abhängig ist) gebildet werden. Unterscheiden sich die beiden Quotienten um einen vorbestimmten Betrag, so wird auf die ordnungsgemä ße Funktion des Tankentlüftungsventils geschlossen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur 4 Überprüfung eines Tankentlüftungssystems anzugeben, welches bzw. welche un abhängig von den Applikationen eines Leerlaufreglers eine genaue und einwand freie Überprüfung der Funktionsfähigkeit zuläßt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 bzw. durch die im Anspruch 2 ange gebenen Merkmale 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 Beurtei lung kann man dann den an sich bekannten Vergleich mit einem Schwellwert vor nehmen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung 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 Leer laufsteller vorgesteuert wird. Die Gesamtluftmasse bei einem geöffneten Tankent lüftungsventil ergibt sich somit aus der gemessenen Luftmasse (ml) sowie der über das Tankentlüftungsventil zusätzlich zuströmenden Luftmasse (ml_TEV).

Anstelle einer mit einem Luftmassensensor gemessenen Luftmasse (ml) könnte auch der vorgesteuerte Luftmassensollwert (ml_soll) des Leerlaufreglers als Luft massensignal verwendet werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der gemessene Luftmassenwert nicht fein genug auflösbar ist oder zu stark schwankt. Natürlich eignet sich die Verwendung des Luftmassensollwertes als Luftmassensig nal auch gerade dann, wenn kein Luftmassensensor vorhanden ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird aus der Luftmasse und der Motor-Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil sowie der Luftmasse und der Drehzahl bei ge schlossenem Tankentlüftungsventil eine relative Änderung der Luftmasse berech net. Die relative Luftmasse ergibt sich dabei aus einer Differenz des Quotienten aus der Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil und der Drehzahl bei geschlos senem Tankentlüftungsventil einerseits sowie dem Quotienten aus der Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüftungsventil und der Luftmasse bei geschlossenem Tank entlüftungsventil andererseits.

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 + nl_TEV, wobei ml_TEV die Luftmasse über das Tankentlüftungsventil 7 beschreibt.

Damit ergibt sich insgesamt die Gleichung:

Nach einer Umformung erhält man daraus:

Dabei bezeichnet der Quotient aus ml_TEV/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

1. Verfahren zur Überprüfung eines Tankentlüftungssystems mit den Schritten:
Erfassen oder Bestimmen einer Luftmasse bei geschlossenem Tankentlüf tungsventil (ml₀),
Erfassen der Motor-Drehzahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (n₀),
Erfassen oder Bestimmen einer Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüftungs ventil (ml),
Erfassen der Motor-Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (n),
dadurch gekennzeichnet,
dass aus der Luftmasse und der Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungs ventil sowie aus der Luftmasse und der Drehzahl bei geschlossenem Tank entlüftungsventil eine relative Änderung der Luftmasse (ml_TEV/ml₀) berechnet wird, wobei die relative Luftmasse berechnet wird als Differenz der Quotien ten aus Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (n) und Drehzahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (n₀) einerseits sowie Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüftungsventil (ml) und Luftmasse bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (ml₀) andererseits, und
dass aus der relativen Änderung der Luftmasse auf die Funktionsfähigkeit des Tankentlüftungssystems geschlossen wird.

2. 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 der Luftmasse und der Drehzahl bei geöffnetem Tankentlüftungsventil sowie aus der Luft masse und der Drehzahl bei geschlossenem Tankentlüftungsventil eine rela tive Änderung der Luftmasse (ml_TEV/ml₀) zu berechnen, wobei die relative Luftmasse berechnet wird als Differenz der Quotienten aus Drehzahl bei ge öffnetem Tankentlüftungsventil (n) und Drehzahl bei geschlossenem Tank entlüftungsventil (n₀) einerseits sowie Luftmasse bei geöffnetem Tankentlüf tungsventil (ml) und Luftmasse bei geschlossenem Tankentlüftungsventil (ml₀) andererseits.