DE10140987A1

DE10140987A1 - Brennkraftmaschine und Diagnoseverfahren für diese

Info

Publication number: DE10140987A1
Application number: DE2001140987
Authority: DE
Inventors: Arne Bahns; Axel Lang
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: DE10140987B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstofftank (20), einem mit diesem verbundenen Aktivkohlebehälter (22), welcher über ein Tankentlüftungsventil (24) mit einem Ansaugrohr (12) verbunden ist, und mit einer Kurbelgehäuseentlüftung (26). Hierbei ist die Kurbelgehäuseentlüftung (26) mit dem Aktivkohlebehälter (22) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstofftank, einem mit diesem verbundenen Aktivkohlebehälter, welcher über ein Tankentlüftungsventil mit einem Ansaugrohr verbunden ist, und mit einer Kurbelgehäuseentlüftung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Diagnoseverfahren für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Seit 1994 verlangt die "CARB" (California Air Resource Board) in den USA ein On Board Diagnosesystem für Kraftfahrzeuge. Dieses System hat die Aufgabe Fehlfunktionen am Fahrzeug, welche zur Überschreitung von Abgasgrenzwerten führen, dem Fahrer anzuzeigen. Daraufhin sind sogenannte "OBDII-Diagnosen" entstanden, die alle abgasrelevanten Bauteile im Fahrzeug, wie beispielsweise Katalysator, Kraftstoffsystem, Lambdasonde etc., auf Funktion und Plausibilität überwachen. Um die Akzeptanz des OBD-Systems bei den Benutzern zu gewährleisten legt die CARB großes Gewicht auf die Zuverlässigkeit des Systems. Gleichzeitig liegt dies auch im Interesse des Herstellers, da für OBD-Fehler eine 10-jährige Garantie gegeben werden muß, so daß Fehldiagnosen zu erheblichen Kosten, beispielsweise bei staatlich angeordneten Rückrufaktionen, führen können.

Derartige Fehldiagnosen können sich beispielsweise durch einen unkontrollierten Kraftstoffstrom aus dem Kurbelgehäuse in das Saugrohr über eine Kurbelgehäuseentlüftung ergeben, wie sie beispielsweise aus der US 3 673 997 und der DE 43 22 940 A1 bekannt ist. Hier wird die Kurbelgehäuseentlüftung direkt in das Saugrohr zwischen Luftfilter und Drosselklappe geführt. Auf dieses Weise wird durch den Unterdruck in der Ansaugstrecke ein aus dem Öl ausdampfender Kraftstoff ständig abgesaugt und der Verbrennung zugeführt. Dieser Kraftstoffstrom ist normalerweise so klein, daß er nicht ins Gewicht fällt. Es gibt aber Zustände, in denen sich ein überproportional großer Anteil Kraftstoff im Öl befindet, beispielsweise nach mehreren Kaltstarts bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen. Dieser Kraftstoffanteil kann relativ zur Tankentlüftung und Einspritzung so groß werden, daß die Diagnosen bezüglich eines Tankentlüftungsventils (TEV), Kraftstoffsystem und Lambdaregelung Fehler diagnostizieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine der obengenannten Art sowie ein Diagnoseverfahren für diese bzgl. der Zuverlässigkeit des OBDII-Systems zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch ein Verfahren der o. g. Art mit den in Anspruch 5 angegebenen Verfahrensschritten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei einer Brennkraftmaschine der o. g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kurbelgehäuseentlüftung mit dem Aktivkohlebehälter verbunden ist.

Dies hat den Vorteil, daß ein Kraftstoffstrom aus der Kurbelgehäuseentlüftung mit in die Berechnung der Einspritzmenge einbezogen ist und auf diese Weise eine Fehlfunktion der OBDII-Diagnose wirksam vermieden ist. Ferner ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Pufferung des Kraftstoffdampfes aus der Kurbelgehäuseentlüftung im Aktivkohlebehälter.

Um sicherzustellen, daß sich der Massestrom ausschließlich vom Kurbelgehäuse in Richtung Aktivkohlebehälter bewegt, ist die Kurbelgehäuseentlüftung über ein Rückschlagventil mit dem Aktivkohlebehälter verbunden.

Zum Begrenzen des auf die Kurbelgehäuseentlüftung wirkenden Unterdrucks aus dem Saugrohr ist die Kurbelgehäuseentlüftung über eine Drossel mit dem Aktivkohlebehälter verbunden.

Um ein Eindringen von Öl in den Aktivkohlebehälter zu verhindern, ist die Kurbelgehäuseentlüftung über einen Öldampf-Filter und/oder Ölabscheider mit dem Aktivkohlebehälter verbunden.

Bei einem Verfahren der o. g. Art sind erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen:

a) Schließen der Kurbelgehäuseentlüftung,
b) Aktivieren der Tankentlüftung und Spülen des Aktivkohlebehälters bis dessen Kraftstoffbeladung gegen Null geht,
c) Öffnen der Kurbelgehäuseentlüftung und Zuführen des Kraftstoffstromes aus dem Kurbelgehäuse in die Tankentlüftung,
d) Bestimmen der Kraftstoffmasse aus der Kurbelgehäuseentlüftung aus der Variation des λ-Reglers.

Dies hat den Vorteil, daß der Kraftstoffgehalt aus der Kurbelgehäuseentlüftung bestimmt werden kann. Hierdurch steht eine Diagnose für den Kraftstoffgehalt im Öl zur Verfügung, mit der frühzeitig etwaige Fehlfunktionen im Bereich des Kurbelgehäuses erkannt werden können.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
Die aus Fig. 1 schematisch ersichtliche Brennkraftmaschine umfaßt ein Kurbelgehäuse 10, dem über ein Saugrohr 12, eine Drosselklappe 14 und einen Luftfilter 16 Verbrennungsluft zugeführt wird. In das Saugrohr 12 mündet eine Tankentlüftung 18 eines Kraftstofftanks 20, wobei im Zuge der Tankentlüftung 18 der Kraftstofftank 20 über einen Aktivkohlebehälter 22 und ein Tankentlüftungsventil 24 (TEV) mit dem Saugrohr 12 verbunden ist.
Mit dem Kurbelgehäuse 10 ist ferner eine Kurbelgehäuseentlüftung 26 verbunden. Diese leitet Kraftstoffdampf aus dem Kurbelgehäuse 10 über ein Ventil 28 mit Drossel und einen Öldampf-Filter 30 mit Ölabscheider in den Aktivkohlebehälter 22 ein. Mit anderen Worten werden erfindungsgemäß die Gase aus der Kurbelgehäuseentlüftung 26 nicht direkt sondern über den Aktivkohlebehälter 22 in das Saugrohr 12 eingeleitet. Mittels vorhandener Funktionen ist die Beladung des Aktivkohlebehälters 22 über die Lambdaregelung bekannt, so daß der Kraftstoffanteil aus dem Kurbelgehäuse mit über die Standardfunktion des TEV 24 regeln läßt. Auf diese Weise werden die Gase aus der Kurbelgehäuseentlüftung 26 nicht mehr unkontrolliert sondern gezielt dem Saugrohr 12 und damit der Verbrennung zugeführt.
Das TEV 24 ist dabei zweckmäßigerweise ölresistent ausgebildet. Das Ventil 28 mit Drossel verhindert eine Rückströmung von dem Aktivkohlebehälter 22 in das Kurbelgehäuse 10 und das Öldampf-Filter mit Ölabscheider hält einen wesentlichen Teil eines Ölanteils aus der Kurbelgehäuseentlüftung zurück.
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet darüber hinaus auch eine zusätzliche Diagnosemöglichkeit, indem auf nachfolgend beschriebene Weise ein Kraftstoffanteil im Öl im Kurbelgehäuse überwacht wird. Hierbei wird das Ventil 28 zur Kurbelgehäuseentlüftung 26 zunächst geschlossen. Anschließend ist die Tankentlüftung über TEV 24 aktiv, bis durch die Spülung des Aktivkohlebehälters 22 die Kraftstoffbeladung desselben gegen Null geht. Anschließend wird der Tankentlüftung 18 durch Öffnen des Ventils 28 der Kurbelgehäuseentlüftung 26 der Kraftstoffstrom aus dem Kurbelgehäuse 10 zugeführt. Über die Variation des λ-Reglers wird dann die aus dem Kurbelgehäuse stammende Kraftstoffmasse bestimmt. Bei über längere Zeit aus der Norm fallenden Werten kann auf einen Defekt im Bereich des Kurbelgehäuses 10 geschlossen und ein entsprechender Wartungs- bzw. Reparaturbedarf angezeigt werden.

Claims

1. Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstofftank (20), einem mit diesem verbundenen Aktivkohlebehälter (22), welcher über ein Tankentlüftungsventil (24) mit einem Ansaugrohr (12) verbunden ist, und mit einer Kurbelgehäuseentlüftung (26), dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelgehäuseentlüftung (26) mit dem Aktivkohlebehälter (22) verbunden ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelgehäuseentlüftung (26) über ein Rückschlagventil (28) mit dem Aktivkohlebehälter (22) verbunden ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelgehäuseentlüftung (26) über eine Drossel mit dem Aktivkohlebehälter (22) verbunden ist.

4. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelgehäuseentlüftung (26) über einen Öldampf-Filter und/oder Ölabscheider (30) mit dem Aktivkohlebehälter (22) verbunden ist.

5. Diagnoseverfahren für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstofftank, einem mit diesem verbundenen Aktivkohlebehälter, welcher über ein Tankentlüftungsventil mit einem Ansaugrohr verbunden ist, und mit einer Kurbelgehäuseentlüftung, wobei die Kurbelgehäuseentlüftung mit dem Aktivkohlebehälter verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte,

a) Schließen der Kurbelgehäuseentlüftung,

b) Aktivieren der Tankentlüftung und Spülen des Aktivkohlebehälters bis dessen Kraftstoffbeladung gegen Null geht,

c) Öffnen der Kurbelgehäuseentlüftung und Zuführen des Kraftstoffstromes aus dem Kurbelgehäuse in die Tankentlüftung,

d) Bestimmen der Kraftstoffmasse aus der Kurbelgehäuseentlüftung aus der Variation des λ-Reglers.