DE102004045962A1

DE102004045962A1 - Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung und dessen Diagnoseverfahren

Info

Publication number: DE102004045962A1
Application number: DE102004045962A
Authority: DE
Inventors: Hajime Atsugi Hosoya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2005-06-16
Also published as: CN1601075A; US20050089407A1; US7121137B2; JP2005098125A

Abstract

Eine Luftpumpe wird in einem Zustand angetrieben, in dem ein Absperrventil nicht geöffnet ist, und ein Auftreten eines Fehlers im Absperrventil und der Luftpumpe wird diagnostiziert, basierend auf einer Antriebslast der Luftpumpe oder einem Druck stromaufwärts oder stromabwärts vom Absperrventil zu dieser Zeit.

Description

Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung, die Luft durch eine Luftpumpe einem abgeschirmten oder geschützten Bereich zuführt oder die Luft durch die Luftpumpe vom abgeschirmten oder geschützten Bereich absaugt, und dessen Verfahren.

Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2003-013810 offenbart eine Diagnosevorrichtung, die diagnostiziert, ob eine Leckage in einem Kraftstoffnebelkanal eines Kraftstoffnebelabführsystems auftritt oder nicht.

Bei dieser Diagnosevorrichtung wird der Kraftstoffnebelkanal durch ein Ventil abgeschirmt und dem abgeschirmten Bereich wird zum Unterdrucksetzen durch eine Luftpumpe Luft zugeführt.

Danach wird beruhend auf der Antriebslast der Luftpumpe festgestellt, ob eine Leckage im Kraftstoffnebelkanal aufgetreten ist oder nicht.

Wenn jedoch eine Abnormität bei der Luftpumpe oder dem Absperrventil, das in dem Kanal angeordnet ist, durch den die Luft durch die Luftpumpe geleitet wird, auftritt, verschlechtert sich die Genauigkeit der Leckagediagnose.

Daher ist es erforderlich, dass eine Fehlerdiagnose für die Luftpumpe und das Absperrventil durchgeführt wird.

Es ist jedoch schwer, eine genaue Fehlerdiagnose für die Luftpumpe und das Absperrventil während der Leckagediagnose durchzuführen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine genau durchgeführte Fehlerdiagnose für die Luftpumpe und das Absperrventil zu ermöglichen.

Um diese Aufgabe zu lösen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Luftpumpe in einem Zustand angetrieben wird, in dem das Absperrventil geschlossen gehalten wird, und dass diagnostiziert wird, ob ein Fehler in der Luftübertragungseinrichtung beruhend auf dem Übertragungszustand der Luft zu dieser Zeit auftritt oder nicht.

Die anderen Aufgaben und Merkmale dieser Erfindung werden verständlich durch die folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

Kurze Erklärung der Zeichnungen

1 zeigt ein Schaubild, das die Systemanordnung einer Ausführungsform einer Verbrennungskraftmaschine darstellt.

2 zeigt eine Schnittdarstellung eines elektromagnetischen Absperrventils aus 1.

3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Fehlerdiagnose einer Luftpumpe und eines Absperrventils darstellt.

4 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Fehlerdiagnose einer Luftpumpe und eines Absperrventils darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen

Eine in 1 dargestellte Verbrennungskraftmaschine 1 ist als ein Benzinmotor ausgestaltet, der in einem Fahrzeug eingebaut ist.
Ein Drosselventil 2 ist in einer Einlassleitung 3 der Verbrennungskraftmaschine 1 angeordnet.
Die Einlassluftmenge der Verbrennungskraftmaschine 1 wird durch das Drosselventil 2 gesteuert.
Für jeden Zylinder ist ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 4 in einem Krümmerabschnitt der Einlassleitung 3 stromabwärts des Drosselventils 2 angeordnet.
Das Kraftstoffeinspritzventil 4 spritzt Kraftstoff beruhend auf einem Einspritzimpulssignal ein, das von einer Steuerungseinheit 20 mit einem darin eingebauten Mikrocomputer ausgegeben wird.
Die Verbrennungskraftmaschine 1 ist mit einem Kraftstoffnebelabführsystem ausgestaltet.
Das Kraftstoffnebelabführsystem umfasst einen Verdunstungskanal 6, einen Blechbehälter oder Kanister 7, einen Abführkanal 10 und ein Abführsteuerungsventil 11.
Der in einem Kraftstofftank 5 entstehende Kraftstoffnebel wird über den Verdunstungskanal 6 im Kanister 7 auffangen.
Der Kanister 7 ist ein Behälter, der mit einem Absorptionsmittel 8, wie z.B. Aktivkohle, gefüllt ist.
Ferner ist ein Frischlufteinlass 9 an dem Kanister 7 ausgeformt und der Abführkanal 10 ist mit dem Kanister 7 verbunden.
Der Abführkanal 10 ist mit der Einlassleitung 3 stromabwärts des Drosselventils über das Abführsteuerungsventil 11 verbunden.
Das Abführsteuerungsventil 11 wird beruhend auf einem Abführsteuerungssignal geöffnet, das von der Steuerungseinheit 20 ausgegeben wird.
Wenn eine vorbestimmte Abführfreigabebedingung während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 1 erfüllt ist, wird das Abführsteuerungsventil 11 zum Öffnen angesteuert.
Wenn das Abführsteuerungsventil 11 zum Öffnen angesteuert wird, wirkt ein Einlassunterdruck der Verbrennungskraftmaschine 1 auf den Kanister 7, so dass der Kraftstoffnebel, der in dem Kanister 7 aufgenommen ist, durch frische Luft losgelöst wird, die durch den Frischlufteinlass 9 eingelassen wird.
Das abgeführte Gas, das den vom Kanister 7 losgelösten Kraftstoffnebel beinhaltet, gelangt durch den Abführkanal 10 hindurch, um in die Einlassleitung gesaugt zu werden.
Die Steuerungseinheit 20 beinhaltet in sich einen Mikrocomputer mit einer CPU, einen ROM-Speicher, einen RAM-Speicher, einen A/D-Wandler und ein Eingangs- /Ausgangsinterface.
Die Steuerungseinheit 20 empfängt Messsignale von verschiedenen Sensoren.
Als die verschiedenen Sensoren sind ein Kurbelwellenwinkelsensor 21, der den Rotationswinkel der Kurbelwelle erfasst, ein Luftstromsensor 22, der die Einlassluftmenge der Verbrennungskraftmaschine 1 misst, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23, der die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, ein Drucksensor 24, der den Druck in dem Kraftstofftank 5 ermittelt, und ein Kraftstoffmengensensor 25, der die Kraftstoffhöhe bzw. -menge im Kraftstofftank 5 ermittelt, ausgestaltet.
Ferner sind ein Abzugsabsperrventil 12 zum Öffnen/Schließen des Frischlufteinlasses 9 und eine Luftpumpe 13 zum Zuführen der Luft zum Verdunstungskanal 6 ausgebildet, um zu diagnostizieren, ob eine Leckage im Kraftstoffnebelkanal des Kraftstoffnebelabführsystems auftritt oder nicht.
Ein Abzugskanal der Luftpumpe 13 ist mit dem Verdunstungskanal 6 über eine Luftversorgungsleitung 14 verbunden.
Ein elektromagnetisches Absperrventil 15 ist in der Mitte der Luftversorgungsleitung 14 ausgebildet.
Das elektromagnetische Absperrventil 15 ist ein Absperrventil, das den Rückfluss in einen Kanal verhindert, durch den die Luft in den abgeschirmten Bereich der Luftpumpe 13 geleitet wird.
Das elektromagnetische Absperrventil 12 ist mit einer elektromagnetischen Spule als ein Betätigungselement, das die Energie zum Öffnen des Ventils erzeugt, ausgestaltet.
Weiterhin kann das elektromagnetische Absperrventil 15 durch das Ein-/Ausschalten der elektromagnetischen Spule geöffnet/geschlossen werden, unabhängig vom Primärseitendruck des elektromagnetischen Absperrventils 15.
Ferner ist ein Luftreiniger (air cleaner) 17 an der Einlasskanalseite der Luftpumpe 13 angeordnet.
Wenn ein Diagnosezustand erreicht ist, steuert die Steuerungseinheit 20 das Abführsteuerungsventil 11 und das Abzugsabsperrventil 12 zum Schließen an.
Dadurch werden der Kraftstofftank 5, der Verdunstungskanal 6, der Kanister und der Abführkanal 10 stromabwärts des Abführsteuerungsventils 11 als ein Diagnosebereich abgeschirmt.
An dieser Stelle wird der Diagnosebereich, wenn die Luftpumpe 13 aktiviert ist, mit Druck beaufschlagt.
Dann wird das Auftreten einer Leckage im Diagnosebereich diagnostiziert, beruhend auf einer Druckveränderung in dem Kraftstofftank 5 zu der Zeit, wenn der Diagnosebereich durch die Luftpumpe 13 unter Druck gesetzt wird.
Man beachte, dass es möglich ist, das Auftreten einer Leckage beruhend auf dem Druckverlust, nachdem der Diagnosebereich mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt ist, zu diagnostizieren.
Ferner ist es möglich, das Auftreten einer Leckage beruhend auf der Antriebslast der Luftpumpe 13 zu der Zeit, wenn der Diagnosebereich unter Druck gesetzt ist, zu diagnostizieren.
Darüber hinaus ist es möglich, dass der Druck in dem Diagnosebereich durch ein Absaugen der Luft aus dem Diagnosebereich durch die Luftpumpe 13 reduziert wird, um das Auftreten einer Leckage beruhend auf dem Druck im Kraftstofftank 5 oder der Antriebslast der Luftpumpe 13 zu dieser Zeit zu diagnostizieren.
Das elektromagnetische Absperrventil 15 ist wie in 2 dargestellt ausgestaltet.
Eine Füllkammer 14a, die stromabwärts offen ausgestaltet ist, ist in der Mitte der Luftversorgungsleitung 14 ausgeformt.
Die Füllkammer 14a ist mit dem Abflussanschluss der Luftpumpe über eine Luftleitung 14b verbunden.
Ein offenes Ende 14c der Luftleitung 14b führt durch die Wand der Füllkammer 14a hindurch, um sich in die Füllkammer 14a hinein zu erstrecken.
Ein plattenförmiges Ventil 31, das das offene Ende 14c verschließt, wird durch eine Schraubenfeder 32 in die Richtung zum Verschließen des offenen Endes 14c gedrückt.
Ein Fluiddruck in einer Rückflussrichtung zur Luftpumpe 13 vom Verdunstungskanal 6 aus wirkt als ein Druck zum Schließen des Ventils 31, wodurch ein Rückfluss verhindert wird.
Ferner ist das elektromagnetische Absperrventil 15 mit einer elektromagnetischen Spule 33 ausgestaltet, der elektrische Energie zugeführt wird, um eine elektromagnetische Kraft zum Öffnen des Ventils 31 zu erzeugen.
Hierbei ist die eingestellte Last durch die Federkraft der Schraubenfeder 32 so eingestellt, dass sie einem maximal generierten Druck der Luftpumpe 13 entspricht oder größer ist. Folglich wird, selbst wenn die Luftpumpe maximal angetrieben wird und wenn die magnetische Spule 33 ausgeschaltet ist, das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossenen gehalten.
Daher wird die elektromagnetische Spule 33 eingeschaltet, wenn der Diagnosebereich durch die Luftpumpe 13 mit der Luft zum Druckbeaufschlagen versorgt wird, um eine Ventilöffnungsenergie gegen die wirkende Ventilverschlusskraft der Schraubenfeder 32 zu erzeugen.
Daher ist es möglich, das elektromagnetische Absperrventil 15 durch das Steuern der elektrischen Stromzufuhr zur elektromagnetischen Spule 33 eigenmächtig zu Öffnen oder zu schließen.
Ferner wird, wenn das elektromagnetische Absperrventil 15 zwischen dem Verdunstungskanal 6 und der Luftpumpe 13 angeordnet ist, verhindert, dass der Kraftstoffdampf im Verdunstungskanal 6 die Luftpumpe 13 erreicht.
Darüber hinaus, wenn durch das elektromagnetische Absperrventil 15 verhindert werden kann, dass der Kraftstoffdampf in die Luftpumpe 13 eindringt, wird es überflüssig, eine komplizierte und teuere Dichtungsanordnung zu verwenden.
Ferner kann das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossen werden, selbst wenn eine Abnormität auftritt, bei der die Luftpumpe 13 bei abgeschalteter Stromversorgung zur elektromagnetischen Spule 33 weiter dreht, so dass eine abnormale Druck- oder Unterdruckbeaufschlagung des Diagnosebereichs verhindert werden kann.
Die Steuerungseinheit 20 führt die Leckagediagnose und auch die Fehlerdiagnose des elektromagnetischen Absperrventils 15 und der Luftpumpe 13, wie in dem Flussdiagramm in 3 dargestellt, aus.
In einem Schritt S1 wird das Abzugabsperrventil 12 geöffnet, um einen objektiven Bereich der Leckagediagnose auf den Atmosphärendruck zu bringen.
In einem Schritt S2 wird das Abzugabsperrventil 12 geschlossen, um den objektiven Bereich der Leckagediagnose abzuschirmen.
Man beachte, dass die Diagnose ausgeführt wird, wenn das Abführen nicht durchgeführt wird, z.B. gleich nachdem der Motorbetrieb gestoppt ist. Daher wird das Abführsteuerungsventil 11 in einem geschlossenen Zustand gehalten und der objektive Bereich der Leckagediagnose wird nur durch das Schließen des Abzugabsperrventils 12 abgeschirmt.
In einem Schritt S3 wird die Luftpumpe 13 angetrieben, um Luft in Richtung des Diagnosebereichs zuzuführen.
Hierbei wird das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossen gehalten, da eine Ansteuerung zum Öffnen des elektromagnetischen Absperrventils 15 nicht erfolgt.
In einem Schritt S4 wird der Antriebsstrom der Luftpumpe 13, der die Antriebslast der Luftpumpe 13 anzeigt, durch einen Strommesser ermittelt und es wird bewertet, ob der Antriebsstrom einen Referenzwert erreicht bzw. überschreitet oder nicht.
Der Referenzwert ist auf einen Wert festgesetzt, der von einem Messwert überschritten wird, wenn die Luftpumpe 13 und das elektromagnetische Absperrventil 15 im Normalzustand sind.
Wenn der Antriebsstrom den Referenzwert nicht erreicht oder überschreitet, fährt die Steuerung mit einem Schritt S5 fort, in dem festgestellt wird, ob der Antriebsstrom größer oder gleich einem unteren Grenzwert ist oder nicht.
Man beachte, dass der Referenzwert größer als der untere Grenzwert ist.
Wenn der Antriebsstrom kleiner als der untere Grenzwert ist, fährt die Steuerung mit einem Schritt S6 fort, in dem festgestellt wird, dass bei der Luftpumpe 13 eine Abnormität auftritt (Abnormität des Motors).
Andererseits, wenn der Antriebsstrom größer oder gleich dem unteren Grenzwert ist, fährt die Steuerung mit einem Schritt S7 fort.
In dem Schritt S7 wird festgestellt, dass ein Leistungsabfall der Luftpumpe 13, eine Leckage des elektromagnetischen Absperrventils 15 oder eine Leckage der Leitungleitung zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13 auftritt.
Ferner, wenn in dem Schritt S4 festgestellt wird, dass der Antriebsstrom den Referenzwert erreicht oder überschreitet, fährt die Steuerung mit einem Schritt S8 fort.
In dem Schritt S8 wird festgestellt, ob der Antriebsstrom kleiner oder gleich einem oberen Grenzwert ist.
Es ist zu beachten, dass der obere Grenzwert größer als der Referenzwert ist, der wiederum größer als der untere Grenzwert ist.
Wenn der Antriebsstrom den oberen Grenzwert erreicht, fährt die Steuerung mit einem Schritt S9 fort, in dem festgestellt wird, dass eine Abnormität der Luftpumpe 13 auftritt (Abnormität des Motors und/oder der Verriegelung der Pumpe).
Andererseits, wenn der Antriebsstrom kleiner oder gleich dem oberen Grenzwert ist, wird festgestellt, dass die Luftpumpe 13 im Normalzustand ist und die Steuerung fährt mit einem Schritt S10 fort.
In dem Schritt S10 wird festgestellt, ob der Druck im Kraftstofftank 5 synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 gestiegen ist oder nicht.
Hierbei wird die Luftpumpe 13 angetrieben, während das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossen gehalten wird. Daher wird der Druck im Kraftstofftank 5 niemals durch den Antrieb der Luftpumpe 13 beeinflusst, wenn das elektromagnetische Absperrventil 15 tatsächlich geschlossen gehalten ist.
Demzufolge wird angenommen, wenn festgestellt wird, dass der Druck im Kraftstofftank 5 synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 gestiegen ist, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 tatsächlich offen ist.
In solch einem Fall fährt die Steuerung mit einem Schritt S11 fort, indem festgestellt wird, dass ein Fehler auftritt, bei dem das elektromagnetische Absperrventil 15 nicht geschlossen ist.
Man beachte, dass, wenn die Diagnose der Luftpumpe 13 und des Absperrventils 15 gleich nachdem der Motorbetrieb gestoppt wurde ausgeführt wurde, der Druck im Diagnosebereich durch das Erzeugen von Kraftstoffnebel nach und nach ansteigt. Daher wird festgestellt, ob der Druck im Kraftstofftank 5 synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe angestiegen ist, beruhend darauf, ob der auftretende Druckanstieg den Druckanstieg durch den Kraftstoffnebel überschreitet oder nicht.
Andererseits, wenn in Schritt S10 festgestellt wurde, dass der Druck im Kraftstofftank 5 nicht synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 angestiegen ist, fährt die Steuerung mit einem Schritt S12 fort.
In dem Schritt S12 wird die elektromagnetische Spule 33 mit Energie versorgt, um das elektromagnetische Absperrventil 15 zu öffnen, das bis zu dieser Zeit geschlossen gehalten wurde.
In einem nächsten Schritt S13 wird festgestellt, ob der Antriebsstrom (Pumpenlast) der Luftpumpe 13 abgefallen ist oder ob sich der Druck im Kraftstofftank 5 immer mehr verändert hat, synchron mit der Ansteuerung zum Öffnen des elektromagnetischen Absperrventils 15.
Wenn das geschlossen gehaltene elektromagnetische Absperrventil 15 dadurch zum Öffnen angesteuert wird, dass der zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13 bis zu dieser Zeit eingeschlossene Druck freigelassen worden ist, wird die Antriebslast der Luftpumpe 13 reduziert, und außerdem dadurch, dass die Luftversorgung in den Diagnosebereich hinein gestartet wird, beginnt der Druck im Kraftstofftank 5 immer mehr sich zu ändern.
Demzufolge, wenn das elektromagnetische Absperrventil 15 zum Öffnen angesteuert wird, der Antriebsstrom der Luftpumpe 13 nicht reduziert ist und auch der Druck im Kraftstofftank nicht immer mehr steigt, fährt die Steuerung mit einem Schritt S14 fort, indem festgestellt wird, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 im geschlossenen Zustand festsitzt.
Andererseits, wenn der Antriebsstrom der Luftpumpe 13 reduziert ist und/oder der Druck im Kraftstofftank immer mehr gestiegen ist, synchron mit der Ansteuerung zum Öffnen des elektromagnetischen Absperrventils 15, fährt die Steuerung mit einem Schritt S15 fort, indem festgestellt wird, dass die Luftpumpe 13 und das elektromagnetische Absperrventils 15 im Normalzustand sind.
Man beachte, dass es nur durch den Antriebsstrom der Luftpumpe 13 oder auch nur durch den Druck im Kraftstofftank 5 möglich ist festzustellen, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 im geschlossenen Zustand festsitzt.
Ferner wurde die Luftpumpe 13 in der oben beschriebenen Ausführungsform 13 in einer Vorwärtsrichtung angetrieben, um die Luft in einer Luftstromrichtung des elektromagnetischen Absperrventils 15 zu übertragen. Dennoch ist es möglich, die Luftpumpe 13 so zu drehen, dass sie in einer entgegensetzten Richtung angetrieben wird, um die Diagnose auszuführen.
Wenn die Luftpumpe 13 so gedreht wird, dass sie in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, kann die Diagnose in den Schritten S4 bis S9 in gleicher Weise ausgeführt werden, als wenn die Luftpumpe 13 in der Vorwärtsrichtung gedreht wird.
Darüber hinaus wird, wenn die Luftpumpe 13 in der entgegengesetzten Richtung betrieben wird, in dem Schritt S10 festgestellt, ob der Druck im Kraftstofftank 5 synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 reduziert ist oder nicht, und in dem Schritt S12 festgestellt, ob der Druck im Kraftstofftank 5 sich immer weniger geändert hat oder nicht.
Ferner kann das in dem Flowchart in 3 dargestellte Diagnoseverfahren auf den Fall angewendet werden, indem die Leckagediagnose durch einen durch die Luftpumpe 13 unterdruckbeaufschlagen Diagnosebereich ausgeführt wird, wobei die Luftpumpe 13 in der entgegengesetzten Richtung (Richtung zum Einleiten der Luft in den Diagnosebereich hinein) angetrieben wird, um die Diagnose der Luftpumpe 13 und des elektromagnetischen Absperrventils 15 auszuführen.
Darüber hinaus ist es möglich, ein mechanisches Absperrventil, das mit einem Primärseitendruck geöffnet wird, als Absperrventil zu verwenden.
Wenn das mechanische Absperrventil verwendet, die Luftpumpe in der Vorwärtsrichtung angetrieben und die Abflussmenge der Luftpumpe 13 begrenzt wird, so dass die Primärseite des Absperrventils einen Druck unterhalb eines Ventilöffnungsdruckes hat, kann das Diagnoseverfahren im Flussdiagramm in 3 bis zum Schritt S11 angewendet werden wie es ist.
Ferner ist es möglich, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossen wird, wenn die Luftpumpe so angetrieben wird, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 geöffnet wird, um mit dem Signal zum Schließen des elektromagnetischen Absperrventils 15 die Diagnose des elektromagnetischen Absperrventils 15 beruhend auf der Veränderung der Antriebslast der Luftpumpe 13 und dem Druck im Kraftstofftank 5 auszuführen.
Darüber hinaus ist es möglich, dass, wie in 1 dargestellt, ein Drucksensor 26, der den Druck in der Leitung zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13 misst, angeordnet ist und dass die Diagnose des elektromagnetischen Absperrventils 15 und der Luftpumpe 13, wie in dem Flussdiagramm in 4 dargestellt, durchgeführt wird.
In einem Schritt S31 wird das Abzugsabsperrventil 12 geöffnet, um den objektiven Bereich der Leckagediagnose auf den atmosphärischen Druck zu bringen.
In einem Schritt S32 wird das Abzugsabsperrventil 12 geschlossen, um den objektiven Bereich der Leckagediagnose abzuschirmen.
Man beachte, dass die Leckagediagnose durchgeführt wird, wenn das Abführen nicht durchgeführt wird, wie beispielsweise gleich nachdem der Motorbetrieb gestoppt wurde. Daher wird das Abführsteuerventil 11 geschlossen gehalten und der objektive Bereich der Leckagediagnose ist durch das geschlossene Abzugsabsperrventil 12 abgeschirmt.
In einem Schritt S33 wird die Luftpumpe 13 angetrieben, um Luft in Richtung des Diagnosebereichs zuzuführen.
Hierbei wird, da das elektromagnetische Absperrventil 15 nicht zum Öffnen angesteuert wird, das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossen gehalten.
In einem Schritt S34 wird festgestellt, ob der Druck zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe, der durch den Drucksensor 26 bestimmt wird, einen Referenzdruck erreicht bzw. überschreitet oder nicht.
Wenn der Druck zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe den Referenzdruck nicht erreicht oder überschreitet, fährt die Steuerung mit einem Schritt S35 fort.
Der Referenzdruck wird auf einen Wert festgesetzt, der durch einen Messwert des Drucksensors 26 überschritten wird, wenn das elektromagnetische Absperrventil 15 und die Luftpumpe 13 im Normalzustand sind.
In einem Schritt S35 wird festgestellt, ob der Druck kleiner oder gleich einem unteren Grenzwert ist oder nicht.
Man beachte, dass der Referenzdruck größer als der untere Grenzwert ist.
Dann, wenn der Druck größer oder gleich dem unteren Grenzwert ist, fährt die Steuerung mit einem Schritt S36 fort.
In dem Schritt S36 wird festgestellt, dass eine Reduzierung der Motorleistung oder eine Reduzierung der Pumpenleistung der Luftpumpe 13, eine Leckage des elektromagnetischen Absperrventils 15 oder eine Leckage der Leitungleitung zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13 auftritt.
Andererseits, wenn der Druck kleiner als der untere Grenzwert ist, fährt die Steuerung mit einem Schritt S37 fort.
In dem Schritt S37 wird festgestellt, dass ein Stillstand des Motors und/oder der Pumpe der Luftpumpe 13, eine große Leckage der Rohrleitung zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13 oder ein Zustand auftritt, in dem das elektromagnetische Absperrventil 15 nicht geschlossen ist.
In einem Schritt S38 wird festgestellt, ob der Druck in dem Kraftstofftank 5 synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 gestiegen ist oder nicht.
Hierbei, wenn festgestellt wird, dass der Druck im Kraftstofftank 5 synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 gestiegen ist, wird Luft, die von der Luftpumpe 13 geliefert wird, in den Diagnosebereich durch das elektromagnetische Absperrventil 15 geleitet, das ordentlich geschlossen sein sollte. Demzufolge fährt die Steuerung mit einem Schritt S39 fort, wenn festgestellt wird, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 nicht geschlossen ist oder eine Leckage des elektromagnetischen Absperrventils 15 auftritt.
Andererseits, wenn der Druck im Kraftstofftank nicht synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe 13 gestiegen ist, wird die Luft durch das elektromagnetische Absperrventil 15 den nicht zugeführt. Daher fährt die Steuerung mit einem Schritt S40 fort, in dem festgestellt wird, dass eine Abnormität des Motors und/oder der Pumpe der Luftpumpe 13 auftritt.
Auf der anderen Seite, wenn im Schritt S34 festgestellt wird, dass der Druck zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13, der durch den Drucksensor 26 gemessen wird, den Referenzdruck erreicht oder übersteigt, fährt die Steuerung mit einem Schritt S41 fort.
In dem Schritt S41 wird die elektromagnetische Spule 33 mit Energie versorgt, um das elektromagnetische Absperrventil 15 zu öffnen, das bis zu dieser Zeit geschlossen gehalten worden ist.
Dann wird in einem nächsten Schritt S42 festgestellt, ob sich der Antriebsstrom (Pumpenlast) der Luftpumpe 13 verringert hat oder ob sich der Druck in dem Kraftstofftank 5 immer mehr verändert hat, synchron mit dem Signal zum Öffnen des elektromagnetischen Absperrventils 15.
Wenn das elektromagnetische Absperrventil 15, das geschlossen gehalten worden war, zum Öffnen angesteuert wird, wird dadurch, dass der Druck, der zwischen dem elektromagnetischen Absperrventil 15 und der Luftpumpe 13 zu dieser Zeit eingeschlossen war, freigelassen wird, die Antriebslast der Luftpumpe 13 reduziert und außerdem fängt dadurch, dass die Luftversorgung in den Diagnosebereich hinein gestartet ist, der Druck im Kraftstofftank 5 an, sich immer mehr zu ändern.
Demzufolge, wenn sich, obwohl das elektromagnetische Absperrventil 15 zum Öffnen angesteuert wird, der Antriebsstrom (Pumpenlast) der Luftpumpe 13 nicht reduziert und auch der Druck im Kraftstofftank 5 sich nicht immer mehr verändert, fährt die Steuerung mit einem Schritt S43 fort, in dem festgestellt wird, dass das elektromagnetische Absperrventil 15 geschlossen verriegelt ist.
Andererseits, wenn synchron mit dem Signal zum Öffnen des elektromagnetischen Absperrventils 15 der Antriebsstrom (Pumpenlast) der Luftpumpe 13 gesunken ist und/oder der Druck im Kraftstofftank sich immer mehr verändert hat, fährt die Steuerung mit einem Schritt S44 fort, in dem festgestellt wird, dass die Luftpumpe 13 und das elektromagnetische Absperrventil 15 im Normalzustand sind.
Man beachte, dass in dem Flussdiagramm in 4 die Luftpumpe 13 in einer Vorwärtsrichtung des elektromagnetischen Absperrventils 15 angetrieben worden ist (die Richtung zum Liefern der Luft zum Diagnosebereich). Dennoch ist es möglich, die Luftpumpe 13 in einer entgegengesetzten Richtung anzutreiben, um die Diagnose durchzuführen.
Wenn die Luftpumpe 13 in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, wird in dem Schritt S34 ein Druckabfall, in den Schritten S38 und S42 eine weniger werdende Veränderung des Drucks im Diagnosebereich und in dem Schritt S35 festgestellt, ob sich der Druck überhaupt nicht verringert hat oder sich wenig und immer weniger geändert hat.
Ferner kann das in dem Flussdiagramm in 4 dargestellte Diagnoseverfahren auf einen Fall angewendet werden, indem die Diagnose durch ein Erzeugen von Unterdruck im Diagnosebereich durch die Luftpumpe 13 durchgeführt wird, wobei die Luftpumpe 13 in der umgekehrten Richtung angetrieben wird (Richtung zum Unterdrucksetzen des Diagnosebereichs), um die Diagnose auszuführen.
Ferner kann, wenn ein mechanisches Absperrventil verwendet wird, das durch den Primärseitendruck geöffnet wird, wenn die Luftpumpe 13 in der Vorwärtsrichtung angetrieben und die Ausgabemenge der Luftpumpe begrenzt wird, so dass die Primärseite des Absperrventils einen geringeren Druck als den Ventilöffnungsdruck hat, das Diagnoseverfahren bis zu dem Schritt S40 des Flowcharts in 4 so wie es ist angewendet werden.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung JP 2002-329568, die am 22. September 2003 angemeldet worden ist, und deren Priorität in Anspruch genommen wird, wird durch Referenz hierin eingeschlossen.
Während nur eine ausgewählte Ausführungsform verwendet worden ist, um die vorliegende Erfindung darzustellen, ist es für einen Fachmann durch das Beschriebene offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne sich vom Bereich der Erfindung zu entfernen, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist.
Darüber hinaus ist die vorangegangene Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur zur Darstellung ausgegeben und nicht, um die Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist, und ihre Äquivalente zu begrenzen.
3
Eigendiagnose #1

S1: Öffnen Abzugsabsperrventil
S2: Schließen Abzugsabsperrventil
S3: Antreiben Luftpumpe
S4: Ist der Antriebsstrom der Luftpumpe größer oder gleich wie der Referenzwert?
S5: Ist der Antriebsstrom der Luftpumpe größer oder gleich wie der untere Grenzwert?
S6: Feststellen einer Abnormität des Motors in der Luftpumpe
S7: Feststellen eines Auftretens eines Abfalls der Pumpenleistung
S8: Ist der Antriebsstrom der Luftpumpe kleiner oder gleich wie ein oberer Grenzwert?
S9: Feststellen einer Abnormität des Motors und Festsitzen der Pumpe
S10: Ist der Druck im Kraftstofftank synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe geändert?
S11: Feststellen, dass das Absperrventil nicht geschlossen ist
S12: Absperrventil zum Öffnen ansteuern
S13: Ist der Antriebsstrom der Luftpumpe verringert oder ist der Druck im Diagnosebereich verändert?
S14: Feststellen, dass das Absperrventil geschlossen festsitzt
S15: Feststellen, dass die Luftpumpe und das Absperrventil im Normalzustand sind

4
Selbstdiagnose #2

S31: Öffnen Abzugsabsperrventil
S32: Schließen Abzugsabsperrventil
S33: Antreiben Luftpumpe
S34: Ist der Druck stromaufwärts des Absperrventils größer oder gleich wie der Referenzdruck?
S35: Ist der Druck stromaufwärts des Absperrventils größer oder gleich wie der untere Grenzwert?
S36: Feststellen des Auftretens eines Abfalls der Luftpumpenleistung und Ähnliches
S37: Feststellen des Auftretens eines Festsitzens der Luftpumpe und Ähnliches
S38: Ist der Druck in dem Kraftstofftank synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe geändert?
S39: Feststellen, dass das Absperrventil nicht geschlossen ist
S40: Feststellen einer Abnormalität der Luftpumpe
S41: Ansteuern des Absperrventils zum Öffnen
S42: Ist der Antriebsstrom der Luftpumpe abgefallen oder ist der Druck im Diagnosebereich verändert?
S43: Feststellen, dass das Absperrventil geschlossen besitzt
S44: Feststellen, dass die Luftpumpe und das Absperrventil im Normalzustand sind

Claims

Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung, die eine Luftpumpe zum Zuführen von Luft zu einem abgeschirmten Bereich und ein in einem Übertragungskanal zwischen dem abgeschirmten Bereich und der Luftpumpe angeordnetes Absperrventil umfasst, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Folgendes umfasst: eine Antriebseinheit, welche die Luftpumpe in einem Zustand antreibt, in dem das Absperrventil geschlossen gehalten ist; einen Übertragungszustanddetektor, der einen Übertragungszustand der Luft der Luftpumpe erfasst; und eine Diagnoseeinheit, die feststellt, ob ein Fehler der Luftübertragungseinheit auftritt oder nicht, basierend auf dem durch den Übertragungszustanddetektor bestimmten Übertragungszustand der Luft, wenn die Luftpumpe durch die Antriebseinheit angetrieben ist.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übertragungszustanddetektor die Antriebslast der Luftpumpe bestimmt.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Diagnoseeinheit das Auftreten eines Fehlers bei der Luftpumpe festgestellt, wenn die Antriebslast der Luftpumpe kleiner als ein unterer Grenzwert ist und wenn die Antriebslast der Luftpumpe einen oberen Grenzwert überschreitet.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übertragungszustandsdetektor einen Druck in dem Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil bestimmt.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Diagnoseeinheit das Auftreten eines Fehlers in der Luftübertragungseinrichtung feststellt, wenn der Druck in dem Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil sich nicht auf einen vorbestimmten Druck ändert.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übertragungszustandsdetektor den Druck in dem abgeschirmten Bereich bestimmt.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Diagnoseeinheit ein Auftreten eines Fehlers in dem Absperrventil feststellt, wenn sich der Druck in dem abgeschirmten Bereich synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe verändert.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übertragungszustanddetektor den Druck in dem Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil und ebenfalls den Druck in dem abgeschirmten Bereich bestimmt und die Diagnoseeinheit: feststellt, ob sich der Druck im abgeschirmten Bereich synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe ändert oder nicht, wenn sich der Druck im Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil nicht auf einen vorbestimmten Druck ändert; ein Auftreten eines Fehlers im Absperrventil feststellt, wenn sich der Druck im abgeschirmten Bereich synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe verändert; und ein Auftreten eines Fehlers in der Luftpumpe feststellt, wenn sich der Druck im abgeschirmten Bereich nicht synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe verändert.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit die Luftpumpe so antreibt, dass die Luft in einer zur Luftstromrichtung entgegengesetzten Richtung zum Absperrventil übertragen wird.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit die Luftpumpe so antreibt, dass die Luft in der gleichen Richtung wie die Luftstromrichtung zum Absperrventil übertragen wird und außerdem der Primärseitendruck des Absperrventils einen Ventilöffnungsdruck nicht erreicht.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Absperrventil Folgendes umfasst: einen Federkörper, der auf einen Ventilkörper eine Betätigungskraft zum Schließen des Ventils ausübt, die größer oder gleich wie eine maximal erzeugte Kraft der Luftpumpe ist; und ein Betätigungselement, das eine Ventilöffnungskraft gegen die Betätigungskraft zum Schließen des Ventils durch den Federkörper erzeugt.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die Antriebseinheit das Erzeugen der Ventilöffnungskraft durch das Betätigungselement stoppt, um einen Zustand herzustellen, in dem das Absperrventil geschlossen gehalten wird.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Antriebseinheit das Erzeugen/Stoppen der Ventilöffnungskraft durch das Betätigungselement schaltet, und die Diagnoseeinheit das Auftreten eines Fehlers in der Luftübertragungseinrichtung erkennt, beruhend auf einer Veränderung des Übertragungszustands beim Schalten des Erzeugens/Stoppens der Ventilöffnungskraft durch das Betätigungselement.
Diagnosevorrichtung für eine Luftübertragungseinrichtung, die ein Luftübertragungsmittel zum Übertragen der Luft zu dem abgeschirmten Bereich und ein Prüfmittel, das im Übertragungskanal zwischen dem abgeschirmten Bereich und dem Luftübertragungsmittel angeordnet ist, umfasst, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Folgendes umfasst: ein Antriebsmittel zum Antreiben des Luftübertragungsmittels in einem Zustand, in dem das Absperrmittel geschlossen gehalten ist; ein Übertragungszustandserfassungsmittel zum Erfassen eines Übertragungszustandes der Luft vom Luftübertragungsmittel; und ein Diagnosemittel zum Bestimmen, ob ein Fehler in der Luftübertragungseinrichtung auftritt oder nicht, beruhend auf dem Übertragungszustand der Luft, der durch das Übertragungszustandserfassungsmittel erfasst wird, wenn das Luftübertragungsmittel durch das Antriebsmittel angetrieben ist.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung, die eine Luftpumpe zum Übertragen von Luft zu einem abgeschirmten Bereich und ein in einem Übertragungskanal zwischen dem abgeschirmten Bereich und der Luftpumpe angeordnetes Absperrventil umfasst, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Antreiben der Luftpumpe in einem Zustand, in dem das Absperrventil geschlossen gehalten wird; Erfassen eines Übertragungsstatusses der Luft der Luftpumpe; und Diagnostizieren ob ein Fehler in der Luftübertragungseinrichtung auftritt oder nicht, beruhend auf dem Übertragungszustand der Luft.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Erfassens des Übertragungszustandes eine Antriebslast der Luftpumpe erfasst.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Diagnostizierens des Auftretens eines Fehlers folgende Schritte umfasst: Feststellen des Auftretens eines Fehlers der Luftpumpe, wenn die Antriebslast der Luftpumpe geringer als ein unterer Grenzwert ist; und Feststellen das Auftretens eines Fehlers der Luftpumpe, wenn die Antriebslast der Luftpumpe einen oberen Grenzwert überschreitet.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Erfassens des Übertragungszustandes den Schritt des Erfassens eines Drucks im Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil umfasst.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Diagnostizierens des Auftretens eines Fehlers folgenden Schritt umfasst: Feststellen des Auftretens eines Fehlers in der Luftübertragungseinrichtung, wenn der Druck im Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil sich nicht auf einen vorbestimmten Druck ändert.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Erfassens des Übertragungszustandes folgenden Schritt umfasst: Erfassen des Drucks im abgeschirmten Bereich.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 20, wobei der Schritt des Diagnostizierens des Auftretens eines Fehlers folgenden Schritt umfasst: Feststellen des Auftretens eines Fehlers in dem Absperrventil, wenn sich der Druck im abgeschirmten Bereich synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe geändert hat.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Erfassens des Übertragungszustandes folgende Schritte umfasst: Erfassen des Drucks im Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil; und Erfassen des Drucks im abgeschirmten Bereich, und der Schritt des Diagnostizierens des Auftretens eines Fehlers umfasst folgende Schritte: Feststellen, ob sich der Druck im abgeschirmten Bereich synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe verändert hat oder nicht, wenn sich der Druck im Übertragungskanal zwischen der Luftpumpe und dem Absperrventil nicht auf einen vorbestimmten Druck geändert hat; Feststellen des Auftretens eines Fehlers im Absperrventil, wenn sich der Druck im abgeschirmten Bereich synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe geändert hat; und Feststellen des Auftretens eines Fehlers in der Luftpumpe, wenn sich der Druck im abgeschirmten Bereich nicht synchron mit dem Antrieb der Luftpumpe geändert hat.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Antreibens der Luftpumpe den folgenden Schritt umfasst: Antreiben der Luftpumpe, so dass die Luft in einer entgegengesetzten Richtung zur Luftstromrichtung zum Absperrventil übertragen wird.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Antreibens der Luftpumpe den folgenden Schritt umfasst: Antreiben der Luftpumpe, so dass die Luft in einer Richtung, die mit der Luftstromrichtung gleich ist, zum Absperrventil übertragen wird und außerdem der Primärseitendruck des Absperrventils einen Ventilöffnungsdruck nicht erreicht.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 15, wobei das Absperrventil Folgendes umfasst: einen Federkörper, der auf einen Ventilkörper eine Bestätigungskraft zum Schließen des Ventils ausübt, die größer oder gleich wie eine maximal erzeugte Kraft der Luftpumpe ist; und ein Betätigungselement, das eine Ventilöffnungskraft gegen die Betätigungskraft zum Schließen des Ventils durch den Federkörper erzeugt.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 25, wobei der Schritt des Antreibens der Luftpumpe den folgenden Schritt umfasst: Stoppen des Erzeugens der Ventilöffnungskraft durch das Betätigungselement, um das Absperrventil geschlossen zu halten.
Diagnoseverfahren für eine Luftübertragungseinrichtung nach Anspruch 26, wobei der Schritt des Antreibens der Luftpumpe den folgenden Schritt umfasst: Schalten des Erzeugens/Stoppens der Ventilöffnungskraft durch das Betätigungselement, und der Schritt des Diagnostizierens des Auftretens eines Fehlers umfasst den folgenden Schritt: Diagnostizieren des Auftretens eines Fehlers in der Luftübertragungseinrichtung beruhend auf einer Veränderung im Übertragungszustand beim Schalten des Erzeugens/Stoppens der Ventilöffnungskraft durch das Betätigungselement.