DE102007002752A1

DE102007002752A1 - Verfahren zum Überwachen einer Brennstoffversorgungsanlage eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102007002752A1
Application number: DE102007002752A
Authority: DE
Inventors: Gerardo Dr.-Ing. Friedlmeier; Marcus Dipl.-Ing. Heberle; Erwin Dr.-Ing. Wüchner
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Cellcentric GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Brennstoffversorgungsanlage eines Fahrzeuges. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches es ermöglicht, unter Druck stehende Komponenten in kurzer Zeit mit verbesserter Zuverlässigkeit zu überprüfen. Die Erfindung besteht darin, dass bei einem Verfahren zum Überwachen einer Brennstoffversorgungsanlage eines Fahrzeuges, bei dem in einem durch Ventile abgeschlossenen Abschnitt einer Brennstoffleitung zwischen einem Brennstoffspeicher und einem Brennstoffverbraucher den Brennstoffdruck und die Brennstofftemperatur wiedergebende Signale gewonnen und vearbeitet werden, und bei dem dann, wenn für eine vorgegebene Zeitdauer eine Änderung des Brennstoffdruckes einen vorgegebenen Wert überschreitet, ein Fehlersignal erzeugt wird, die Brennstoffversorgung abgestellt wird, indem zuerst die Entnahme von Brennstoff aus dem Brennstoffspeicher unterbrochen, ein Teil des im Abschnitt befindlichen Brennstoffes entfernt und danach die Zufuhr von Brennstoff zum Brennstoffverbraucher eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Brennstoffversorgungsanlage eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung ist zur Eigendiagnose aller Bauteile und Systeme der Brennstoffversorgung eines Fahrzeuges oder einer stationären Anlage anwendbar. Das Verfahren ist insbesondere bei Fahrzeugen anwendbar, die mit Erdgas, Wasserstoff oder einem Brennstoffzellensystem angetrieben werden.
Um die Betriebssicherheit von Gasfahrzeugen zu gewährleisten, wird die Dichtheit von unter Druck stehenden Komponenten regelmäßig überprüft. Tritt ein Leck auf, können gefährliche Bedingungen auftreten, so dass die Brennstoffzufuhr zu einem Gasverbraucher oder die Zündung einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine verhindert werden muss. Zum Feststellen eines Lecks werden Lecksuchsprays oder Gasdetektoren eingesetzt. Diese Verfahren der Lecksuche sind zeitaufwändig und abhängig von der Sorgfalt einer Person, die die Suche durchführt. Es ist weiterhin bekannt, die Schließ- und Öffnungsfunktion von Ventilen zu überprüfen, indem die Arbeitweise der Stellorgane inspiziert wird.
Aus der JP 2006-092789 A ist ein Brennstoffzellensystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem zum Feststellen eines Lecks durch Schließen von Ventilen geschlossene Abschnitte in einer Gasleitung zwischen einem Gasbehälter und den Anodenseiten der Brennstoffzellen geschaffen werden. Für jeden Abschnitt wird eine Änderung der Gasmenge in einer vorgegebenen Zeitspanne überwacht, wobei Druck und Temperatur gemessen werden. Diese Methode ist zeitaufwändig und erfordert hochsensible Messtechnik. Zudem wird davon ausgegangen, dass die die Abschnitte bildenden Ventile ordnungsgemäß funktionieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Überwachen einer Brennstoffversorgungsanlage eines Fahrzeuges anzugeben, welches es ermöglicht, unter Druck stehende Komponenten in kurzer Zeit mit verbesserter Zuverlässigkeit zu überprüfen.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung wird bei einer Brennstoffversorgungsanlage mit einem Brennstoffspeicher, mit mindestens einem dem Brennstoffspeicher zugeordneten Ventil, mit einer Brennstoffleitung und mit einem Brennstoffverbraucher, dem ein weiteres Ventil zugeordnet ist, zuerst die Entnahme von Brennstoff aus dem Speicher unterbrochen, danach ein Teil des in der Leitung verbliebenen Brennstoffs entfernt und schließlich die Zufuhr von Brennstoff zum Verbraucher eingestellt.
Mit dem Außerbetriebsetzen des Fahrzeuges, insbesondere mit dem Betätigen eines Hauptschalters oder Zündschlüssels, kann die Entnahme aus dem Speicher unterbrochen werden, indem alle dem Speicher zugeordneten Ventile geschlossen werden. Besteht der Speicher aus mehreren Brennstoffbehältern, kann jedem Behälter ein eigenes steuerbares Ventil zugeordnet sein. Ein Teil des in der Leitung befindlichen Brennstoffs wird entfernt, indem dem Verbraucher noch für eine kurze Zeit Brennstoff zugeführt wird. Dadurch sinkt der Druck in den Brennstoff führenden Leitungen stromabwärts der Speicherventile ab. Die Stärke der Druckabsenkung ist abhängig von dem Brennstoffverbrauch im Verbraucher und vom Innenvolumen der Leitung bzw. Leitungen. Wird am Ende die Zufuhr von Brennstoff zum Verbraucher durch Schließen eines Absperrventils eingestellt, bleibt im Normalfall der Leitungsdruck konstant, wenn alle Speicherventile dicht schließen, die Brennstoffleitungen einschließlich der Verbindungselemente ohne Leck sind und das Absperrventil dicht schließt. Der Leitungsdruck liegt etwas niedriger als der Speicherdruck und ist abhängig von der Brennstofftemperatur. Bei einem erneuten Starten des Fahrzeuges steigt der Leitungsdruck nach dem Öffnen der Speicherventile auf das normale Betriebsniveau.
Der Zustand der Ventile und Leckagen in den Leitungen können durch Auswerten von Signalen diagnostiziert werden, die den Brennstoffdruck und die Brennstofftemperatur wiedergeben. Für eine Dichtheitsprüfung der Leitungen werden aus den Druck- und Temperatursignalen eine massenbezogene Leckrate bzw. eine Massenänderung pro Zeiteinheit errechnet. Das Diagnoseverfahren kann mittels eines Rechners und eines Programms durchgeführt werden, wobei folgende Fälle auftreten können: Schließt beim Abstellen des Fahrzeugbetriebes mindestens ein Speicherventil nicht, dann ändert sich der Leitungsdruck nicht oder nur unwesentlich. Schließen die Speicherventile, sind aber undicht, dann ist der Druckabfall in den Leitungen etwas geringer als bei ordnungsgemäß dichtenden Speicherventilen und es kommt nach dem Schließen des Absperrventils zu einem Druckanstieg. Schließen die Speicherventile dicht, aber die Leitungen weisen ein Leck auf, dann sinkt der Leitungsdruck nach dem Schließen des Absperrventils weiter ab. Öffnet nach erneutem Starten des Fahrzeuges ein zuerst angesteuertes Speicherventil nicht, dann bleibt der Leitungsdruck unverändert.
Die Sensoren zum Messen des Druckes und der Temperatur können selbst überwacht werden, wobei dann, wenn ein Sensor ausgefallen ist, eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben wird und das Diagnoseverfahren für die Ventile und Leitungen nicht durchgeführt wird. Fehler an einem Ventil oder einer Leitung werden selbsttätig erkannt und einem Fahrer optisch oder akustisch angezeigt. Weiterhin kann im Fehlerspeicher eines Steuergerätes eine entsprechende Fehlerinformation eingeschrieben werden.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Dabei zeigen:
1 ein Gasversorgungssystem eines Fahrzeuges,
2 ein Diagramm zum Druckverlauf einer Gasleitung, und
3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein Gasversorgungssystem eines Fahrzeuges welches mit einer Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird. Das Gasversorgungssystem umfasst einen Gasspeicher mit drei Gasbehältern 2–4, die jeweils mit einem fernbetätigten Ventil 5–7 verschließbar sind. Stromabwärts sind die Ventile 5–7 mit einer Gasleitung 8 verbunden. In der Gasleitung 8 zur Brennkraftmaschine 1 liegt ein Druckregler 9 und der Maschine 1 zugeordnet ein fernbetätigtes Absperrventil 10. Im Gasstrom vor dem Druckregler 9 sind ein Temperaturgeber 11 und ein Druckgeber 12 angeordnet. An einer Welle der Brennkraftmaschine 1 sitzt ein Drehzahlgeber 13. Die Ventile 5–7, 10, der Druckregler 9 und die Geber 11–13 sind mit einem Steuergerät 14 verbunden. Zum Durchführen einer Eigendiagnose sind der Temperaturgeber 11 und der Druckgeber 12 über zusätzliche Steuer- und Signalleitungen 15, 16 mit dem Steuergerät 14 verbunden. Das Steuergerät 14 enthält einen Rechner 17 und einen Fehlerspeicher 18. An das Steuergerät 14 sind weiterhin ein Zeitgeber 19, ein Hauptschalter 20, ein akustischer Signalgeber 21 und eine Anzeigeinheit 22 angeschlossen. Bei geschlossenen Ventilen 5–7, 10 ergibt sich ein abgeschlossener Leitungsabschnitt A.
Der Druckgeber 12 erfasst den Gasdruck in dem Leitungsabschnitt A. Um hochdruckseitig die Dichtheit der Gasleitung 8 prüfen zu können, ist der Druckgeber 12 im Gasstrom vor dem Druckregler 9 angeordnet. Der Druckregler 9 kann auch an den Gasbehältern 2–4 vor den Ventilen 5–7 angeordnet sein.
Der Temperaturgeber 11 erfasst die Gastemperatur im Leitungsabschnitt A. Alternativ kann der Temperaturgeber an einem Gasbehälter 2–4 angeordnet sein. Weiterhin kann ein Temperaturgeber zum Einsatz kommen, der die Umgebungstemperatur misst. Andere Temperaturgeber können verwendet werden, wenn sie nach Ablauf einer längeren Parkzeit eine Temperatur erfassen, die der Gastemperatur in dem Abschnitt A entspricht.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll anhand des Diagramms in 2 und des Ablaufdiagramms in 3 näher erläutert werden.
Zum Überwachen der Funktion der Behälterventile 5–7 und zur Kontrolle der Dichtheit der Gasleitungen 8 läuft bei jedem Abschalten des Gasfahrzeuges eine festgelegte Prozedur ab.
Sowohl die Dichtheitsprüfung der Leitungen 8 als auch die Ventildiagnose basieren auf derselben Prüfprozedur. Die benötigten Druck- und Temperaturdaten werden für beide Prüfungen fortlaufend ermittelt und die Auswertung erfolgt in dem Steuergerät 14 zu genau festgelegten Zeitpunkten. Aus Gründen der besseren Übersicht werden die beiden Verfahren jedoch nachfolgend getrennt beschrieben.
a) Ventildiagnose:
a1) Überprüfung der Ventil-Schließfunktion:
Wird das Fahrzeug über den Hauptschalter 20 abgeschaltet, dann wird zunächst der aktuelle Druck p_VS gespeichert. In
2 ist p_VS der gemessene Druck in dem Leitungsabschnitt A vor einem Schließen der Ventile 5–7. Wird die Gastemperatur in der Leitung 8 gemessen, wird gleichzeitig auch die Temperatur T_VS gemessen und gespeichert. Dann werden zum Zeitpunkt t₀ alle Ventile 5–8 geschlossen. Die Brennstoffmaschine 1 läuft bis zum Zeitpunkt t₁ noch weiter im Leerlauf, solange das Absperrventil 10 geöffnet ist und noch genügend Druck in den Leitungen 8 ist. Dadurch wird Gas aus den Leitungen 8 entnommen und der aktuelle Druck p_a in den Gasleitungen 8 hinter den Ventilen 5–7 sinkt. Danach wird geprüft, ob sich eine vorgegebene Druckabnahme einstellt, die im Folgenden mit Mindestdruckabnahme Δp₁ bezeichnet ist. Hierzu wird die Druckdifferenz D1 = (p_VS – p_a) gebildet und mit der Mindestdruckabnahme Δp₁ verglichen.
Wenn die Mindestdruckabnahme innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters Δt auftritt, schließen die Ventile 5–7 ordnungsgemäß. Der zugehörige Druckverlauf in der Leitung 8 ist in 2 mit Kurve 23 dargestellt. Schließt ein Ventil 5–7 beim Abstellen des Fahrzeuges nicht, dann ändert sich der Druck in den Leitungen 8 nicht. Der Druck bleibt konstant, wie Kurve 24 zeigt.
Als Bedingung für ein ordnungsgemäßes Schließen der Ventile 5–7 ergibt sich: D1 = pVS – pa ≥ Δp1 > 0 für ein t ≤ Δt,
mit Δp₁ = a·Δp_max, wobei Δp_max der maximale Messfehler des Druckgebers 12 ist und z.B. a = 3 gewählt wird.
2) Überprüfung der Ventil-Öffnungsfunktion:
Das Absperrventil 10 wird zum Zeitpunkt t₁ geschlossen. Der Druck p_NS wird nach vollständigem Schließen des Absperrventils 10 gespeichert und die Zeit t_P wird bis zum nächsten Start der Brennkraftmaschine 1 gemessen. Beim nächsten Start werden, vorausgesetzt eine Mindestparkzeit t_Pmin ist verstrichen, zunächst der Druck p_VÖ vor dem Öffnen des zu testenden Ventils 5–7 und die Temperatur T_VÖ gemessen und gespeichert. Danach wird geprüft, ob der Druck in den Gasleitungen 8 noch signifikant abgesenkt ist. Hierzu wird zunächst der momentan zu erwartende Druck p_VSe im betreffenden Behälter 2–4 berechnet:
Die Temperaturangaben werden in K verwendet. Mit der Berechnung von p_VSe wird berücksichtigt, dass sich der Druck im Behälter 2–4 nach Abstellen aufgrund von Temperaturänderungen ebenfalls ändert. Eine signifikante Druckabsenkung liegt dann vor, wenn die Druckabsenkung noch größer als der maximale Messfehler Δp_max des Druckgebers 12 ist: pVSe – pVÖ > b·Δpmax, mit b > 2.
Liegt eine signifikante Druckabsenkung vor, wird das zu testende Ventil 5–7 betätigt und anschließend geprüft, ob der Druckanstieg einen Mindestdruckanstieg Δp₂ übersteigt. Hierzu wird die Druckdifferenz D2 = (p_a – p_VÖ) gebildet, wobei p_a der aktuell gemessene Druck nach vollständigem Öffnen des zu prüfenden Ventils 5–7 ist. Diese Druckdifferenz D2 wird mit dem Mindestdruckanstieg Δp₂ verglichen. Tritt der Mindestdruckanstieg unmittelbar nach Öffnen des zu testenden Ventils 5–7 auf, dann hat sich dieses Ventil 5–7 geöffnet, was einem Leitungsdruckverlauf entsprechend Kurve 23 entspricht. Voraussetzungen für eine Ventilöffnungsprüfung sind:

1. t_P ≥ t_Pmin,
2. P_VSe – P_VÖ > b·Δp_max mit b > 2,0, und
3. ein zu testendes Ventil 5–7 wird betätigt.

Das zu testende Ventil 5–7 öffnet ordnungsgemäß, wenn nach dem Ventilöffnungsvorgang die Druckdifferenz D2 = pa – pVÖ ≥ Δp2 > 0 ist, wobei Δp2 = c·Δpmax mit c > 1,5 ist.
Anschließend werden auch die restlichen Ventile 5–7 geöffnet. Mit jedem erneuten Start wechselt das zuerst anzusteuernde Ventil 5–7. Hierzu wird mit dem Rechner 17 ein Merker für das nächste zu testende Ventil 5–7 gesetzt. Damit können nach und nach alle Ventile 5–7 auf richtiges Öffnen hin überprüft werden.
Voraussetzung für diesen Öffnungstest ist, dass zum Startzeitpunkt noch eine signifikante Druckdifferenz zwischen dem Druck im Gasbehälter 2–4 und dem Druck in den Leitungen 8 existiert. Dies ist i. a. nur dann gegeben, wenn die Ventile 5–7 dicht sind. Wird die Temperatur der Gasleitungen 8 direkt gemessen, kann t_Pmin sehr kurz gewählt werden. Der Öffnungstest der Ventile 5–7 kann nahezu bei jedem Start durchgeführt werden. Temperaturunterschiede zwischen dem Gas im Gasbehälter 2–4 und dem Gas in den der Umgebungstemperatur angleichenden Leitungen 8 werden dabei berücksichtigt.
b) Dichtheitsprüfung:
Mit der Dichtheitsprüfung wird sowohl die Dichtheit der Ventile 5–7 als auch die Dichtheit der unter Druck stehenden Gasleitungen 8 incl. Verschraubungen und aller angebauten Komponenten diagnostiziert. In beiden Fällen wird dabei überprüft, ob eine zulässige Leckrate überschritten wird. Üblicherweise werden Leckraten in Ncm³/h angegeben. Die Leckrate gibt die Menge Gas an, die stündlich maximal entweichen darf. Solange ein vorgegebener Wert nicht überschritten wird, ist das System als technisch dicht zu betrachten. Im Folgenden wird von einer zulässigen Leckrate für ein Gesamtsystem, wie z.B. Gasleitungen mit mehreren Leckstellen, von L_RV = 80 Ncm³/h ausgegangen. Nachfolgend wird jedoch aus Genauigkeitsgründen nicht mit dieser volumetrischen Leckrate L_RV gerechnet, da die Leckprüfung nicht unter Normbedingungen sondern bei unterschiedlichen Temperaturen erfolgt. Vielmehr wird mit einer massebezogenen Leckrate L_RM in g/s gerechnet. Ist ρ_N die Dichte des betrachteten Gases unter Normbedingungen, so gilt folgender Zusammenhang: LRM[g/s] = LRV[cm3/h]·ρN[g/dm3]/3,6·106.
Für Wasserstoff ergibt sich beispielsweise mit ρ_N = 0,08988 g/dm³ eine massenbezogene Leckrate L_RM von 1,997·10^–6 g/s.
Aufgabe der Dichtigkeitsprüfung ist es, zu überprüfen, ob die Leckrate L_RM entweder für die Ventile 5–7 oder für die Gasleitungen 8 überschritten wird. Hierzu wird die Massenänderung pro Zeiteinheit in den Gasleitungen 8 berechnet und mit der Leckrate L_RM verglichen. Zur Berechnung der Massenänderung in den Gasleitungen 8 wird die Masse zum Zeitpunkt t₁ des Schließens des Absperrventils 10 und zum Zeitpunkt t₂ unmittelbar vor Öffnen des ersten Ventils 5–7 unmittelbar vor dem nächsten Start berechnet:
wobei t_P die Parkzeit ist. Auch hier muss wie bei der Ventildiagnose gelten: tP ≥ tPmin.
Die zeitliche Änderung der Gasmasse in den Leitungen 8 berechnet sich aus der Massenänderung während einer Parkzeit t_P. Die Massen m_GL(t₁) und m_GL(t₂) werden aus der allgemeinen Gasgleichung wie folgt berechnet:
Dabei ist:

p: der gemessene Druck in den Gasleitungen 8, gemessen in bar,
T: die Temperatur des Gases in den Gasleitungen 8, gemessen in K,
V_GL: das zusammenhängende Innenvolumen der Gasleitungen 8 in dm³, und
R_S: die spezifische Gaskonstante für das betrachtete Gas in bar·dm³/(g·K),

_S

³

Beispielsweise gilt für Wasserstoff mit molarer Masse = 2 g: RS = R/(2g) = 0,04122 bar·dm3/(g·K).
Z(p, T) ist der Realgasfaktor des jeweiligen Gases, der insbesondere bei hohen Drücken berücksichtigt werden muss. Er wird üblicherweise als Tabelle in Abhängigkeit vom Gasdruck und der Gastemperatur hinterlegt oder es wird direkt die Dichte des Gases in den Leitungen 8 in Abhängigkeit vom Gasdruck und der Gastemperatur tabellarisch berechnet:
Insgesamt berechnet sich die Massenänderung pro Zeiteinheit in den Gasleitungen 8 wie folgt:
Positive Werte von Δm_GL/Δt bedeuten, dass aufgrund von undichten Ventilen 5–7 Gas in die Gasleitungen 8 strömt. Es zeigt sich ein Leitungsdruckverlauf entsprechend Kurve 25. Negative Werte von Δm_GL/Δt lassen auf undichte Gasleitungen 8 schließen, was einen Druckverlauf nach Kurve 26 ergibt. Beim Vergleich dieser berechneten Massenänderung pro Zeiteinheit mit der Leckrate wird berücksichtigt, dass sowohl die Druck- als auch die Temperaturwerte nur mit einer bestimmten Genauigkeit ermittelt werden. Ist dp/p der relative Messfehler der Druckmessung und dT/T der relative Messfehler der Temperaturmessung, so gilt für den relativen Fehler der Massenberechnung:
Dieser relative Fehler bei der Massenberechnung führt dazu, dass die zu überprüfende Vergleichsleckrate um diesen Fehler vergrößert werden muss:
Beträgt beispielsweise die relative Messgenauigkeit des Druckgebers 12 ± 0,25% und die relative Genauigkeit des Temperaturgebers 11 ± 2%, so ergibt sich eine Vergleichsleckrate L_RM* von 2,038·10^–6 g/s bei einer massenbezogenen Leckrate L_RM von 1,997·10^–6g/s.
Undichte Ventile 5–7 liegen vor, wenn: ΔmGL/Δt ≥ LRM* = Leckrate 1.
Undichte Gasleitungen 8 liegen vor, wenn: ΔmGL/Δt ≤ –LRM* = Leckrate 2.
Insbesondere für die Prüfung der Dichtheit der Ventile 5–7 ist es wichtig, dass in den Gasleitungen 8 ein etwas niedrigerer Druck als im Gasspeicher 2–4 herrscht. Nur bei einem Druckgefälle zwischen Gasspeicher 2–4 und Gasleitungen 8 strömt bei undichten Ventilen 5–7 Gas in die Leitungen 8. Deshalb basiert die Dichtheitsprüfung ebenso wie die Ventildiagnose auf dem in 2 gezeigten Druckverlauf. Ventildiagnose und Dichtheitsprüfung stellen deshalb eine Gesamtfunktion dar, d.h. mit dem Abschalten des Fahrzeugs werden zunächst sämtliche Ventile 5–7 geschlossen, der Gasmotor bzw. die Brennstoffzelle laufen noch kurze Zeit weiter, wobei Gas aus den Leitungen 8 entnommen wird und es zu einer Druckabsenkung in den Gasleitungen 8 kommt.
Die erste Massenberechnung m_GL(t₁) erfolgt unmittelbar nach dem Schließen des Absperrventils 10, die zweite Massenberechnung m_GL(t₂) erfolgt unmittelbar vor Öffnen des ersten Ventils 5–7 beim nächsten Start. Zwischen beiden Masseberechnungen bleibt das Fahrzeug abgestellt. Bezüglich der Mindestparkzeit t_Pmin, also der Zeit zwischen beiden Messungen, gelten dieselben Voraussetzungen wie bei der Ventildiagnose.
Das Ablaufdiagramm gemäß 3 gibt einen Überblick über die Ventildiagnose und die Dichtheitsprüfung. Das Verfahren beginnt mit einem Startbefehl S1 für die Ventildiagnose. Im Verfahrensschritt S2 wird abgefragt, ob die Vorraussetzungen für die Diagnose erfüllt sind. Ist dies nicht der Fall, wird im Schritt S3 zum Schritt S1 zurückgesprungen. Sind die Diagnosevoraussetzungen erfüllt, dann wird im Schritt S4 abgefragt, ob ein Zeitpunkt vor der Öffnung eines oder mehrere Ventile 5–7 besteht. Wenn dies der Fall ist, wird in einem Schritt S5 die Parkzeit t_P ermittelt. Im nächsten Schritt S6 wird geprüft, ob die Parkzeit t_P größer als eine Mindestparkzeit t_Pmin ist. Ist die Parkzeit t_P kleiner oder gleich der Mindestparkzeit t_Pmin, dann erfolgt im Schritt S7 eine Zurückgabe. Andernfalls wird in einem Schritt S8 die Leckrate berechnet. Ergibt eine Abfrage im Schritt S9, dass die berechnete Leckrate nicht größer als eine erlaubte Leckrate 1 ist, dann wird in einem Schritt S10 ein Signal generiert, dass mindestens ein Ventil 5–7 undicht ist. Danach erfolgt im Schritt S11 eine Zurückgabe. Ergibt die Abfrage im Schritt S9, dass die berechnete Leckrate größer als die Leckrate 1 ist, dann wird in einem Schritt S12 geprüft, ob die berechnete Leckrate kleiner als eine erlaubte Leckrate 2 ist. Ist dies der Fall erfolgt in einem Schritt S13 eine Zurückgabe. Ist dies nicht der Fall, dann wird in einem Schritt S14 ein Signal generiert, dass eine Leitung 8 undicht ist. Danach erfolgt im Schritt S15 eine Zurückgabe.
Ergibt die Abfrage im Schritt S4, dass ein Neustart mit Öffnen der Ventile 5–7 nicht bevorsteht, dann wird in einem Schritt S16 überprüft, ob die Ventile 5–7 geschlossen sind und ob das Absperrventil 10 weiter offen ist. Ist dies nicht der Fall, wird in einem Schritt S17 eine Zurückgabe vorgenommen. Andernfalls wird in einem Schritt S18 die Druckdifferenz D1 berechnet. Danach erfolgt in einem Schritt S19 die Abfrage, ob die Druckdifferenz D1 größer als eine Mindestdruckabnahme Δp₁ ist. Ist die nicht der Fall, dann wird in einem Schritt S20 ein Signal generiert, dass mindestens ein Ventil 5–7 nicht schließt. Nach dem Schritt S20 erfolgt in einem Schritt 21 eine Zurückgabe. Ist die Druckdifferenz D1 größer als die Mindestdruckabnahme Δp₁, dann wird in einem Schritt S23 abgefragt, ob die Voraussetzungen für eine Ventilöffnungsprüfung erfüllt sind. Ist dies nicht der Fall, dann erfolgt in einem Schritt S24 eine Zurückgabe. Andenfalls wird in einem Schritt S25 die Druckdifferenz D2 berechnet und in einem Schritt S26 geprüft, ob die Druckdifferenz D2 größer als die Mindestdruckzunahme ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann wird in einem Schritt S27 ein Signal generiert, dass sich ein Ventil 5–7 nicht öffnen lässt. Andernfalls und im Anschluss an den Schritt S27 wird in einem Schritt S28 ein Merker für das nächste zu testende Ventil 5–7 geändert und die aktuelle Gasdichte abgespeichert. Schließlich endet das Verfahren in einem Schritt S29 mit einer Zurückgabe.

1: Brennkraftmaschine
2–4: Gasbehälter
5–7: Ventil
8: Gasleitung
9: Druckregler
10: Absperrventil
11: Temperaturgeber
12: Druckgeber
13: Drehzahlgeber
14: Steuergerät
15, 16: Leitung
17: Rechner
18: Fehlerspeiche
19: Zeitgeber
20: Hauptschalter
21: Signalgeber
22: Anzeigeeinheit
23–26: Kurve
S1–S29: Schritt

Claims

Verfahren zum Überwachen einer Brennstoffversorgungsanlage eines Fahrzeuges, bei dem in einem durch Ventile abgeschlossenen Abschnitt einer Brennstoffleitung zwischen einem Brennstoffspeicher und einem Brennstoffverbraucher den Brennstoffdruck und die Brennstofftemperatur wiedergebende Signale gewonnen und verarbeitet werden, und bei dem dann, wenn für eine vorgegebene Zeitdauer eine Änderung des Brennstoffdruckes einen vorgegebenen Wert überschreitet, ein Fehlersignal erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffversorgung abgestellt wird, indem zuerst die Entnahme von Brennstoff aus dem Brennstoffspeicher unterbrochen, ein Teil des im Abschnitt befindlichen Brennstoffes entfernt und danach die Zufuhr von Brennstoff zum Brennstoffverbraucher eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme aus dem Brennstoffspeicher durch Schließen aller den Abschnitt speisender Ventile unterbrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des im Abschnitt befindlichen Brennstoffes entfernt wird, indem der Brennstoff dem Brennstoffverbraucher zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff dem Brennstoffverbraucher im Leerlaufbetrieb des Fahrzeuges zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr zum Brennstoffverbraucher durch Schließen eines stromabwärts des Abschnittes liegendes Ventils eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Brennstoffdruck nach dem Unterbrechen der Entnahme aus dem Brennstoffspeicher in dem Abschnitt nicht um einen vorgegeben Wert vermindert ist, ein Signal generiert wird, welches eine Information enthält, dass eines der den Abschnitt speisenden Ventile defekt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Brennstoffdruck nach dem Unterbrechen der Entnahme aus dem Brennstoffspeicher nicht um einen vorgegeben Wert vermindert ist oder nach dem Einstellen der Zufuhr von Brennstoff zum Brennstoffverbraucher in dem Abschnitt stetig ansteigt, ein Signal generiert wird, welches eine Information enthält, dass eines der den Abschnitt speisenden Ventile undicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Brennstoffdruck nach dem Einstellen der Zufuhr von Brennstoff zum Brennstoffverbraucher in dem Abschnitt stetig abfällt, ein Signal generiert wird, welches eine Information enthält, dass in dem Abschnitt ein Leck vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einstellen der Zufuhr von Brennstoff zum Brennstoffverbraucher und nach dem Ablauf einer Parkzeit ein den Abschnitt speisendes Ventil geöffnet wird, und dass dann, wenn der Brennstoffdruck in dem Abschnitt nicht um einen vorgegeben Wert steigt, ein Signal generiert wird, welches eine Information enthält, dass das Ventil defekt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen der Parkzeit eine die lokale Zeit wiedergebende Uhr im Fahrzeug verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit jedem erneuten Starten des Brennstoffverbrauchers ein anderes Ventil geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Marke für ein nächstes zu öffnendes Ventil in einem Programm eines Rechners gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen des Brennstoffdruckes und/oder der Brennstofftemperatur Sensoren verwendet werden, deren Funktion überwacht wird.