DE102009009625B4

DE102009009625B4 - Tankverschluss-Sensordiagnosesysteme und -verfahren

Info

Publication number: DE102009009625B4
Application number: DE102009009625.6A
Authority: DE
Inventors: John F. Larsen; Zhong Wang; Michael Pickett; Lan Wang; Richard E. Parsons jun.
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: CN101514663B; CN101514663A; DE102009009625A1; US8000856B2; US20090216400A1

Abstract

Diagnosesystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Auftankanzeigemodul, das selektiv anzeigt, wenn ein Auftankvorgang erfolgt; und ein Diagnosemodul, das selektiv eine Störung eines Tankverschluss-Stellungssensors anzeigt, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich ein Tankverschluss entweder bei Erfolgen des Auftankvorgangs kürzer als einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang in einer offenen Stellung befindet oder sich bei Erfolgen des Auftankvorgangs länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang in einer geschlossenen Stellung befindet.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffsysteme und Tankverschluss-Stellungssensoren und insbesondere ein Diagnosesystem und ein Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug.
Hintergrund
Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck des allgemeinen Darstellens des Zusammenhangs der Offenbarung. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder, sofern sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben wird, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik gelten, werden weder ausdrücklich noch stillschweigend gegenüber der vorliegenden Offenbarung als Stand der Technik zugelassen.
Brennkraftmaschinen verbrennen zum Erzeugen von Drehmoment ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff. Der Kraftstoff des Luft/Kraftstoff-Gemisches kann flüssiger Kraftstoff und/oder dampfförmiger Kraftstoff sein. Zum Zuführen von flüssigem Kraftstoff und/oder dampfförmigem Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine wird ein Kraftstoffsystem verwendet. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung liefert der Brennkraftmaschine aus einem Kraftstofftank gesaugten flüssigen Kraftstoff. Ein Dampfabsaugsystem liefert der Brennkraftmaschine aus einem Dampfbehälter gesaugten Kraftstoffdampf.
Im Allgemeinen ist in dem Kraftstofftank flüssiger Kraftstoff enthalten. In manchen Fällen kann der flüssige Kraftstoff verdampfen und Kraftstoffdampf bilden. Der Dampfbehälter speichert den Kraftstoffdampf. Das Absaugsystem umfasst auch ein Absaugventil und ein Entlüftungsventil (z. B. ein Tagventil). Der Betrieb der Brennkraftmaschine lässt einen Unterdruck (einen im Verhältnis zum Luftdruck niedrigen Druck) in einem Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine entstehen. Eine selektive Betätigung des Absaugventils und des Entlüftungsventils ermöglicht ein Saugen des Kraftstoffdampfs mittels des niedrigen Drucks in den Ansaugkrümmer, wodurch der Kraftstoffdampf aus dem Dampfbehälter abgesaugt wird.
In der DE 10 2004 000 063 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffeigenschaften in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Dabei ist eine Kontrolleinheit mit einem Tankanzeige-Modul vorgesehen, durch das ein jeweiliges Betanken des Fahrzeugs signalisiert wird. Zudem kann das Tankanzeige-Modul mit dem Tankverschluss verbunden sein und erkennen, wenn dieser zum Einführen eines Zapfhahns einer Zapfsäule geöffnet wird.
In der DE 100 24 815 A1 ist ein Kontroll- und Steuersystem für die Kraftstoff-Tankanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Tank-Überwachungssystem beschrieben. Dabei kann anhand einer Positionsänderung eines Tankeinfüllstützen-Verschlussorgans ein beabsichtigter Betankungsvorgang zeitlich überwacht werden. Wird beispielsweise mittels eines Tankdruck-Sensors festgestellt, dass der Differenzdruck zwischen dem Tankdruck und dem Umgebungsdruck kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert ist, kann der Tankdeckel freigegeben werden. Gleichzeitig kann ein Zeitzähler gestartet werden, um zu überprüfen, ob der Tankdeckel innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne auch abgenommen wird. Andernfalls wird der Tankdeckel wieder verriegelt.
In der WO 2006/045 839 A1 ist ein Tanksystem und ein Verfahren zum Auftanken eines Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Dabei ist einem im Kraftstofftank erzeugten Dampf aufnehmenden Behälter ein Ablassventil zugeordnet, das für eine vorgebbare Zeit geöffnet wird, während der Tankdeckel geöffnet und der Tankvorgang durchgeführt werden soll. Wird im Kraftstofftank ein maximaler Kraftstoffpegel erreicht, das dem Behälter zugeordnete Ablassventil wieder geschlossen, oder wurde der Tankdeckel während der vorgebbaren Zeit nicht geöffnet, so wird der Tankvorgang als beendet angesehen.
Zusammenfassung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Diagnosesystem und ein Diagnoseverfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen auf möglichst einfache Weise eine jeweilige Störung eines Tankverschluss-Stellungssensors möglichst zuverlässig diagnostiziert werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Diagnosesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Diagnoseverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Diagnosesystems und bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Diagnosesystem für ein Fahrzeug umfasst ein Auftankanzeigemodul und ein Diagnosemodul. Das Auftankanzeigemodul zeigt selektiv an, wenn ein Auftankvorgang erfolgt. Das Diagnosemodul diagnostiziert selektiv eine Störung bei einem Tankverschluss-Stellungssensor, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich ein Tankverschluss bei Erfolgen des Auftankvorgangs entweder kürzer als einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang in einer offenen Stellung befindet oder sich bei Erfolgen des Auftankvorgangs länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang in einer geschlossenen Stellung befindet.
Bei anderen Merkmalen umfasst ein Steckdosenhybridfahrzeugsystem das Diagnosesystem und den Tankverschluss-Stellungssensor.
Bei noch anderen Merkmalen ist der erste vorbestimmte Zeitraum beruhend auf einer Auftankmenge des Auftankvorgangs unterschiedlich.
Bei weiteren Merkmalen zeigt das Auftankanzeigemodul selektiv an, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn ein Anstieg des Kraftstofffüllstands größer als ein vorbestimmter Betrag ist.
Bei noch weiteren Merkmalen zeigt das Auftankanzeigemodul selektiv an, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn nach Anstieg des Kraftstofffüllstands ein Tankdruck niedriger als ein vorbestimmter Druck ist.
Bei anderen Merkmalen zeigt das Auftankanzeigemodul an, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null liegt.
Bei noch anderen Merkmalen ist der zweite vorbestimmte Zeitraum größer als der erste vorbestimmte Zeitraum.
Ein Diagnoseverfahren umfasst das selektive Anzeigen, wenn ein Auftankvorgang erfolgt, und das selektive Diagnostizieren einer Störung eines Tankverschluss-Stellungssensors, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich ein Tankverschluss bei Erfolgen des Auftankvorgangs entweder kürzer als einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang in einer offenen Stellung befindet oder sich bei Erfolgen des Auftankvorgangs länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang in einer geschlossenen Stellung befindet.
Bei anderen Merkmalen umfasst ein Verfahren das Umsetzen des Diagnoseverfahrens in einem Steckdosenhybridfahrzeugsystem.
Bei noch anderen Merkmalen umfasst das Diagnoseverfahren weiterhin das Verändern des ersten vorbestimmten Zeitraums beruhend auf einer Auftankmenge des Auftankvorgangs.
Bei weiteren Merkmalen umfasst das selektive Anzeigen das selektive Anzeigen, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn ein Anstieg des Kraftstofffüllstands größer als ein vorbestimmter Betrag ist.
Bei noch weiteren Merkmalen umfasst das selektive Anzeigen das selektive Anzeigen, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn nach dem Anstieg des Kraftstofffüllstands ein Tankdruck niedriger als ein vorbestimmter Druck ist.
Bei anderen Merkmalen umfasst das selektive Anzeigen das Anzeigen, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null liegt.
Bei noch anderen Merkmalen ist der zweite vorbestimmte Zeitraum größer als der erste vorbestimmte Zeitraum.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung gehen aus der hierin nachstehend vorgesehenen eingehenden Beschreibung hervor. Es versteht sich, dass die eingehende Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht den Schutzumfang der Offenbarung beschränken sollen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der eingehenden Beschreibung und der Begleitzeichnungen besser verständlich. Hierbei zeigen:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines Kraftstoffsystems nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung;
2 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Umsetzung eines Tankverschluss-Sensormoduls nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung; und
3 ein Flussdiagramm, das beispielhafte Schritte zeigt, die von dem Tankverschluss-Sensormodul nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
Eingehende Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungen oder die Nutzungsmöglichkeiten zu beschränken. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente verwendet. Der Ausdruck „mindestens eines von A, B und C”, wie er hierin verwendet wird, sollte so ausgelegt werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oder bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Modul” auf eine applikationsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, kurz vom engl. Application Specific Integrated Circuit), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Ein Fahrzeug umfasst eine Tankverschluss-Öffnungsvorrichtung, die einen Tankverschluss des Fahrzeugs auf Befehl zu einer offenen Stellung öffnet. Ein Tankverschluss-Stellungssensor überwacht die Stellung des Tankverschlusses und gibt diese aus. Die vorliegende Anmeldung betrifft Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren einer Störung des Tankverschluss-Stellungssensors.
Im Einzelnen betrifft die vorliegende Anmeldung Systeme und Verfahren, die selektiv eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors diagnostizieren, wenn ein Auftankvorgang erfolgt. Die vorliegende Anmeldung betrifft zum Beispiel das Diagnostizieren einer Störung beruhend auf einem Zeitraum, für den der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich der Tankverschluss bei Erfolgen eines Auftankvorgangs in einer offenen Stellung befindet. Im Einzelnen wird eine Störung diagnostiziert, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass der Tankverschluss bei Erfolgen eines Auftankvorgangs einen Zeitraum lang in der offenen Stellung war, der kürzer als ein vorbestimmter Zeitraum ist. Eine Störung wird auch diagnostiziert, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich bei Erfolgen eines Auftankvorgangs der Tankverschluss länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang in einer geschlossenen Stellung befand.
Unter Bezug nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kraftstoffsystems 100 dargestellt. Im Allgemeinen umfasst ein Fahrzeug eine Brennkraftmaschine, die Drehmoment erzeugt. Lediglich zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine eine Benzinbrennkraftmaschine, eine Die selbrennkraftmaschine und/oder jede andere geeignete Art von Brennkraftmaschine sein. Die Brennkraftmaschine verbrennt in einem oder mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff, um Drehmoment zu erzeugen.
Bei manchen Fahrzeugen kann das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt werden. Bei solchen Fahrzeugen wird die Drehmomentabgabe von der Brennkraftmaschine auf ein Getriebe übertragen, das dann Drehmoment auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs übertragen kann. Bei anderen Fahrzeugen, beispielsweise Hybridfahrzeugen, wird die Drehmomentabgabe von der Brennkraftmaschine nicht auf das Getriebe übertragen. Stattdessen wird das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment zum Beispiel durch einen Generator oder ein riemengetriebenes Generatorsystem (BAS, kurz vom engl. Belt Alternator Starter) in elektrische Energie umgewandelt. Die elektrische Energie kann dann einem Elektromotor und/oder einer Energiespeichervorrichtung geliefert werden. Der Elektromotor nutzt elektrische Energie zum Erzeugen von Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs. Manche Fahrzeuge können auch elektrische Energie von einer Wechselstrom(AC)-Leistungsquelle, beispielsweise einer standardmäßigen Wandsteckdose erhalten. Solche Hybridfahrzeuge werden als Steckdosenhybridfahrzeuge bezeichnet.
Das Kraftstoffsystem 100 führt einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einer Brennkraftmaschine eines Steckdosenhybridfahrzeugs oder eines anderen beliebigen Fahrzeugs, Kraftstoff zu. Im Einzelnen führt das Kraftstoffsystem 100 der Brennkraftmaschine flüssigen Kraftstoff und Kraftstoffdampf zu. Obwohl die Arbeitsweise des Kraftstoffsystems 100 bezüglich Steckdosenhybridfahrzeugen erläutert wird, sind die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung auch auf andere Fahrzeuge, die eine Brennkraftmaschine aufweisen, übertragbar.
Das Kraftstoffsystem 100 umfasst einen Kraftstofftank 102, der flüssigen Kraftstoff enthält. Manche Bedingungen, beispielsweise Wärme, Vibration und/oder Strahlung, können ein Verdampfen von in dem Kraftstofftank 102 enthaltenem flüssigem Kraftstoff bewirken. Ein Behälter 104 hält verdampften Kraftstoff (d. h. Kraftstoffdampf) zurück und speichert ihn. Lediglich zum Beispiel kann der Behälter 104 ein oder mehrere Substanzen, beispielsweise Aktivkohlesubstanz, die Kraftstoffdampf speichern, umfassen.
Das Arbeiten der Brennkraftmaschine erzeugt einen Unterdruck in einem Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine. Ein Absaugventil 106 und ein Entlüftungsventil 108 können selektiv betrieben (z. B. geöffnet und geschlossen) werden, um Kraftstoffdampf zur Verbrennung aus dem Behälter 104 zu dem Ansaugkrümmer zu saugen. Der Betrieb des Absaugventils 106 und des Entlüftungsventils 108 kann zum Absaugen von Kraftstoffdampf aus dem Behälter 104 koordiniert werden. Ein Brennkraftmaschinensteuermodul (ECM, kurz vom engl. Engine Control Module) 110 steuert den Betrieb des Absaugventils 106 und des Entlüftungsventils 108.
Zu einem vorgegebenen Zeitpunkt können sich das Absaugventil 106 und das Entlüftungsventil 108 jeweils in einer von zwei Stellungen befinden: einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung. Das ECM 110 kann zum Beispiel durch Befehlen des Entlüftungsventils 108 zu der offenen Stellung Umgebungsluft in den Behälter 104 einlassen. Wenn sich das Entlüftungsventil 108 in der offenen Stellung befindet, kann das ECM 110 das Absaugventil 106 zu der offenen Stellung befehlen, um Kraftstoffdampf von dem Behälter 104 zu dem Ansaugkrümmer zu saugen. Das ECM 110 steuert auch die Rate, mit der Kraftstoffdampf aus dem Behälter 104 abgesaugt wird (d. h. eine Absaugrate), indem es anpasst, wie lange sich das Absaugventil 106 während eines vorgegebenen Zeitraums (d. h. während eines Absaugventil-Arbeitszyklus) in der offenen Stellung befindet.
Der Unterdruck in dem Ansaugkrümmer saugt mittels des Absaugventils 106 Kraftstoffdampf von dem Behälter 104 zu dem Ansaugkrümmer. Die Absaugrate kann beruhend auf dem Arbeitszyklus des Absaugventils 106 und der Kraftstoffdampfmenge in dem Behälter 104 ermittelt werden. Luft wird bei Umgebungsdruck (d. h. Luftdruck) mittels des Entlüftungsventils 108 in den Behälter 104 gesaugt.
Das ECM 110 befiehlt das Entlüftungsventil 108 zu der offenen Stellung und steuert den Arbeitszyklus des Absaugventils 106 während des Betriebs der Brennkraftmaschine. Wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist (z. B. Schlüssel AUS), befiehlt das ECM 110 sowohl das Absaugventil 106 als auch das Entlüftungsventil 108 zu ihren jeweiligen geschlossenen Stellungen. Auf diese Weise werden, ausgenommen wie nachstehend weiter erläutert, sowohl das Absaugventil 106 als auch das Entlüftungsventil 108 in ihren jeweiligen geschlossenen Stellungen gehalten, wenn die Brennkraftmaschine AUS ist.
Ein Fahrer des Fahrzeugs kann dem Kraftstofftank 102 flüssigen Kraftstoff zugeben. Dem Kraftstofftank 102 kann mittels eines Kraftstoffeinlasses 112 flüssiger Kraftstoff zugegeben werden. Ein Tankdeckel 114 verschließt den Kraftstoffeinlass 112 und daher den Kraftstofftank 102. Ein Fahrer des Fahrzeugs kann mittels eines Tankfachs 116 auf den Tankdeckel 114 und den Kraftstoffeinlass 112 zugreifen. Ein Tankverschluss 118 verschließt das Tankfach 116. Bei verschiedenen Umsetzungen kann die dem Behälter 104 durch das Entlüftungsventil 108 gelieferte Umgebungsluft aus dem Tankfach 116 gesaugt werden.
Der Fahrer kann auf das Tankfach 116 zugreifen, indem er dem Tankverschluss 118 einen Befehl zum Öffnen gibt. Demgemäß befiehlt der Fahrer das Öffnen des Tankverschlusses 118 vor dem Zugeben flüssigen Kraftstoffs zu dem Kraftstofftank 102. Lediglich zum Beispiel kann der Fahrer einen Knopf oder einen Kippschalter drücken, um dem Tankverschluss 118 das Öffnen zu befehlen. Dieser Befehl wird als Tankverschluss-Öffnungsbefehl bezeichnet.
Ein Fahrereingabemodul 120 empfängt den Tankverschluss-Öffnungsbefehl und übermittelt den Befehl zu einem Kraftstoffsystem-Steuermodul 122. Das Kraftstoffsystem-Steuermodul 122 befiehlt einer Öffnungsvorrichtung 123, den Tankverschluss 118 zu öffnen, wenn der Tankverschluss-Öffnungsbefehl empfangen wird. Lediglich zum Beispiel kann die Öffnungsvorrichtung 123 ein Solenoid und/oder andere Vorrichtungen umfassen, die den Tankverschluss 118 öffnet oder das Öffnen des Tankverschlusses 118 nach Empfangen des Tankverschluss-Öffnungsbefehls zulässt.
Das Kraftstoffsystem-Steuermodul 122 übermittelt den Tankverschluss-Öffnungsbefehl auch zu dem ECM 110. Das ECM 110 befiehlt dann das Entlüftungsventil 108 zu seiner offenen Stellung. Demgemäß befiehlt das ECM 110 das Entlüftungsventil 108 zu seiner offenen Stellung, wenn der Tankverschluss-Öffnungsbefehl empfangen wird.
Nach Abschalten der Brennkraftmaschine bildet sich in dem Kraftstofftank 102 auf natürliche Weise ein Unterdruck. Dieser Unterdruck kann auf Erwärmen und anschließendes Abkühlen von Gas (z. B. Luft und/oder Kraftstoffdampf), das in dem Kraftstofftank 102 und/oder dem Behälter 104 nach Abschalten der Brennkraftmaschine vorhanden ist, zurückzuführen sein. Wie vorstehend erwähnt befiehlt das ECM 110 aber das Entlüftungsventil 108 zu der offenen Stellung, wenn der Tankverschluss-Öffnungsbefehl empfangen wird. Demgemäß wird Unterdruck, der in dem Kraftstofftank 102 vorhanden sein kann, abgelassen, wenn der Fahrer dem Tankverschluss 118 befiehlt zu öffnen. Folglich nähert sich der Druck des Gases in dem Kraftstofftank 102 dem Umgebungsluftdruck.
Das Kraftstoffsystem-Steuermodul 122 kann verschiedene andere Signale, beispielsweise ein Tankverschluss-Stellungssignal von einem Tankverschluss-Stellungssensor 124, empfangen. Der Tankverschluss-Stellungssensor 124 überwacht, ob sich der Tankverschluss 118 in einer geschlossenen Stellung oder einer offenen Stellung befindet, und erzeugt das Tankverschluss-Stellungssignal beruhend auf der Stellung des Tankverschlusses 118. Das Kraftstoffsystem-Steuermodul 122 kann ein oder mehrere empfangene Signale, beispielsweise das Tankverschluss-Stellungssignal, zu dem ECM 110 übermitteln.
Das ECM 110 kann auch verschiedene andere Signale empfangen. Lediglich zum Beispiel empfängt das ECM 110 ein Tankdrucksignal von einem Tankdrucksensor 126 und ein Kraftstofffüllstandsignal von einem Kraftstofffüllstandsensor 128. Der Tankdrucksensor 126 misst den Druck des Gases (z. B. Luft und Kraftstoffdampf) in dem Kraftstofftank 102 (d. h. einen Tankdruck) und erzeugt dementsprechend das Tankdrucksignal. Lediglich zum Beispiel kann der Tankdruck im Verhältnis zum Umgebungsluftdruck gemessen werden. Obwohl der Tankdrucksensor 126 in dem Behälter 104 angeordnet gezeigt ist, kann der Tankdrucksensor 126 an anderen Stellen angeordnet sein, beispielsweise in dem Kraftstofftank 102.
Der Kraftstofffüllstandsensor 128 misst die Menge flüssigen Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 102 (d. h. einen Kraftstofffüllstand) und erzeugt dementsprechend das Kraftstofffüllstandsignal. Die Menge flüssigen Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 102 kann in Volumen, einem Prozentsatz eines maximalen Volumens des Kraftstofftanks 102 oder einem anderen geeigneten Maß der Kraftstoffmenge in dem Kraftstofftank 102 ausgedrückt werden.
Das ECM 110 kann beruhend auf den empfangenen Signalen verschiedene Funktionen ausführen. Lediglich zum Beispiel kann das ECM 110 ermitteln, ob eine Komponente des Kraftstoffsystems 100 leckt, kann verschiede Diagnosen für Komponenten des Kraftstoffsystems 100 durchführen und/oder kann andere geeignete Funktionen ausführen. Das ECM 110 kann aber selektiv das Ausführen einer oder mehrerer der Funktionen beruhend auf den empfangenen Signalen unterlassen. Lediglich zum Beispiel kann das ECM 110 das Ausführen von Funktionen unterlassen, wenn der Tankverschluss 118 offen ist.
Das ECM 110 umfasst ein Tankverschluss-Sensormodul 200 (wie in 2 gezeigt), das selektiv eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124 diagnostiziert. Im Einzelnen diagnostiziert das Tankverschluss-Sensormodul 200 selektiv eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 bei Erfolgen eines Auftankvorgangs kürzer als einen vorbestimmten Zeitraum lang offen ist. Das Tankverschluss-Sensormodul 200 diagnostiziert auch selektiv eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 bei Erfolgen eines Auftankvorgangs länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang geschlossen ist.
Das ECM 110 kann einen Zeitraum lang nach Anzeige des Tankverschluss-Stellungssensors 124, dass der Tankverschluss auch nach Abschalten des Fahrzeugs offen ist, in Betrieb bleiben (d. h. nicht abschalten) und/oder ein oder mehrere Module anweisen, in Betrieb zu bleiben. Dieser Zeitraum kann kalibrierbar sein und kann so festgelegt werden, dass er dem Tankverschluss-Sensormodul 200 Zeit zum Detektieren des Erfolgens eines Auftankvorgangs gibt.
Obwohl das Tankverschluss-Sensormodul 200 in dem ECM 110 angeordnet erläutert wird, kann das Tankverschluss-Sensormodul 200 an anderen Stellen angeordnet sein. Lediglich zum Beispiel kann das Tankverschluss-Sensormodul 200 in dem Kraftstoffsystem-Steuermodul 122, einem anderen Modul in einem Steckdosenhybridfahrzeug und/oder anderen Modulen in anderen Arten von Fahrzeugsystemen angeordnet sein.
Unter Bezug nun auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Umsetzung des Tankverschluss-Sensormoduls 200 dargestellt. Das Tankverschluss-Sensormodul 200 umfasst einen Zeitnehmer 202, ein Auftankanzeigemodul 204 und ein Diagnosemodul 206. Der Zeitnehmer 202 wird aktiviert, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 offen ist. Der Zeitnehmer 202 verfolgt den Zeitraum, der seit dem Öffnen des Tankverschlusses 118 verstrichen ist, und kann als Verschluss-Offen-Zeitnehmer bezeichnet werden.
Der Zeitnehmer 202 wird deaktiviert, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 geschlossen ist. Zudem kann der Zeitnehmer 202 zurückgestellt werden, nachdem sich der Tankverschluss 118 in der geschlossenen Stellung befindet. Lediglich zum Beispiel kann der Zeitnehmer 202 auf einen vorbestimmten Rückstellwert zurückgestellt werden, beispielsweise 0,0. Das Tankverschluss-Sensormodul 200 kann auch einen (nicht gezeigten) zweiten Zeitnehmer umfassen, der den Zeitraum verfolgt, in dem der Tankverschluss 118 geschlossen ist. Dieser Zeitnehmer kann als Verschluss-Geschlossen-Zeitnehmer bezeichnet werden.
Das Auftankanzeigemodul 204 ermittelt, ob ein Auftankvorgang erfolgt ist, und erzeugt entsprechend eine Auftankanzeige. Das Auftankanzeigemodul 204 kann beruhend auf dem Tankdruck und dem Kraftstofffüllstand ermitteln, ob ein Auftankvorgang erfolgt ist. Lediglich zum Beispiel kann ein Auftankvorgang erfolgt sein, wenn der Kraftstofffüllstand über einen Zeitraum um mehr als eine vorbestimmte Menge ansteigt. Das Auftankanzeigemodul 204 kann auch erfordern, dass für das Erfolgen eines Auftankvorgangs das Fahrzeug angehalten hat. Lediglich zum Beispiel kann das Fahrzeug angehalten haben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich Null ist. Bei verschiedenen Umsetzungen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit beruhend auf der Ausgangsdrehzahl des Getriebes ermittelt werden.
Das Auftankanzeigemodul 204 kann ein Anzeigen, dass ein Auftankvorgang erfolgt ist, unterlassen, wenn sich der Tankdruck über diesen Zeitraum um mehr als einen vorbestimmten Betrag ändert. Wenn das ECM 110 das Entlüftungsventil 108 zu der offenen Stellung befiehlt, wenn der Tankverschluss 118 geöffnet ist, sollte der Tankdruck bei dem Umgebungsluftdruck liegen oder sich diesem nähern, wenn flüssiger Kraftstoff zugegeben wird (d. h. wenn ein Auftankvorgang einsetzt).
Der zugegebene flüssige Kraftstoff hebt dann den Kraftstofffüllstand an, während er mittels des offenen Entlüftungsventils 108 Gas proportional verdrängt. Demgemäß sollte der Tankdruck während eines Auftankvorgangs bei oder nahe dem Umgebungsluftdruck bleiben. Ein Tankdruckanstieg (z. B. ein hoher Tankdruck), der bei Ansteigen des Kraftstofffüllstands erfolgt, kann auf einen anderen Vorgang als einen Auftankvorgang zurückführbar sein. Eine solche Tankdruckänderung kann zum Beispiel auf Parken des Fahrzeugs an einem Hügel, Abschleppen des Fahrzeugs und/oder „Schwappen” von flüssigem Kraftstoff in dem Kraftstofftank 102 bei geschlossenem Kraftstoffsystem 100 zurückzuführen sein.
Lediglich zum Beispiel kann das Auftankanzeigemodul 204 unter Verwenden der folgenden Beziehung ermitteln, ob ein Auftankvorgang erfolgt ist:

(1) Auftankvorgang erfolgt, wenn: FL₂ – FL₁ > vorbestimmter Betrag; Fahrzeuggeschwindigkeit = 0; und |TP| < vorbestimmter Druck,

₁

₂

Der erste Zeitpunkt kann nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit Null erreicht, vorliegen. Dieser vorbestimmte Zeitraum kann kalibrierbar sein und kann beruhend auf einem Zeitpunkt, bei dem flüssiger Kraftstoff in dem Kraftstofftank 102 wahrscheinlich zu schwappen aufgehört hat, beispielsweise etwa 20 Sekunden nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit Null erreicht, festgelegt werden. Der zweite Zeitpunkt liegt nach dem ersten Zeitpunkt und kann zum Beispiel 5,0 Sekunden nach dem ersten Zeitpunkt liegen. Das Auftankanzeigemodul 204 kann jeweils nach einem vorbestimmten Zeitraum, zum Beispiel alle 5,0 Sekunden, bis sich das Fahrzeug zu bewegen beginnt (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit > 0) ermitteln, ob ein Auftankvorgang erfolgt ist.
Das Diagnosemodul 206 diagnostiziert beruhend auf der Auftankanzeige und der Stellung des Tankverschlusses 118 selektiv das Auftreten einer Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124. Im Einzelnen diagnostiziert das Diagnosemodul 206 selektiv eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124, wenn ein Auftankvorgang erfolgt ist.
Das Diagnosemodul 206 diagnostiziert beruhend auf einem Zeitraum, für den der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 vor dem Auftankvorgang offen war, selektiv eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124. Zum Beispiel kann das Diagnosemodul 206 beruhend auf dem Zeitnehmer 202 eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124 diagnostizieren.
Ein Auftankvorgang kann in einem Mindestzeitraum verwirklicht werden. Demgemäß kann das Diagnosemodul 206 eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124 diagnostizieren, wenn der Zeitnehmer 202 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 weniger als den Mindestzeitraum lang in der offenen Stellung war. Der Mindestzeitraum kann kalibrierbar sein und kann beruhend zum Beispiel auf dem Anstieg des Kraftstofffüllstands ermittelt werden. Lediglich zum Beispiel kann der Mindestzeitraum bei etwa 20,0 s liegen. Der Mindestzeitraum kann beruhend auf einem vorbestimmten Kraftstoffvolumen, beispielsweise 15,0 l Kraftstoff, festgelegt werden. Das Diagnosemodul 206 erzeugt beruhend auf der Diagnose ein Störungssignal, wodurch angezeigt wird, ob bei dem Tankverschluss-Stellungssensor 124 eine Störung aufgetreten ist.
Das Diagnosemodul 206 kann das Störungssignal zu dem ECM 110 übermitteln, das Gegenmaßnahmen ergreifen kann, wenn bei dem Tankverschluss-Stellungssensor 124 eine Störung diagnostiziert wurde. Lediglich zum Beispiel kann das ECM 110 eine „Brennkraftmaschinenprüfleuchte” aufleuchten lassen und/oder im Speicher ein Flag setzen, wenn eine Störung diagnostiziert wurde.
Unter Bezug nun auf 3 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das von dem Tankverschluss-Sensormodul 200 durchgeführte beispielhafte Schritte zeigt. Die Steuerung beginnt bei Schritt 402, bei dem die Steuerung ermittelt, ob sich der Tankverschluss 118 in der offenen Stellung befindet. Wenn ja, rückt die Steuerung zu Schritt 404 vor. Wenn nicht, wechselt die Steuerung zu Schritt 414, der weiter unten erläutert wird. Bei Schritt 404 inkrementiert die Steuerung den Verschluss-Offen-Zeitnehmer. Die Steuerung fährt bei Schritt 406 fort, wo die Steuerung den Verschluss-Geschlossen-Zeitnehmer zurückstellt. Der Verschluss-Offen- und der Verschluss-Geschlossen-Zeitnehmer verfolgen den Zeitraum, den sich der Tankverschluss 118 in der offenen bzw. geschlossenen Stellung befunden hat. Der Zustand des Flag Tankverschluss Offen (d. h. wahr oder falsch) entspricht der Tatsache, ob der Verschluss-Offen- und der Verschluss-Geschlossen-Zeitnehmer jeweilige vorbestimmte Zeiträume erreicht haben. Im Einzelnen ist das Flag Tankverschluss Offen wahr, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 angezeigt hat, dass der Tankverschluss 118 den vorbestimmten Mindestzeitraum lang offen war. Das Flag Verschluss Offen ist falsch, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 angezeigt hat, dass der Tankverschluss 118 einen vorbestimmten zweiten Zeitraum lang geschlossen war, der größer als der vorbestimmte Mindestzeitraum ist.
Bei Schritt 408 ermittelt die Steuerung, ob der Verschluss-Offen-Zeitnehmer größer als der vorbestimmte Zeitraum (d. h. ein erster vorbestimmter Zeitraum) ist. Wenn ja, setzt die Steuerung das Flag Tankverschluss Offen bei Schritt 410 auf Wahr und fährt mit Schritt 412 fort. Wenn nicht, wechselt die Steuerung zu Schritt 412, der weiter unten erläutert wird. Auf diese Weise setzt die Steuerung das Flag Verschluss Offen auf Wahr, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 angezeigt hat, dass der Tankverschluss 118 den vorbestimmten Zeitraum lang offen ist.
Unter erneutem Bezug auf Schritt 414 (d. h. wenn der Tankverschluss 118 geschlossen ist) inkrementiert die Steuerung den Verschluss-Geschlossen-Zeitnehmer. Die Steuerung stellt den Verschluss-Offen-Zeitnehmer bei Schritt 415 zurück und fährt mit Schritt 416 fort. Bei Schritt 416 ermittelt die Steuerung, ob der Verschluss-Geschlossen-Zeitnehmer größer als ein vorbestimmter Zeitraum (d. h. ein vorbestimmter zweiter Zeitraum) ist. Wenn ja, fährt die Steuerung mit Schritt 418 fort, wo die Steuerung das Flag Tankverschluss Offen auf Falsch setzt und mit Schritt 412 fortfährt. Bei Falsch wechselt die Steuerung zu Schritt 412. Der vorbestimmte Zeitraum von Schritt 416 kann kalibrierbar sein.
Bei Schritt 412 empfängt die Steuerung Kraftstofftankdaten, beispielsweise den Kraftstofftankdruck und den Kraftstofffüllstand. Bei Schritt 420 ermittelt die Steuerung, ob ein Auftankvorgang erfolgt ist. Wenn ja, geht die Steuerung weiter zu Schritt 422. Wenn nicht, endet die Steuerung. Die Steuerung ermittelt bei Schritt 422, ob das Flag Tankverschluss Offen wahr ist. Wenn ja, zeigt die Steuerung bei Schritt 424 an, dass keine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124 vorliegt, und die Steuerung endet. Bei Falsch zeigt die Steuerung bei Schritt 426 eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124 an und die Steuerung endet. Auf diese Weise diagnostiziert die Steuerung eine Störung des Tankverschluss-Stellungssensors 124, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 bei Erfolgen eines Auftankvorgangs einen Zeitraum lang, der kleiner als der vorbestimmte Zeitraum ist, offen ist. Die Steuerung diagnostiziert auch die Störung, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor 124 anzeigt, dass der Tankverschluss 118 bei Erfolgen eines Auftankvorgangs einen zweiten (d. h. längeren) vorbestimmten Zeitraum lang geschlossen ist.
Während 3 nach Ausführen von Schritt 420, 424 oder 426 endend beschrieben wurde, kann die Steuerung alternativ zu Schritt 402 zurückkehren. Die Schritte von 3 können mit anderen Worten eine Steuerschleife veranschaulichen, und das Tankverschluss-Sensormodul 200 kann bei einer vorbestimmten Rate aufeinander folgende Steuerschleifen durchführen. Lediglich zum Beispiel kann die vorbestimmte Rate kalibrierbar sein und kann auf etwa einmal alle 100,0 ms gesetzt werden.
Der Fachmann kann nun anhand der vorstehenden Beschreibung würdigen, dass die breite Lehre der Offenbarung in verschiedenen Formen umgesetzt werden kann. Während diese Offenbarung bestimmte Beispiele umfasst, sollte daher der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt werden, da dem Fachmann bei genauer Prüfung der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Abwandlungen offenkundig werden.

Claims

Diagnosesystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Auftankanzeigemodul, das selektiv anzeigt, wenn ein Auftankvorgang erfolgt; und ein Diagnosemodul, das selektiv eine Störung eines Tankverschluss-Stellungssensors anzeigt, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich ein Tankverschluss entweder bei Erfolgen des Auftankvorgangs kürzer als einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang in einer offenen Stellung befindet oder sich bei Erfolgen des Auftankvorgangs länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang in einer geschlossenen Stellung befindet.
Steckdosenhybridfahrzeugsystem, umfassend: das Diagnosesystem nach Anspruch 1; und den Tankverschluss-Stellungssensor.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei der erste vorbestimmte Zeitraum beruhend auf einer Auftankmenge des Auftankvorgangs unterschiedlich ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Auftankanzeigemodul selektiv anzeigt, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn ein Anstieg des Kraftstofffüllstands größer als ein vorbestimmter Betrag ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 4, wobei das Auftankanzeigemodul selektiv anzeigt, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn nach dem Anstieg des Kraftstofffüllstands ein Tankdruck niedriger als ein vorbestimmter Druck ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 5, wobei das Auftankanzeigemodul anzeigt, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null liegt.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei das Auftankanzeigemodul anzeigt, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null liegt.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, wobei der zweite vorbestimmte Zeitraum größer als der erste vorbestimmte Zeitraum ist.
Diagnoseverfahren für ein Fahrzeug umfassend: selektives Anzeigen, wenn ein Auftankvorgang erfolgt; und selektives Diagnostizieren einer Störung eines Tankverschluss-Stellungssensors, wenn der Tankverschluss-Stellungssensor anzeigt, dass sich ein Tankverschluss entweder bei Erfolgen des Auftankvorgangs kürzer als einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang in einer offenen Stellung befindet oder sich bei Erfolgen des Auftankvorgangs länger als einen zweiten vorbestimmten Zeitraum lang in einer geschlossenen Stellung befindet.
Verfahren, welches das Umsetzen des Diagnoseverfahrens nach Anspruch 9 in einem Steckdosenhybridfahrzeugsystem umfasst.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 9, welches weiterhin beruhend auf einer Auftankmenge des Auftankvorgangs das Verändern des ersten vorbestimmten Zeitraums umfasst.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 9, wobei das selektive Anzeigen das selektive Anzeigen umfasst, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn ein Anstieg des Kraftstofffüllstands größer als ein vorbestimmter Betrag ist.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 12, wobei das selektive Anzeigen das selektive Anzeigen umfasst, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn nach dem Anstieg des Kraftstofffüllstands ein Tankdruck niedriger als ein vorbestimmter Druck ist.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 13, wobei das selektive Anzeigen das Anzeigen umfasst, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null liegt.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 9, wobei das selektive Anzeigen das Anzeigen umfasst, dass der Auftankvorgang erfolgt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null liegt.
Diagnoseverfahren nach Anspruch 9, wobei der zweite vorbestimmte Zeitraum größer als der erste vorbestimmte Zeitraum ist.