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Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren zum Überprüfen der Funktionalität eines Temperatursensors, der einer regenerierbaren Filtereinrichtung eines Tankentlüftungssystems einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, um einen Beladungszustand der regenerierbaren Filtereinrichtung zu überwachen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Tankentlüftungssystem, das eine regenerierbare Filtereinrichtung mit einem Temperatursensor umfasst, dessen Funktionalität mit Hilfe eines derartigen Diagnoseverfahrens überprüft wird.
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Aus den US-Patenten
US 5 251 592 A und
US 5 099 439 A sind Diagnoseverfahren bekannt, bei denen für eine Beurteilung der Funktionsfähigkeit eines Tankentlüftungssystems die Temperaturverhältnisse in einer regenerierbaren Filtereinrichtung und der Lambdawert des Abgases während einzelner Betriebsphasen des Tankentlüftungssystems ausgewertet werden.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2009 035 845 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffverdunstungs-Rückhaltesystems ein einem Hybridfahrzeug bekannt, bei welchem ein Aktivkohlefilterbehälter, der mit einem Tankentlüftungsventil ausgestattet ist und wobei der Aktivkohlefilterbehälter im Betrieb des Verbrennungsmotors gespült wird.
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Aus der
DE 10 2005 009 103 A1 ist ein Verfahren zur Diagnose eines einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine zugeordneten Lufttemperatursensors, wobei zur Diagnose ein zweiter Lufttemperatursensor vorgesehen ist und die Differenz der jeweiligen Messwerte ausgewertet wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Funktion, die Betriebssicherheit und/oder die Lebensdauer von Tankentlüftungssystemen zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einem Diagnoseverfahren zum Überprüfen der Funktionalität eines Temperatursensors, der einer regenerierbaren Filtereinrichtung eines Tankentlüftungssystems einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, um einen Beladungszustand der regenerierbaren Filtereinrichtung zu überwachen, dadurch gelöst, dass ein unabhängig von dem Temperatursensor ermittelter Lern-Beladungszustand mit einem mit Hilfe des Temperatursensors ermittelten Temperatur-Beladungszustand verglichen wird, um zu überprüfen, ob der Temperatursensor einwandfrei funktioniert. Die regenerierbare Filtereinrichtung dient in dem Tankentlüftungssystem dazu, Kraftstoffdämpfe aus einem Kraftstofftank der Brennkraftmaschine aufzunehmen. Die Filtereinrichtung umfasst zum Beispiel einen Aktivkohlefilter, der mit Luft gespült wird, wenn er vollständig oder teilweise beladen ist. Wenn der Aktivkohlefilter vollständig beladen ist, besteht die Gefahr, dass unerwünschte Substanzen, wie Kohlenwasserstoffe, aus der Filtereinrichtung in die Umgebung gelangen. Deshalb ist es zu vermeiden, dass der Aktivkohlefilter überladen wird. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einem Durchbrechen des Aktivkohlefilters. Der Temperatursensor wird als Indikator für einen drohenden Filterdurchbruch verwendet. Wenn der Temperatursensor einen hohen Temperaturwert erfasst, dann lässt das auf einen hohen Beladungszustand der Filtereinrichtung schließen. Dieser aus den Temperaturwerten des Temperatursensors ermittelte Beladungszustand wird auch als Temperatur-Beladungszustand bezeichnet. Der Vergleich des Temperatur-Beladungszustands mit dem unabhängig von dem Temperatursensor ermittelten Lern-Beladungszustand ermöglicht es, die Plausibilität der von dem Temperatursensor erfassten Temperaturwerte zu überprüfen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lern-Beladungszustand über eine Motorsteuerung erfasst wird. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird der Lern-Beladungszustand der Filtereinrichtung mit Hilfe von Daten ermittelt, sozusagen gelernt, die mit Hilfe der Motorsteuerung erfasst werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lern-Beladungszustand aus einem Kraftstoffanteil im Abgas der Brennkraftmaschine berechnet wird. Der Kraftstoffanteil im Abgas der Brennkraftmaschine kann zum Beispiel mit Hilfe einer Lambdasonde erfasst werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lern-Beladungszustand aus der Ansteuerung eines Tankentlüftungsventils berechnet wird. Über das Tankentlüftungsventil können Kraftstoffdämpfe zur Verbrennung aus der Filtereinrichtung in die Brennkraftmaschine geleitet werden. Über das Tankentlüftungsventil ist die Filtereinrichtung auch mit der Umgebung verbindbar, um Umgebungsluft zu Spülzwecken durch die Filtereinrichtung zu leiten.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Temperatursensors für in Ordnung befunden wird, wenn der Temperatursensor einen hohen Temperaturwert erfasst und der Lern-Beladungszustand auf eine hohe Beladung der regenerierbaren Filtereinrichtung schließen lässt. Dann kann der ermittelte hohe Temperaturwert zum Beispiel als Delta zur Umgebungstemperatur verwendet werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Fehlfunktion des Temperatursensors geschlossen wird, wenn der Temperatursensor einen hohen Temperaturwert erfasst und der Lern-Beladungszustand auf eine niedrige Beladung der regenerierbaren Filtereinrichtung schließen lässt. Mit dem Temperatursensor werden Veränderungen der Temperatur in der Filtereinrichtung erfasst. Mit zunehmender Beladung erhöht sich die Temperatur in der Filtereinrichtung. Wenn der Lern-Beladungszustand, der unabhängig von dem Temperatursensor ermittelt wird, jedoch auf eine niedrige Beladung schließen lässt, dann ist davon auszugehen, dass der Temperatursensor nicht korrekt funktioniert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Temperatursensors für in Ordnung befunden wird, wenn der Temperatursensor nach einer längeren Regenerationsphase der regenerierbaren Filtereinrichtung einen niedrigeren Temperaturwert erfasst. Niedrigerer Temperaturwert bedeutet, dass ein aktuell erfasster Temperaturwert kleiner als ein vorheriger Temperaturwert ist. In der Regenerationsphase, dass heißt beim Spülen der Filtereinrichtung mit Frischluft, sollte die Temperatur in der Filtereinrichtung zurückgehen. Wenn das der Fall ist, kann davon ausgegangen werden, dass der Temperatursensor einwandfrei arbeitet. Wenn der Temperatursensor jedoch einen unveränderten oder einen höheren Temperaturwert erfasst, kann davon ausgegangen werden, dass der Temperatursensor nicht einwandfrei funktioniert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Diagnoseverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der nach einer längeren Regenerationsphase der regenerierbaren Filtereinrichtung erfasste Temperaturwert mit der Umgebungstemperatur verglichen wird, um zu überprüfen, ob der Temperatursensor einwandfrei funktioniert. Nach einer längeren Regenerationsphase sollte sich die Temperatur in der Filtereinrichtung der Umgebungstemperatur annähern.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Tankentlüftungssystem, das eine regenerierbare Filtereinrichtung mit einem Temperatursensor umfasst, dessen Funktionalität mit Hilfe des vorab beschriebenen Diagnoseverfahrens überprüft wird. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine. Das Hybridfahrzeug ist vorzugsweise als Plug-In-Hybrid ausgeführt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
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In der einzigen beiliegenden Figur ist das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren stark vereinfacht in Form eines Ablaufplans dargestellt.
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Das in 1 dargestellte Diagnoseverfahren wird in einem Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine angewendet, die aus einem Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt wird. Dem Kraftstofftank ist eine regenerierbare Filtereinrichtung zugeordnet, die zum Spülen der Filtereinrichtung mit Unterdruck beaufschlagt wird.
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Beim Spülen der Filtereinrichtung wird aus der Umgebung Luft über ein Tankentlüftungsventil angesaugt. Gleichzeitig werden Kraftstoffdämpfe aus der Filtereinrichtung zur Verbrennung der Brennkraftmaschine zugeführt.
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Die Filtereinrichtung umfasst vorzugsweise einen Aktivkohlefilter mit Aktivkohle, die zur Einlagerung von Kohlenwasserstoffdämpfen dient. Die Einlagerung von Kohlenwasserstoffdämpfen in die Aktivkohle ist eine exotherme Reaktion, das heißt, wenn der Aktivkohlefilter mit Kohlenwasserstoffdämpfen befüllt wird, steigt die Temperatur der Aktivkohle.
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Mit Hilfe eines Temperatursensors soll die Beladung beziehungsweise eine drohende Überladung des Aktivkohlefilters erkannt werden. Eine mit dem Temperatursensor erfasste hohe Temperatur soll in dem Hybridfahrzeug ein Starten der Brennkraftmaschine mit anschließender Tankentlüftungsspülphase auslösen.
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In 1 ist ein Diagnoseverfahren vereinfacht dargestellt, das dazu dient, den Temperatursensor auf Plausibilität zu prüfen. Dabei wird der Zusammenhang zwischen der von dem Temperatursensor erfassten Temperatur beziehungsweise dem Temperaturwert und der anderweitig erfassten Beladung der Filtereinrichtung genutzt.
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Durch Rechtecke 1, 2 sind in 1 Operationen angedeutet, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens durchgeführt werden. Die Operation 1 bedeutet, dass der Temperatursensor eine hohe Temperatur beziehungsweise einen hohen Temperaturwert erfasst. Daraufhin wird (nicht dargestellt) die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs aktiviert, die auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird.
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Zur Spülung der Filtereinrichtung wird ein Tankentlüftungsventil aufgesteuert. Der von dem Temperatursensor erfasste hohe Temperaturwert lässt auf eine starke oder hohe Beladung der Filtereinrichtung schließen. Dieser mit Hilfe des Temperatursensors ermittelte Beladungszustand wird als Temperatur-Beladungszustand 1 bezeichnet.
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Bei der Operation 2 wird in einer Motorsteuerung unabhängig von den mit dem Temperatursensor erfassten Temperaturwerten ein Lern-Beladungszustand 2 ermittelt. Der Lern-Beladungszustand 2 wird über den Kraftstoffanteil, der zum Beispiel über eine Lambdasonde gemessen wird, und die Ansteuerung des Tankentlüftungsventils berechnet.
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Durch eine Raute 3 ist eine Operation angedeutet, bei der der Lern-Beladungszustand 2 mit dem Temperaturbeladungszustand 1 verglichen wird. Wenn der Lern-Beladungszustand 2 dem Temperaturbeladungszustand 1 entspricht, dann war der von dem Temperatursensor erfasste hohe Temperaturwert korrekt.
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Durch ein Rechteck 4 ist eine Operation angedeutet, durch welche der Temperatursensor für in Ordnung befunden wird. Der von dem Temperatursensor erfasste Temperaturwert kann als Delta zur Umgebungstemperatur ausgewertet werden.
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Wenn der Lern-Beladungszustand 2 nicht dem Temperaturbeladungszustand 1 entspricht, das heißt, wenn der gelernte Beladungszustand niedrig bleibt, dann war der von dem Temperatursensor erfasste hohe Temperaturwert falsch. Durch ein Rechteck 5 ist eine Operation angedeutet, in welcher der Temperatursensor für fehlerhaft befunden wird.
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Wenn der Lern-Beladungszustand 2 nach einer längeren Spülphase der Filtereinrichtung klein oder niedrig ist, dann muss der Temperatursensor auch einen niedrigen Temperaturwert oder ein gewisses Delta zu einem zuvor angezeigten hohen Temperaturwert erfassen, was einem niedrigen Temperaturbeladungszustand 1 entspricht.
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Dieser Vergleich des Temperaturbeladungszustands 1 mit dem Lern-Beladungszustand 2 kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung vorteilhaft als ein Band um die Umgebungstemperatur ausgewertet werden. Damit kann auf einfache Art und Weise auch ein niedriger Temperaturwert überprüft und überwacht werden, der von dem Temperatursensor erfasst wird.
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Da sich der von dem Temperatursensor erfasste Temperaturwert während einer Fahrt mit hoher Spülrate der Umgebungstemperatur annähert, kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, bei Bedarf, ein Vergleich des von dem Temperatursensor erfassten Temperaturwerts mit der Umgebungstemperatur vorteilhaft zur weiteren Diagnose verwendet werden.
