DE102011104835B4

DE102011104835B4 - Fahrzeug-Diagnosetool für geringe Spülströmung

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Publication number: DE102011104835B4
Application number: DE102011104835A
Authority: DE
Inventors: Robert Jackson; William R. Cadman; Kurt D. Mc Lain; David Edward Prout
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: DE102011104835A1; CN102330621A; US20110315127A1; US8630786B2; CN102330621B

Abstract

Ein Fahrzeug weist eine Brennkraftmaschine und ein abgedichtetes Kraftstoffsystem mit einem Kraftstofftank, einem Behälter zum Speichern eines Kraftstoffdampfs, einem Dampfkreislauf außerhalb des Kraftstofftanks und einem Steuerventil auf. Der Dampfkreislauf weist einen Absolutdrucksensor und ein Umschaltventil auf, das den Kraftstofftank mit dem Steuerventil verbindet. Ein Controller evaluiert oder diagnostiziert eine Dampfspülfunktion des abgedichteten Kraftstoffsystems unter Verwendung von Unterdruckmesswerten von dem Absolutdrucksensor, wobei er dies nur dann ausführt oder diese diagnostiziert, wenn die Brennkraftmaschine läuft, ein Spülen aktiviert ist und die Pumpe ausgeschaltet ist. Der Controller diagnostiziert die Dampfspülfunktion, indem die Unterdruckmesswerte mit einem Schwellenwert-Unterdruck verglichen werden. Eine Vorrichtung umfasst den Dampfkreislauf und den Controller. Ein Verfahren zum Diagnostizieren der Dampfspülfunktion umfasst, dass das Umschaltventil betätigt wird, dass ein Unterdruck in dem System unter Verwendung des Absolutdrucksensors gemessen wird und dass der gemessene Unterdruck mit einem Schwellenwert-Unterdruck verglichen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren oder Diagnostizieren einer Kraftstoffdampf-Spülfunktionalität in einem abgedichteten Kraftstoffsystem an Bord eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND
Fahrzeug-Kraftstoffsysteme speichern und liefern Kraftstoff, der durch eine Brennkraftmaschine verwendet wird. Ein typisches Fahrzeug-Kraftstoffsystem umfasst einen Kraftstofftank, eine Pumpe, die zum Ansaugen von Kraftstoff aus dem Tank betreibbar ist, und Kraftstoffleitungen, die verschiedene Komponenten zur Kraftstoffförderung verbinden. Ein Filter kann ebenso in dem Kraftstoffsystem eingebunden sein, um Schwebepartikel und andere mitgeführte Verunreinigungen vor der Verbrennung des Kraftstoffs in den Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine zu entfernen. Ein Kraftstoffregler hält einen ausreichenden Druck in den Kraftstoffleitungen aufrecht und führt ebenso überschüssigen Kraftstoff zu dem Kraftstofftank zurück.
Um zu verhindern, dass Kraftstoffdampf in die umgebende Atmosphäre entweicht, können Fahrzeuge eine Ausstattung umfassen, die den Dampf aus dem Kraftstofftank isoliert und speichert und die den gespeicherten Dampf schließlich zu den Einlässen der Brennkraftmaschine spült. Bestimmte Fahrzeuge, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite (EREV) oder Hybrid-Elektrofahrzeuge mit Anschluss (PHEV), verwenden abgedichtete Kraftstoffsysteme, um eine Entladung von Kohlenwasserstoffdämpfen in die Atmosphäre im Wesentlichen zu verhindern und dadurch dazu beizutragen, die Auswirkung des Fahrzeugs auf die Umwelt zu minimieren.
Aus der US 7 246 608 B2 ist ein Fahrzeug bekannt, das eine Brennkraftmaschine, ein abgedichtetes Kraftstoffsystem und einen Controller aufweist, wobei das Kraftstoffsystem einen Kraftstofftank, einen Behälter zum Speichern von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank, einen Dampfkreislauf, der außerhalb des Kraftstofftanks und in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank positioniert ist, und ein Steuerventil zum Steuern einer Strömung des Kraftstoffdampfs von dem Dampfkreislauf in den Behälter umfasst. Dabei weist der Dampfkreislauf einen Absolutdrucksensor, eine Pumpe und ein Umschaltventil auf, das den Kraftstofftank selektiv mit dem Absolutdrucksensor verbindet, wenn das Steuerventil offen ist.
In der US 7 441 549 B2 sind eine Brennkraftmaschine und ein Kraftstoffsystem mit einer Pumpe und einem Controller beschrieben, der einen Algorithmus zum Evaluieren und Diagnostizieren einer Dampfspülfunktion des Kraftstoffsystems unter Verwendung von Unterdruckmesswerten durchführt. Der Controller führt dem Algorithmus dann aus, wenn die Brennkraftmaschine läuft, eine Kraftstoffspülung aktiviert ist und die Pumpe ausgeschaltet ist, und diagnostiziert eine Dampfspülfunktion, indem die Unterdruckmesswerte mit einem kalibrierten Unterdruck verglichen werden.
Ferner beschreibt die DE 197 35 549 A1 eine ähnliche Vorrichtung zur Diagnose eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug und eine Vorrichtung zum Steuern eines Kraftstoffsystems zu schaffen, bei denen die Emissionen von Kohlenwasserstoffdämpfen aus dem Kraftstoffsystem in die Atmosphäre möglichst gering gehalten werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
Dementsprechend sind hierin ein Algorithmus und eine Vorrichtung zur Verwendung an Bord eines Fahrzeugs vorgesehen, das ein abgedichtetes Kraftstoffsystem aufweist. Die Ausführung des Algorithmus diagnostiziert eine Dampfspülfunktionalität in dem abgedichteten Kraftstoffsystem. Solche Systeme können an Bord von Fahrzeugen mit relativ kurzen Laufzyklen einer Brennkraftmaschine verwendet werden. Beispielsweise weist ein Elektrofahrzeug mit erweiterter Reichweite (EREV) eine Brennkraftmaschine auf, die dann, wenn sie überhaupt läuft, dies typischerweise bei weit offener Drossel über eine kurze Betriebsdauer durchführt. Hybrid-Elektrofahrzeuge mit Anschluss (PHEV) und andere neu aufkommende Fahrzeugkonstruktionen mit abgedichteten Kraftstoffsystemen können ebenso mit dem Diagnosealgorithmus und der Diagnosevorrichtung betrieben werden, wie sie hierin dargelegt sind.
Insbesondere umfasst ein Fahrzeug, wie es hierin offenbart ist, eine Brennkraftmaschine und ein abgedichtetes Kraftstoffsystem mit einem Kraftstofftank, einem Behälter zum Speichern von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank, einem Dampfkreislauf, der außerhalb des Kraftstofftanks positioniert ist und mit dem Kraftstofftank in Fluidverbindung steht, und einem Steuerventil. Das Steuerventil ist betreibbar, um eine Strömung des Kraftstoffdampfs aus dem Dampfkreislauf in den Behälter zu steuern, wobei der Dampfkreislauf einen Absolutdrucksensor, eine Pumpe und ein Umschaltventil aufweist, das den Kraftstofftank selektiv mit dem Absolutdrucksensor verbindet, wenn das Steuerventil offen ist. Das Fahrzeug umfasst ferner einen Controller, der einen Algorithmus zum Evaluieren und Diagnostizieren einer Dampfspülfunktion des abgedichteten Kraftstoffsystems unter Verwendung von Unterdruckmesswerten von dem Absolutdrucksensor aufweist. Der Controller führt den Algorithmus nur dann aus, wenn die Brennkraftmaschine läuft, eine Dampfspülung aktiviert ist und die Pumpe ausgeschaltet ist, und diagnostiziert die Dampfspülfunktion, indem die Unterdruckmesswerte mit einem kalibrierten Unterdruck verglichen werden.
Der Controller kann das Umschaltventil betätigen, um die Pumpe dadurch in Fluidverbindung mit dem Rest des abgedichteten Fluidsystems zu bringen und danach den Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem unter Verwendung des Absolutdrucksensors messen, um dadurch die Unterdruckmesswerte zu ermitteln. Ein Spülventil verbindet den Behälter selektiv mit der Brennkraftmaschine, und ein Kraftstofftankdrucksensor misst ein Ist-Druckniveau in dem Kraftstofftank. Der Controller öffnet das Spülventil und das Steuerventil gleichzeitig, wenn der Kraftstofftankdrucksensor einen Unterdruck in dem Kraftstofftank misst, und er öffnet das Spülventil eine kalibrierte Zeitspanne vor dem Steuerventil, wenn der Kraftstofftankdrucksensor einen Überdruck in dem Kraftstofftank misst.
Der Controller ist zum Ausführen einer Zeitverzögerung betreibbar, die gleich einem ersten Zeitverzögerungswert ist, wenn der Kraftstofftankdrucksensor einen Unterdruck in dem Kraftstofftank detektiert, und die gleich einem zweiten Verzögerungswert ist, wenn der Kraftstofftankdrucksensor einen Überdruck in dem Kraftstofftank detektiert. Der Controller kann den Algorithmus nach der zweiten Verzögerung sogar dann ausführen, wenn der Überdruck in dem Kraftstofftank bestehen bleibt.
Eine Vorrichtung zur Verwendung an Bord eines Fahrzeugs mit einem abgedichteten Kraftstoffsystem umfasst einen Dampfkreislauf, der außerhalb des Kraftstofftanks und in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank und dem Steuerventil positioniert ist und einen Absolutdrucksensor, eine Pumpe und ein Umschaltventil aufweist, das den Kraftstofftank selektiv mit dem Absolutdrucksensor verbindet, wenn das Steuerventil offen ist. Ein Controller evaluiert oder diagnostiziert eine Dampfspülfunktion des abgedichteten Kraftstoffsystems unter Verwendung von Unterdruckmesswerten von dem Absolutdrucksensor. Der Controller führt einen Diagnosealgorithmus nur dann aus, wenn die Brennkraftmaschine läuft, eine Dampfspülung aktiviert ist und die Pumpe ausgeschaltet ist, und diagnostiziert die Dampfspülfunktion, indem die Unterdruckmesswerte mit einem kalibrierten Unterdruck verglichen werden.
Es wird ebenso ein Verfahren zum Evaluieren oder Diagnostizieren einer Dampfspülfunktion eines abgedichteten Kraftstoffsystems an Bord eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Kraftstofftank offenbart. Das Verfahren umfasst, dass ein Umschaltventil in einem außerhalb des Kraftstofftanks positionierten Dampfkreislauf betätigt wird, wenn die Brennkraftmaschine läuft und ein Spülzyklus für das Kraftstoffsystem aktiviert ist, wobei der Dampfkreislauf einen Absolutdrucksensor und eine Pumpe aufweist. Das Verfahren umfasst anschließend, dass ein Unterdruckniveau unter Verwendung des Absolutdrucksensors gemessen wird, während die Pumpe ausgeschaltet ist, dass das Unterdruckniveau von dem Absolutdrucksensor mit einem anfänglichen Unterdruckniveau verglichen wird, nachdem ein Steuerventil geöffnet ist und das Umschaltventil aktiviert ist, um dadurch eine Unterdruckdifferenz zu ermitteln, und dass eine Steuermaßnahme ausgeführt wird, die der Unterdruckdifferenz entspricht.
Das Verfahren kann auch umfassen, dass der Ist-Druck in dem Kraftstofftank unter Verwendung eines Kraftstofftankdrucksensors detektiert wird und dass das Spülventil und das Durchfluss-Steuerventil nur dann gleichzeitig geöffnet werden, wenn der Ist-Druck einem Unterdruck entspricht.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Erfindung leicht offensichtlich, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Algorithmus und einer Vorrichtung zur Diagnose einer Dampfspülung, wie sie hierin dargelegt werden;
2 ist eine schematische Darstellung eines Steuermoduls, das mit dem in 1 gezeigten Fahrzeug verwendbar ist; und
3 ist ein Flussdiagramm, das eine mögliche Ausführungsform des vorliegenden Diagnosealgorithmus beschreibt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Zeichnungsfiguren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, und mit 1 beginnend, weist ein Fahrzeug 10 einen Algorithmus 100 zur Diagnose einer Dampfspülung auf, wie er nachstehend beschrieben wird. Das Fahrzeug 10 weist eine Brennkraftmaschine 12 auf, die mittels einer Kupplung 13 mit einem Getriebe 14 selektiv verbindbar ist. Das Drehmoment der Brennkraftmaschine ist letztlich durch die Kupplung 13 auf einen Satz von Rädern 16 übertragbar, um das Fahrzeug 10 dadurch anzutreiben. Das Fahrzeug 10 kann auch zumindest eine Elektromotor/Generatoreinheit (MGU) 18 aufweisen, die ein Motordrehmoment selektiv an die Räder 16 liefern kann, entweder in Verbindung mit der Übertragung des Drehmoments der Brennkraftmaschine auf die Räder von der Brennkraftmaschine 12 oder unabhängig von dieser, was von der Konstruktion des Fahrzeugs abhängt.
Die MGU 18 ist ausgebildet, um elektrische Energie zur Speicherung an Bord des Fahrzeugs in einem Energiespeichersystem (ESS) 20, z. B. einer wiederaufladbaren Hochspannungs-Gleichstrombatterie, zu erzeugen. Das ESS 20 kann unter Verwendung einer sich außerhalb des Fahrzeugs befindenden Stromversorgung (nicht gezeigt), wenn sie an Bord eines Hybrid-Elektrofahrzeugs mit Anschluss (PHEV) verwendet wird, oder direkt durch die MGU 18 aufgeladen werden, beispielsweise während eines regenerativen Bremsereignisses oder eines anderen regenerativen Ereignisses. Das Fahrzeug 10 kann alternativ als ein Elektrofahrzeug mit erweiterter Reichweite (EREV) ausgebildet sein, wie vorstehend beschrieben ist, eine neu aufkommende Konstruktion, bei der das ESS 20 das Fahrzeug über eine Schwellenwertdistanz oder einen Schwellenwert-Betriebsbereich elektrisch antreibt, bevor die Brennkraftmaschine 12 gestartet wird, und bei dem das Drehmoment der Brennkraftmaschine anschließend verwendet wird, um das ESS und/oder die MGU 18 wieder aufzuladen, um das Fahrzeug dadurch indirekt anzutreiben.
Ein Controller 24, z. B. ein Hybrid-Brennkraftmaschinensteuermodul oder eine andere geeignete Host-Maschine, ist mit dem Diagnosealgorithmus 100 programmiert oder weist einen Zugang zu diesem auf. Der Controller 24 kann einen oder mehrere Digitalcomputer umfassen, die jeweils einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Festwertspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), einen Hochgeschwindigkeitstaktgeber, Schaltungen zur Analog-Digital-Umsetzung (A/D) und/oder zur Digital-Analog-Umsetzung (D/A) und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und -Einrichtungen (I/O) sowie geeignete Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen aufweist. Beliebige Algorithmen, die in dem Controller 24 vorhanden oder für diesen zugänglich sind, einschließlich des Algorithmus 100, können durch den Controller automatisch ausgeführt werden, um die erforderliche Funktionalität bereitzustellen.
Weiterhin auf 1 Bezug nehmend, weist das Fahrzeug 10 auch ein abgedichtetes Kraftstoffsystem 30 auf, das mittels Signalen 11 mit dem Controller 24 in Verbindung steht. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”abgedichtetes Kraftstoffsystem” auf ein Kraftstoffsystem, das ausgebildet ist, um zu allen Zeiten außer während eines Nachtankereignisses abgedichtet zu sein, wobei ein Einführen einer Zapfpistole an einer Tankstelle die Abdichtung vorübergehend bricht. Indem das abgedichtete Kraftstoffsystem 30 im Wesentlichen zu allen Zeiten abgedichtet ist, wird eine Entlüftung von Kohlenwasserstoffdämpfen in die Atmosphäre während des normalen Fahrzeugbetriebs größtenteils verhindert. Das abgedichtete Kraftstoffsystem 30 umfasst einen Dampfkreislauf 28, der hierin als ein Kreislauf mit Dampfleck-Überprüfungspumpe (ELCP-Kreislauf) verwendet wird, der einen Satz von Fluidsteuerkomponenten oder eine Fluidsteuerhardware aufweist, wie sie nachstehend unter Bezugnahme auf 2 im Detail beschrieben sind. Bestimmte Elemente des Dampfkreislaufs 28 werden in Verbindung mit der Ausführung des Algorithmus 100 verwendet, um ein Diagnosewerkzeug für eine geringe Spülströmung zu schaffen, das geeignet ist, um die korrekte Dampfspülfunktionalität des abgedichteten Kraftstoffsystems 30 zu evaluieren.
Auf 2 Bezug nehmend, weist das abgedichtete Kraftstoffsystem 30 zusätzlich zu dem Dampfkreislauf 28, der vorstehend beschrieben ist, ein Dampfemissions-Steuersystem (EVAP-System) 34, einen Kraftstofftank 36, einen Kraftstoffeinlass 38, einen Kraftstoffdeckel 40 und eine modulare Reservoirbaugruppe (MRA) 42 auf. Das EVAP-System 34 umfasst eine erste Kraftstoffdampfleitung 44, einen EVAP-Behälter 46, eine zweite Kraftstoffdampfleitung 48, ein Spülventil 50 und eine erste Kraftstoffdampfleitung 52, welche die Einlässe der Brennkraftmaschine 12 (siehe 1) versorgt. Die erste Kraftstoffdampfleitung 44 verbindet den Kraftstofftank 36 mit dem Behälter 46, und die zweite Kraftstoffdampfleitung 48 verbindet den Behälter mit dem Spülventil 50. Das EVAP-System 34 umfasst ferner eine dritte Kraftstoffdampfleitung 54, ein Steuerventil 56, ein Entlastungsventil 57 und eine zweite Kraftstoffdampfleitung 58, die das Steuerventil mit dem Behälter 46 verbindet.
Bei einer Ausführungsform kann das Steuerventil 56 als ein durch ein Solenoid betätigtes Durchfluss-Steuerventil ausgebildet sein, das geeignet ist, um eine Frischluftströmung dann, wenn der Behälter 36 gespült wird, oder einen Kraftstoffdampf zu steuern, wenn dem Behälter erneut Kraftstoff zugeführt wird, und es kann normalerweise geschlossen sein, um die Dampfemissionen weiter zu minimieren. Das Steuerventil 56 kann selektiv geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass Kraftstoffdampf, der sich in dem Behälter 46 befindet, zu bestimmten vorbestimmten Zeiten zu der Brennkraftmaschine 12 (siehe 1) gespült wird, wenn die Brennkraftmaschine läuft, z. B. zumindest einmal pro Fahrt, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 3 erläutert wird.
Der Kraftstofftank 36 enthält ein Gemisch aus flüssigem Kraftstoff 35 und Kraftstoffdampf 37. Der Kraftstoffeinlass 38 erstreckt sich von dem Kraftstofftank 36 zu dem Kraftstoffdeckel 40, wodurch ein Auffüllen des Kraftstofftanks ermöglicht wird. Der Kraftstoffdeckel 40 wird geschlossen und dichtet den Kraftstoffeinlass 38 ab, und er kann eine Frischluftöffnung 60 in Fluidverbindung mit einem Filter 62 aufweisen, z. B. einem Netz, einem Sieb, einem gesinterten Element oder einem anderen geeigneten Filtermedium. Der Deckel 40 kann einen Positionssensor 41 und ein Verriegelungssolenoid 43 aufweisen, um die Abdichtungsfunktionalität zu optimieren.
Ein Fahrzeug-Integrationssteuermodul (VICM) 64 mit einer Uhr 66 steht mit dem Verriegelungssolenoid 43 und mit dem Positionssensor 41 in Verbindung, wie es in 2 durch die Pfeile 19 angegeben ist. Bei einigen Fahrzeugausgestaltungen, wie beispielsweise bei bestimmten EREVs, kann ein optionaler Knopf oder Schalter 61 zum Anfordern eines Nachtankens verwendet werden. Der Schalter 61 steht mit dem VICM 64 in Verbindung, wobei ein Betreiber den Schalter betätigt, um Signale 21 zu erzeugen, die ein Aufheben des Überdrucks oder des Unterdrucks signalisieren, bevor der Kraftstoffdeckel 40 während des Nachtankens entriegelt wird.
Weiterhin auf 2 Bezug nehmend, ist die MRA 42 in dem Kraftstofftank 36 positioniert und ausgebildet, um flüssigen Kraftstoff 36 zu der Brennkraftmaschine 12 zu pumpen, die in 1 gezeigt ist. Der Kraftstoffdampf 37 strömt durch die erste Kraftstoffdampfleitung 44 in den Behälter 46, der den Kraftstoffdampf vorübergehend speichert. Die zweite Kraftstoffdampfleitung 48 verbindet den Behälter 46 mit dem Spülventil 50, das anfänglich geschlossen ist. Der Controller 24 steuert das Spülventil 50, um den Kraftstoffdampf 37 selektiv zu ermöglichen, durch die Kraftstoffdampfleitung 52 in das Einlasssystem (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 12 (siehe 1) zu strömen, wo er schließlich verbrannt wird. Der Dampf strömt auch von dem Dampfkreislauf 28 durch die dritte Kraftstoffdampfleitung 54 und zu dem Steuerventil 56, wobei das Steuerventil anfänglich geschlossen ist. Der Controller 24, der mit dem Steuerventil 56 und dem Dampfkreislauf 28 mittels der Signale 11 in Verbindung steht, steuert schließlich den Betrieb des Steuerventils, um den Kraftstoffdampf selektiv zu ermöglichen, durch die Leitung 58 in den Behälter 46 zu strömen, wie vorstehend beschrieben ist.
Der Controller 24 steuert die MRA 42, das Spülventil 50 und das Steuerventil 56 und steht mit diesem in Verbindung. Der Controller 24 steht ferner mit einem Kraftstofftankdrucksensor (FT-Drucksensor) 63 in Verbindung, der wiederum ausgebildet ist, um einen Ist-Druck in dem Kraftstofftank 36 zu messen, d. h. einen Überdruck oder einen Unterdruck. In einem EREV oder in anderen Fahrzeugen teilweise ohne Emissionen (PZEV) kann der FT-Drucksensor 63 an/in dem Behälter 46 positioniert sein, wie es in 2 gezeigt ist, obwohl andere Konstruktionen den FT-Drucksensor in dem Kraftstofftank 36 anordnen können.
Unabhängig davon, wo er angeordnet ist, steht der FT-Drucksensor 63 mit dem Controller 24 in Verbindung, der wiederum über einen seriellen Bus 17 mit dem VICM 64 in Verbindung steht. Die Uhr 66 erzeugt Zeitsignale 15 und überträgt selbige basierend auf bestimmten Fahrzeugbetriebsbedingungen, z. B. einer Gaspedalposition und/oder einer Länge eines Brennkraftmaschinenlaufzyklus, zu dem VICM 64. Die Zeitsignale 15 können als eine Eingabe für den Controller 24 verwendet werden, um zu ermitteln, wann bestimmte Teile des Algorithmus 100 ausgeführt werden sollen, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 3 erläutert wird.
Der Dampfkreislauf 28 umfasst verschiedene Hardwarekomponenten zur Fluidsteuerung, die ein Umschaltventil 70 umfassen, das bei einer speziellen Ausführungsform als eine durch ein Solenoid gesteuerte Einrichtung gezeigt ist. Der Dampfkreislauf 28 umfasst ferner einen Absolutdrucksensor 72, der ausgebildet ist, um zu ermitteln, ob das abgedichtete Kraftstoffsystem 30 ein Leck aufweist, eine Pumpe 74, um einen Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem 30 zu erzeugen, einschließlich nur in dem Dampfkreislauf oder in dem gesamten abgedichteten Kraftstoffsystem, wie es hierin dargelegt ist, und eine Steueröffnung 76, an welcher der Absolutdrucksensor kalibriert werden kann, z. B. zu Zwecken der Leckdetektion.
Der Controller 24 steht mit dem Dampfkreislauf 28 in Verbindung und verwendet Teile des Kreislaufs als ein Diagnosewerkzeug, wenn der Algorithmus 100 ausgeführt wird. Das heißt, dass der Controller 24 das Umschaltventil 70 unter bestimmten Schwellenwert-Fahrzeugbedingungen selektiv betätigt, während die Brennkraftmaschine 12 läuft, und den Absolutdruck in dem Dampfkreislauf 28 unter Verwendung des Absolutdrucksensors 72 überwacht, wenn das Umschaltventil betätigt wird. Das heißt, wenn die Pumpe 74 ausgeschaltet ist und das Umschaltventil 70 in eine erste Position eingestellt ist, d. h. in eine ”Belüftungs”-Position, misst der Absolutdrucksensor 72 effektiv den Atmosphärendruck. Wenn das Umschaltventil 70 in eine zweite Position eingestellt ist, d. h. in eine ”Pump”-Position, bei der die Pumpe 74 ausgeschaltet bleibt und sich nicht dreht, wenn ein Unterdruck durch das offene Steuerventil 56 geliefert wird, misst der Absolutdrucksensor 72 effektiv den Unterdruck in dem Kraftstoffsystem 30. Wenn der gemessene Unterdruck ein kalibriertes Unterdruckniveau überschreitet, d. h., wenn sich der gemessene Unterdruck bei einem ausreichend hohen Niveau befindet, ermittelt der Controller 24, dass eine korrekte Dampfspülfunktionalität vorliegt. Der nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschriebene Diagnosetest kann ein Bestanden-Ergebnis oder einen Bestanden-Diagnosecode erzeugen, wenn ein Schwellenwert-Unterdruck durch den Absolutdrucksensor 72 gemessen wird und für eine kalibrierte Zeitdauer gehalten wird, Bedingungen, die eine korrekte Spülströmung korrekt angeben sollten.
Der Controller 24 steuert den Offen/Geschlossen- oder den Ein/Aus-Zustand jedes von dem Spülventil 50, dem Steuerventil 56 und dem Umschaltventil 70 sowie den Ein/Aus-Zustand der Pumpe 74. Der Algorithmus 100 kann einmal pro Fahrt immer dann ausgeführt werden, wenn die Brennkraftmaschine 12 läuft und die Pumpe 74 ausgeschaltet ist. Unter solchen Bedingungen leitet der Controller 24 das Umschaltventil 70 von einer Belüftungsposition in eine Pumpposition über, wie vorstehend beschrieben ist. Der Absolutdrucksensor 72 wird anschließend durch den Controller 24 genau überwacht, wobei Messwerte von dem Absolutdrucksensor für den tatsächlichen Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem 30 mit einem kalibrierten Unterdruckniveau verglichen werden, d. h. wenn sich der gemessene Unterdruck bei einem ausreichend hohem Niveau befindet, ermittelt der Controller, dass eine korrekte Dampfspülfunktionalität vorliegt. Der Controller 24 zeichnet anschließend eine Diagnose des abgedichteten Kraftstoffsystems 30 unter Verwendung dieser Information aus.
Auf 3 in Verbindung mit der in 2 gezeigten Struktur Bezug nehmend, startet der Algorithmus 100, wie es durch das Symbol (*) angezeigt ist, und er beginnt mit Schritt 101, bei dem der Controller 24 oder eine andere geeignete Einrichtung ermittelt, ob die Brennkraftmaschine 12 läuft. Wenn ja, schreitet der Algorithmus 100 zu Schritt 102 voran. Wenn die Brennkraftmaschine 12 nicht läuft, wird der Algorithmus 100 beendet.
Bei Schritt 102 werden Messwerte durch den FT-Drucksensor 63 aufgenommen und durch den Controller 24 verarbeitet, um zu ermitteln, ob ein Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem 30 vorliegt. Wenn ja, schreitet der Algorithmus 100 zu Schritt 104 voran. Wenn bei Schritt 102 ein Überdruck anstatt eines Unterdrucks ermittelt wird, schreitet der Algorithmus 100 zu Schritt 106 voran.
Bei Schritt 104, für den bei Schritt 102 ermittelt wurde, dass ein Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem 30 vorliegt, öffnet der Controller 24 gleichzeitig das Spülventil 50 und das Steuerventil 56. Der Algorithmus 100 schreitet anschließend zu Schritt 108 voran.
Bei Schritt 106, für den bei Schritt 102 ermittelt wurde, dass ein Überdruckniveau in dem Kraftstoffsystem 30 vorliegt, öffnet der Controller 24 zuerst das Spülventil 50, und er öffnet anschließend das Steuerventil 56, nachdem eine ausrechende Zeitspanne verstrichen ist, um dem Druck zu ermöglichen, Null oder ein geeignetes niedriges Schwellenwert-Druckniveau ungleich Null zu erreichen. Der Algorithmus 100 schreitet anschließend zu Schritt 108 voran.
Bei Schritt 108 löst der Controller 24 eine kalibrierte Verzögerung aus, bevor die nachfolgenden Diagnoseschritte des Algorithmus 100 ausgeführt werden. Die Länge der Verzögerung kann in Abhängigkeit davon variieren, ob ein Unterdruck oder ein Überdruck bei Schritt 102 ermittelt wurde, und sie ermöglicht dem Kraftstofftank 36, ein kalibriertes Niveau zu erreichen. Die bei Schritt 108 vorgesehene Verzögerung ermöglicht der Diagnose, bei der Anwesenheit eines ausgefallen Spülventils 50 fortzufahren, wodurch die Detektion eines ausgefallenen Spülventils ermöglicht wird, wie nachstehend dargelegt wird. Der Algorithmus 100 schreitet zu Schritt 110 voran, sobald die kalibrierte Verzögerung abgeschlossen ist.
Bei Schritt 110 fährt die Diagnose fort, sogar wenn der FT-Drucksensor angibt, dass der Überdruck in dem Kraftstofftank 36 bestehen bleibt, wie es möglich ist, wenn das Spülventil 50 in einer geschlossenen Position ausgefallen ist, d. h. wenn der Druck nicht auf die übliche Weise verringert werden kann. Schritt 110 ermittelt, ob sich eine angeforderte Spülströmung und ein Niveau eines Brennkraftmaschinenunterdrucks oberhalb von kalibrierten Schwellenwerten befinden. Der Algorithmus 100 schreitet zu Schritt 112 voran, wenn alle Schwellenwerte erreicht sind. Wenn die Bedingungen bei Schritt 110 nach einer kalibrierten Zeit nicht erfüllt sind, wird der Algorithmus 100 für diese Fahrt beendet, ohne dass der Controller 24 eine Entscheidung trifft, wie es durch das Symbol (**) in 3 angegeben ist.
Bei Schritt 112 leitet der Controller 24 das Umschaltventil 70 des Dampfkreislaufs 28 von einer ersten Position/Belüftungsposition in eine zweite Position/Pumpposition über, wie es in 3 gezeigt ist. Der Absolutdrucksensor 72 wird überwacht, und seine Messwerte werden vorübergehend in einem Speicher aufgezeichnet. Der Algorithmus 100 schreitet anschließend zu Schritt 114 voran.
Bei Schritt 114 verifiziert der Controller die bei Schritt 112 erfassten Messwerte gegenüber einem kalibrierten oder Schwellenwert-Unterdruck.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird das Umschaltventil 70 dann, wenn die Brennkraftmaschine 12 läuft und die Pumpe 74 ausgeschaltet ist, in die Pumpposition eingestellt, sodass ein Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem 30 durch den Absolutdrucksensor 72 gemessen werden kann. Wenn der Absolutdrucksensor 72 zeigt, dass der gemessene Unterdruck einen kalibrierten Unterdruck überschreitet, d. h. wenn eine vorbestimmte Unterdruckdifferenz zwischen dem gemessenen und dem kalibrierten Unterdruck ermittelt wird, kann der Controller 24 eine geeignete Steuermaßnahme ausführen. Der Controller 24 kann beispielsweise in Ansprechen auf eine Unterdruckmessung, die einen kalibrierten Unterdruck überschreitet, einen Bestanden-Diagnosecode aufzeichnen oder dessen Aufzeichnung bewirken, wobei der kalibrierte Unterdruck durch eine Person der Fahrzeugwartung gemessen und/oder zu einem entfernten Ort übertragen werden kann, z. B. als Teil einer Fahrzeug-Telematikeinheit. Ansonsten zeichnet der Controller 24 einen Diagnosecode auf, der eine geringe Spülströmung in dem abgedichteten Kraftstoffsystem 30 angibt.
Bei Schritt 116 kann der Controller 24 ermöglichen, dass eine kalibrierte Zeitspanne vergeht, nachdem die Diagnoseergebnisse bei Schritt 114 gemeldet werden. Diese Verzögerung kann dem Unterdruck in dem Kraftstofftank 36 von 1 ermöglichen, entlüftet zu werden, bevor die Diagnoseschritte abgeschlossen sind, was dabei helfen kann zu verhindern, dass eine Kraftstofftank-Schutzlogik (nicht gezeigt) zu früh ausgeführt wird. Der Algorithmus 100 wird anschließend beendet, wie es in 3 durch das Symbol (**) angegeben ist.
Während die besten Weisen zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, welche diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuüben.

Claims

Fahrzeug (10), das umfasst: eine Brennkraftmaschine (12); ein abgedichtetes Kraftstoffsystem (30) mit einem Kraftstofftank (36), einem Behälter (46) zum Speichern von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank (36), einem Dampfkreislauf (28), der außerhalb des Kraftstofftanks (36) und in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank (36) positioniert ist, und einem Steuerventil (56) zum Steuern einer Strömung des Kraftstoffdampfs von dem Dampfkreislauf (28) in den Behälter (46), wobei der Dampfkreislauf (28) einen Absolutdrucksensor (72), eine Pumpe (74) und ein Umschaltventil (70) aufweist, das den Kraftstofftank (36) selektiv mit dem Absolutdrucksensor (72) verbindet, wenn das Steuerventil (56) offen ist; einen Controller (24), der einen Algorithmus (100) zum Evaluieren und Diagnostizieren einer Dampfspülfunktion des abgedichteten Kraftstoffsystems (30) unter Verwendung von Unterdruckmesswerten von dem Absolutdrucksensor (72) aufweist; ein Spülventil (50), das den Behälter (46) selektiv mit der Brennkraftmaschine (12) verbindet; und einen Kraftstofftankdrucksensor (63), der zum Messen eines Ist-Druckniveaus in dem Kraftstofftank (36) ausgebildet ist; wobei der Controller (24) das Spülventil (50) und das Steuerventil (56) gleichzeitig öffnet, wenn der Kraftstofftankdrucksensor (63) einen Unterdruck in dem Kraftstofftank (36) misst, und das Spülventil (50) eine kalibrierte Zeitspanne vor dem Steuerventil (56) öffnet, wenn der Kraftstofftankdrucksensor (63) einen Überdruck in dem Kraftstofftank (36) misst; wobei der Controller (24) den Algorithmus (100) nur dann ausführt, wenn die Brennkraftmaschine (12) läuft, eine Kraftstoffspülung aktiviert ist und die Pumpe (74) ausgeschaltet ist, und die Dampfspülfunktion diagnostiziert, indem die Unterdruckmesswerte mit einem kalibrierten Unterdruck verglichen werden.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei der Controller (24) das Umschaltventil (70) betätigt, um die Pumpe (74) dadurch in Fluidverbindung mit dem Rest des abgedichteten Fluidsystems (30) zu bringen, und den Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem (30) anschließend unter Verwendung des Absolutdrucksensors (72) misst, um dadurch die Unterdruckmesswerte zu ermitteln.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei der Controller (24) den Algorithmus (100) zumindest einmal für eine Fahrt des Fahrzeugs (10) ausführt.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei der Controller (24) zum Ausführen einer Zeitverzögerung betreibbar ist, die gleich einem ersten Verzögerungswert ist, wenn der Kraftstofftankdrucksensor (63) einen Unterdruck in dem Kraftstofftank (36) detektiert, und die gleich einem zweiten Verzögerungswert ist, wenn der Kraftstofftankdrucksensor (63) einen Überdruck in dem Kraftstofftank (36) detektiert.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 4, wobei der Controller (24) den Algorithmus (100) nach der zweiten Verzögerung sogar dann ausführt, wenn der Überdruck in dem Kraftstofftank (36) bestehen bleibt.
Vorrichtung zur Verwendung an Bord eines Fahrzeugs (10) mit einem abgedichteten Kraftstoffsystem (30), wobei das abgedichtete Kraftstoffsystem (30) einen Kraftstofftank (36), einen Behälter (46) zum Speichern eines Kraftstoffdampfs aus dem Kraftstofftank (36) und ein Steuerventil (56) zum Steuern einer Kraftstoffdampfströmung in den Behälter (46) aufweist, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Dampfkreislauf (28), der außerhalb des Kraftstofftanks (36) und in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank (36) und dem Steuerventil (56) positioniert ist und einen Absolutdrucksensor (72), eine Pumpe (74) und ein Umschaltventil (70) aufweist, das den Kraftstofftank (36) selektiv mit dem Absolutdrucksensor (72) verbindet, wenn das Steuerventil (56) offen ist; und einen Controller (24), der einen Algorithmus (100) zum Evaluieren und Diagnostizieren einer Dampfspülfunktion des abgedichteten Kraftstoffsystems (30) unter Verwendung von Unterdruckmesswerten von dem Absolutdrucksensor (72) aufweist; wobei der Controller (24) den Algorithmus (100) nur dann ausführt, wenn die Brennkraftmaschine (12) läuft, eine Dampfspülung aktiviert ist und die Pumpe (74) ausgeschaltet ist, und die Dampfspülfunktion diagnostiziert, indem die Unterdruckmesswerte mit einem kalibrierten Unterdruck verglichen werden, wobei der Controller (24) das Umschaltventil (70) betätigt, um die Pumpe (74) in Fluidverbindung mit dem Rest des abgedichteten Fluidsystems (30) zu bringen, und anschließend den Unterdruck in dem abgedichteten Kraftstoffsystem (30) unter Verwendung des Absolutdrucksensors (72) misst, um dadurch die Unterdruckmesswerte zu ermitteln, wobei das Fahrzeug (10) ferner einen Kraftstofftankdrucksensor (63) aufweist, wobei der Controller (24) ein Spülventil (50) und das Steuerventil (56) gleichzeitig öffnet, wenn der Kraftstofftankdrucksensor (63) einen Unterdruck in dem Kraftstofftank (36) detektiert, und das Spülventil (50) eine kalibrierte Zeitspanne vor dem Steuerventil (56) öffnet, wenn der Kraftstofftankdrucksensor (63) einen Überdruck in dem Kraftstofftank (36) detektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Controller (24) den Algorithmus (100) zumindest einmal für eine Fahrt des Fahrzeugs (10) ausführt.