DE102015005830B4

DE102015005830B4 - Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015005830B4
Application number: DE102015005830.4A
Authority: DE
Inventors: Naoyuki TAGAWA; Minoru Akita; Yoshikazu MIYABE
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2035-05-08
Also published as: JP2015214918A; US20150322902A1; JP6355963B2; US9828927B2; CN105089865B; DE102015005830A1; CN105089865A

Abstract

Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung mit einem Behälter (21), der zum Adsorbieren von verdampftem Kraftstoff in einem Kraftstofftank (15) und zum Zuführen des adsorbierten verdampften Kraftstoffs zu einer Brennkraftmaschine (11) ausgebildet ist, mit:einem Drucksensor (26), der zum periodischen Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks (15) ausgebildet ist,einem Schließventil (24), das an einer Dampfleitung (22), die den Kraftstofftank (15) mit dem Behälter (21) verbindet, so angebracht ist, dass es die Dampfleitung (22) öffnet und schließt,einem Schließventilpositionssensor (24a), der zum periodischen Detektieren von Positionen des Schließventils (24) ausgebildet ist, undeiner Drucksensorfehlerbestimmungsvorrichtung (16), die dazu ausgebildet ist, den Drucksensor (26) als fehlerhaft zu bestimmen, wenn eine Änderung der Drücke, die von dem Drucksensor (26) in einer Zeiteinheit detektiert werden, nicht kleiner als eine mögliche maximale Druckänderung in dem Kraftstofftank (15), die einer Änderung der Positionen des Schließventils (24), die von dem Schließventilpositionssensor (24a) in der Zeiteinheit detektiert werden, entspricht, ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, die in einem Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen von Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank enthalten ist, zu einer Brennkraftmaschine verwendet wird. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, die in einem Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen von Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank enthalten ist, zu einer Brennkraftmaschine verwendet wird und dazu in der Lage ist, Fehler eines Drucksensors zum Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks zu detektieren.
Beschreibung des Stands der Technik
Verfahren und Systeme zur Kraftstoffdampfsteuerung sind aus der DE 10 2011 075 975 A1 , der DE 10 2011 010 892 A1 und der US 2012 / 0 152 210 A1 bekannt. Eine weitere Fehlerdetektionsvorrichtung eines Drucksensors zum Detektieren von Innendrücken eines Kraftstofftanks wird beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung JP H05 - 195 895 A gelehrt. Die Fehlerdetektionsvorrichtung ist an einer Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung angebracht, die in einem Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen von Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank enthalten ist, zu einer Brennkraftmaschine verwendet wird. Die Fehlerdetektionsvorrichtung ist dazu ausgebildet, zu bestimmen, dass der Drucksensor fehlerhaft ist, wenn eine Änderung von Detektionswerten des Drucksensors in einer vorbestimmten Zeitspanne, nachdem die Brennkraftmaschine angelassen ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Dennoch wird in der Fehlerdetektionsvorrichtung ein Fehlerdetektionsvorgang des Drucksensors nur in einer begrenzten Zeitspanne, nachdem die Brennkraftmaschine angelassen ist, ausgeführt. Das heißt, wenn Fehler des Drucksensors auftreten, nachdem die Zeitspanne abgelaufen ist, kann die Fehlerdetektion bis zu einer nächsten Zeitspanne nicht ausgeführt werden. Folglich können die Fehler des Drucksensors nicht immer zu einem frühzeitigen Zeitpunkt detektiert werden.
Somit gibt es in dem Stand der Technik einen Bedarf nach einer verbesserten Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung, die in einem Kraftstoffzuführsystem zum Zuführen von Kraftstoff, der in einem Kraftstofftank enthalten ist, zu einer Brennkraftmaschine verwendet wird und dazu in der Lage ist, Fehler eines Drucksensors zum Detektieren eines Innendrucks in dem Kraftstofftank zu detektieren. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung vorzusehen, die bestimmen kann, dass ein Drucksensor fehlerhaft misst.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die obige Aufgabe wird durch Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung schaffen, die einen Behälter aufweist, der zum Adsorbieren von verdampften Kraftstoff in einem Kraftstofftank und zum Zuführen des adsorbierten verdampften Kraftstoffs zu einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung kann einen Drucksensor, der zum periodischen Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks ausgebildet ist, ein Schließventil, das an einer Dampfleitung, die den Kraftstofftank mit dem Behälter verbindet, so angebracht ist, dass es die Dampfleitung öffnet und schließt, einen Schließventilpositionssensor, der zum periodischen Detektieren von Positionen des Schließventils ausgebildet ist, und eine Drucksensorfehlerbestimmungsvorrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, den Drucksensor als fehlerhaft zu bestimmen (zu bestimmen, dass der Drucksensor einen Fehler hat), wenn eine Änderung der Drücke, die durch den Drucksensor in einer Zeiteinheit/pro Zeiteinheit detektiert werden, nicht kleiner als eine mögliche maximale Druckänderung innerhalb des Kraftstofftanks, die einer Änderung der Positionen des Schließventils, die durch den Schließventilpositionssensor in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit detektiert werden, entspricht, ist.
Gemäß diesem Aspekt kann eine Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors durchgehend oder periodisch ausgeführt werden. Weiter können die Fehler des Drucksensors detektiert werden, auch wenn die Änderung der Drücke, die durch den Drucksensor in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit detektiert werden, relativ klein ist. Folglich ist es möglich, die Fehler des Drucksensors über einen weiten Bereich von Druckänderungen, die von dem Drucksensor detektiert werden, zu detektieren. Dies bedeutet, dass die Fehler des Drucksensors relativ früh detektiert werden können.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung schaffen, die einen Behälter aufweist, der zum Adsorbieren von verdampften Kraftstoff in einem Kraftstofftank und zum Zuführen des adsorbierten verdampften Kraftstoffs zu einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung kann einen Drucksensor, der zum periodischen Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks ausgebildet ist, ein Schließventil, das an einer Dampfleitung, die den Kraftstofftank mit dem Behälter verbindet, so angebracht ist, dass es die Dampfleitung öffnet und schließt, einen Schließventilpositionssensor, der zum periodischen Detektieren von Positionen des Schließventils ausgebildet ist, und eine Drucksensorfehlerbestimmungsvorrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, zu bestimmen, dass der Drucksensor fehlerhaft ist, wenn eine Änderung der Positionen des Schließventils, die durch den Schließventilpositionssensor in einer Zeiteinheit/pro Zeiteinheit detektiert werden, nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist und wenn eine Änderung der Drücke, die durch den Drucksensor in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit detektiert werden, nicht kleiner als ein vorbestimmter Druckwert ist, d.h. größer oder gleich dem vorbestimmten Druckwert ist, der größer als ein maximaler Wert möglicher Druckänderungen in dem Kraftstofftank, wenn die Änderung der Positionen des Schließventils in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit in dem vorbestimmten Wert ist, ist.
Gemäß diesem Aspekt kann eine Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors durchgehend oder periodisch ausgeführt werden. Weiter können die Fehler des Drucksensors detektiert werden, auch wenn die Änderung der Drücke, die von dem Drucksensor in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit detektiert werden, relativ klein ist. Folglich ist es möglich, die Fehler des Drucksensors über einen weiten Bereich von Druckänderungen, die von dem Drucksensor detektiert werden, zu detektieren. Dies bedeutet, dass die Fehler des Drucksensors relativ frühzeitig erkannt werden können.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen entnommen werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaubild, das ein Kraftstoffzuführsystem, das eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufweist, schematisch darstellt;
2 ist ein Blockschaubild, das ein Kraftstoffzuführsystem, das eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß einer zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, schematisch darstellt;
3 ist eine Erklärungsansicht des Kraftstoffzuführsystems, das die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
4 ist ein Flussdiagram einer Fehlerdetektionsroutine zum Detektieren von Fehlern eines Drucksensors in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Flussdiagramm einer Fehlerdetektionsroutine zum Detektieren von Fehlern eines Drucksensors in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Flussdiagramm einer Fehlerdetektionsroutine zum Detektieren von Fehlern eines Drucksensors in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Fehlerdetektionsprinzip des Drucksensors in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8(A) ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Fehlerdetektionsprinzip des Drucksensors in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8(B) ist ein erklärendes Diagramm, das eine Änderung der Anzahl an Schritten eines schrittmotorbetriebenen Schließventils zeigt;
9(A) ist ein Zeitablaufdiagramm, das ein Fehlerdetektionsprinzip des Drucksensors in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
9(B) ist ein erklärendes Diagramm, das eine Änderung der Anzahl an Schritten eines schrittmotorbetriebenen Schließventils zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Detaillierte repräsentative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den 1 bis 9 gezeigt.
Erste detaillierte repräsentative Ausführungsform
Eine erste repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 4 und 7 beschrieben.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung gerichtet, die in einem Brennkraftmaschinensystem 10 eines Fahrzeugs enthalten ist. Das Brennkraftmaschinensystem 10 ist ein bekanntes Brennkraftmaschinensystem 10, in dem ein Luft-Kraftstoffgemisch in eine Brennkraftmaschine 11 über einen Ansaugkanal 12 zugeführt wird. Insbesondere kann Luft in den Ansaugkanal 12 über ein Drosselventil (Drosselklappe) 14 zugeführt werden, während eine Durchflussmenge der Luft gesteuert bzw. geregelt wird. Umgekehrt kann Kraftstoff in den Ansaugkanal 12 über ein Kraftstoffeinspritzventil 13 zugeführt werden, während eine Durchflussmenge desselben gesteuert bzw. geregelt wird. Das Drosselventil 14 und das Kraftstoffeinspritzventil 13 können jeweils mit einer ECU (elektronische Steuereinheit) 16 verbunden sein. Das Drosselventil 14 kann dazu ausgebildet sein, Signale, die Positionen oder Öffnungsgrade desselben angeben, zu der ECU 16 zu senden, so dass die ECU 16 eine Ventilöffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 13 basierend auf den Signalen, die von dem Drosselventil 14 gesendet werden, steuern kann. Weiter kann der Kraftstoff von einem Kraftstofftank 15 bei einem gegebenen Druck in das Kraftstoffeinspritzventil 13 zugeführt werden.
Als Nächstes wird die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 beschrieben werden. Die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 kann einen Behälter 21 aufweisen. Der Behälter 21 kann zum Adsorbieren oder Auffangen von Kraftstoffdampf (der im Weiteren als „verdampfter Kraftstoff“ bezeichnet wird), der während eines Befüllens oder durch Kraftstoffverdampfung in dem Kraftstofftank 15 erzeugt wird, arbeiten. Weiter kann der verdampfte Kraftstoff in den Behälter 21 durch eine Dampfleitung 22, die den Kraftstofftank 15 und den Behälter 21 verbindet, eingeführt werden. Der verdampfte Kraftstoff, der in dem Behälter 21 adsorbiert wird, kann in den Ansaugkanal 12, der stromabwärts des Drosselventils 14 angeordnet ist, (das heißt, zwischen der Brennkraftmaschine 11 und dem Drosselventil 14) über eine Spülleitung 23 zugeführt werden. Weiter kann ein schrittmotorbetriebenes Schließ(Dicht)-Ventil 24a an der Dampfleitung 22 so angebracht sein, dass es die Dampfleitung 22 öffnet und schließt. Umgekehrt kann ein Spülventil 25 an der Spülleitung 23 so angebracht sein, dass es die Spülleitung 23 öffnet und schließt.
Der Behälter 21 kann mit Aktivkohle (nicht gezeigt) als Adsorbiermittel gefüllt sein, so dass der verdampfte Kraftstoff, der in den Behälter 21 durch die Dampfleitung 22 eingeführt wird, durch die Aktivkohle adsorbiert werden kann. Der adsorbierte verdampfte Kraftstoff kann anschließend in die Spülleitung 23 freigegeben werden. Weiter kann der Behälter 21 mit einer Atmosphärenleitung 28, die zu der Atmosphäre geöffnet ist, verbunden sein. Folglich kann, wenn ein negativer Ansaugdruck an dem Behälter 21 angelegt wird, dem Behälter 21 ein atmosphärischer Druck über die Atmosphärenleitung 28 zugeführt werden, so dass der adsorbierte verdampfte Kraftstoff über die Spülleitung 23 in den Ansaugkanal 12 gespült werden kann. Wie es in 3 gezeigt ist, kann die Atmosphärenleitung 28 bevorzugt an einem Bereich in der Nähe einer Kraftstoffeinfüllöffnung 17, die mit dem Kraftstofftank 15 verbunden ist, geöffnet sein, so dass Luft in der Nähe der Kraftstoffeinfüllöffnung 17 in die Atmosphärenleitung 28 eingeführt werden kann. Weiter kann die Atmosphärenleitung 28 bevorzugt einen Luftfilter 28a aufweisen, der in einem mittleren Bereich von ihr angeordnet ist.
Verschiedene spezifische Signale, die notwendig zum Steuern der Ventilöffnungszeit (Ventilöffnungsdauer bzw. des Ventilöffnungszeitpunktes) des Kraftstoffeinspritzventils 13, die verschieden zu den Signalen, die die Positionen (Öffnungsgrade) des Drosselventils 14, das oben beschrieben wurde, sind, können zu der ECU 16 gesendet werden. Insbesondere können, wie es in 3 gezeigt ist, Detektionssignale eines Drucksensors 26 zum Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks 15 und Detektionssignale eines Temperatursensors 27 zum Detektieren von Temperaturen des Behälters 21 periodisch zu der ECU 16 gesendet werden. Weiter können, wie es in 3 gezeigt ist, Detektionssignale eines Schließventilpositionssensors 24a zum Detektieren von Positionen oder Öffnungsgraden des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 (das heißt, zum Detektieren der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24) und Detektionssignale eines Spülventilpositionssensors (nicht gezeigt) zum Detektieren von Positionen oder Öffnungsgraden des Spülventils 25 periodisch zu der ECU 16 gesendet werden. Somit kann die ECU 16 zum Steuern von Öffnungs- und Schließbetätigungen des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 und des Spülventils 25 basierend auf den Detektionssignalen des Schließventilpositionssensors 24a und des Spülventilpositionssensors genauso wie zum Steuern der Ventilöffnungszeit (Ventilöffnungszeitdauer bzw. des Ventilöffnungszeitpunktes) des Einspritzventils 13, das oben beschrieben wurde, ausgebildet sein.
Weiter kann die ECU 16 zum Detektieren von Fehlern des Drucksensors 26 arbeiten. Ein Fehlerdetektionsvorgang oder eine Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors 26, die von der ECU 16 in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 4 beschrieben. Weiter kann die ECU 16 in dieser Ausführungsform als eine Drucksensorfehlerdetektionsvorrichtung bezeichnet werden. Als Erstes kann ein momentaner oder erster Detektionsdruckwert (n_TagP) des Drucksensors 26 in einem bestimmten Moment in die ECU 16 eingegeben werden (Schritt S11). Anschließend kann ein zweiter Detektionsdruckwert (nA_TagP) des Drucksensors 26 in A Millisekunden, nachdem der erste Detektionsdruckwert des Drucksensors 26 in die ECU 16 in Schritt S11 eingegeben wurde, in die ECU 16 eingegeben werden (Schritt S12). nA_TagP kann also ein Wert sein, der A Millisekunden nach n_TagP detektiert wird. Als Nächstes kann ein Unterschied oder Druckgradient ΔP zwischen dem ersten Detektionsdruckwert des Drucksensors 26 in Schritt S11 und dem zweiten Detektionsdruckwert des Drucksensors 26 in Schritt S12 (ΔP = nA_tagP -n_TagP) berechnet werden (Schritt S13). Somit kann eine Änderung (Druckänderung) von Detektionsdrücken, die mit dem Drucksensor 26 in einer Zeiteinheit/pro Zeiteinheit, das heißt A Millisekunden, detektiert wird, durch die Vorgänge der Schritte S11 bis S13 erhalten werden.
Anschließend kann bestimmt werden, ob ein Absolutwert (| ΔP |) des Druckgradienten ΔP, der in Schritt S13 erhalten wurde, nicht kleiner als 10kPa ist (Schritt S41). Das heißt, es kann, wie es in 7 gezeigt ist, in einem Vorgang von Schritt S41 bestimmt werden, ob eine Änderung von Ausgaben bzw. Ausgängen (eine Ausgangs-/Ausgabeänderung) des Drucksensors 26 für A Millisekunden in ein Band von plus oder minus 10kPa fällt. Weiter ist ein Druckbetrag oder -wert von 10kPa (vorbestimmter Druckwert) ein Wert größer als eine wahrscheinliche oder mögliche maximale Druckänderung (ein Maximalbetrag oder -wert möglicher Druckänderungen) in dem Kraftstofftank 15. Der Druckwert 10kPa kann als ein erster vorbestimmter Wert bezeichnet werden. Wie es in 7 gezeigt ist, kann, wenn die Änderung der Ausgabe des Drucksensors 26 für A Millisekunden in das Band von plus oder minus 10kPa fällt (NEIN in Schritt S41), der Drucksensor 26 als „normal“ oder „nicht fehlerhaft“ bestimmt werden (Schritt S53). In diesem Fall kann die Fehlerdetektionsroutine des Sensors 26, die durch die ECU 16 ausgeführt wird, wieder wiederholt werden. Umgekehrt kann, wenn die Änderung der Ausgabe des Drucksensors 26 für A Millisekunden nicht in das Band von plus oder minus 10kPa fällt (JA in Schritt S41), der Drucksensor 26 als „fehlerhaft“ bestimmt werden bzw. bestimmt werden, dass der Drucksensor 26 „fehlerhaft“ arbeitet oder einen Defekt hat (Schritt S51). In diesem Fall kann ein Vorgang zum Abwickeln/Behandeln der Fehler des Drucksensors 26 ausgeführt werden (Schritt S52). Weiter können in dieser Ausführungsform die Schritte S11, S12, S13, S41, S51 und S53 als Drucksensorfehlerbestimmungsmittel bezeichnet werden.
Des Weiteren können die Fehler des Drucksensors 26 durch eine Verbindungsunterbrechung oder einen Kurzschluss des Drucksensors 26 verursacht werden. Wenn die Verbindungsunterbrechung in dem Drucksensor 26 für A Millisekunden erzeugt wird, steigt eine Ausgangsspannung des Drucksensors 26 plötzlich um 5 Volt entsprechend einer Leistungsversorgungsspannung an. Als ein Ergebnis kann die Änderung von Ausgaben des Drucksensors 26 für A Millisekunden plus 10kPa übersteigen. Umgekehrt sinkt, wenn ein Kurzschluss in dem Drucksensor 26 für A Millisekunden erzeugt wird, die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 plötzlich auf 0 Volt ab. Dies führt dazu, dass die Änderung von Ausgaben des Drucksensors 26 für A Millisekunden unter minus 10 kPa sein kann. In jedem Fall fällt die Ausgabeänderung des Drucksensors 26 für A Millisekunden nicht in das Band von plus oder minus 10 kPa (JA in Schritt S41), so dass der Drucksensor 26 als „fehlerhaft“ bestimmt werden kann (S51).
Die Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors 26, die in 4 gezeigt ist, kann wiederholt in kurzen Zeitintervallen von ungefähr 100 Millisekunden ausgeführt werden. Dagegen wird in der konventionellen Fehlerdetektionsvorrichtung ein Fehlerdetektionsvorgang eines Drucksensors nur in einer begrenzten Zeitspanne, nachdem eine Brennkraftmaschine angelassen ist, ausgeführt. Das heißt, gemäß der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 der ersten Ausführungsform kann, anders als bei der konventionellen Fehlerdetektionsvorrichtung, eine Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors 26 kontinuierlich oder periodisch ausgeführt werden. Folglich können die Fehler des Drucksensors 26 früh detektiert werden.
Zweite detaillierte repräsentative Ausführungsform
Eine zweite detaillierte repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 5, 8(A) und 8(B) beschrieben.
Da sich die zweite Ausführungsform auf die erste Ausführungsform bezieht, werden nur Konstruktionen und Elemente, die verschieden zu der ersten Ausführungsform sind, detailliert erklärt. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform eine Fehlerdetektionsroutine des Sensors 26, die durch die ECU 16 ausgeführt wird, verschieden zu der ersten Ausführungsform. Folglich wird nur die Fehlerdetektionsroutine des Sensors 26, die durch die ECU 16 ausgeführt wird, im Weiteren detailliert erklärt.
Die Fehlerdetektionsroutine des Sensors 26, die durch die ECU 16 in der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 5 beschrieben. Zuerst kann ein momentaner oder erster Detektionswert (n_TagP) des Drucksensors 26 zu einem Zeitpunkt in die ECU 16 eingegeben werden (Schritt S11). Anschließend kann die momentane oder erste Anzahl an Schritten (n_Schritte) des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 zu dem (demselben) Zeitpunkt, die durch den Schließventilpositionssensor 24a detektiert wird, in die ECU 16 eingegeben werden (Schritt S21). Wie es erkannt werden wird, kann die Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24, die durch den Schließventilpositionssensor 24a detektiert wird, den Positionen oder Öffnungsgraden des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 entsprechen. Als Nächstes kann ein zweiter Detektionsdruckwert (n+10_TagP) des Drucksensors 26 nach zehn Detektionsoperationen durch den Drucksensor 26 in die ECU 16 eingegeben werden (Schritt S14). Anschließend kann die zweite Anzahl an Schritten (n+10_Schritte) des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 nach zehn Detektionsoperationen durch den Schließventilpositionssensor 24a in die ECU 16 eingegeben werden (Schritt S22). Als Nächstes kann ein Unterschied oder Druckgradient ΔP zwischen dem ersten Detektionsdruckwert des Drucksensors 26 in Schritt S11 und dem zweiten Detektionsdruckwert des Drucksensors 26 in Schritt S14 (ΔP = n+10_TagP-n_TagP) berechnet werden (Schritt S15). Weiter kann ein Unterschied oder Schrittgradient Δ Schritt zwischen der ersten Anzahl an Schritten des Schließventils 24 in Schritt S21 und der zweiten Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 in Schritt S22 (Δ Schritt = n+10_Schritten_Schritte) berechnet werden (Schritt S23). In dieser Ausführungsform können die Schritte S21, S22 und S23 als ein Ventilpositionsdetektionsmittel des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 bezeichnet werden.
Somit kann eine Änderung (Druckänderung) von Detektionsdrücken, die durch den Drucksensor 26 in einer Zeiteinheit/pro Zeiteinheit, das heißt, während eine Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, detektiert werden, durch die Vorgänge der Schritte S11, S14 und S15 erhalten werden. Weiter kann eine Änderung der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 in der (derselben) Zeiteinheit, das heißt, während eine Detektionsoperation des Schließventilpositionssensors 24a zehn Mal wiederholt wird, durch die Vorgänge der Schritte S21 bis S23 erhalten werden. Folglich kann, wenn die Detektionsoperation des Drucksensors 26 und die Detektionsoperation des Schließventilpositionssensors 24a jeweils mit Zeitabständen von 100 Millisekunden ausgeführt werden, die Änderung der Detektionsdrücke, die durch den Drucksensor 26 detektiert werden, und die Änderung der Anzahl von Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 innerhalb einer Sekunde jeweils in den Schritten S15 und S23 erhalten werden. Weiter zeigt 8(B), dass der Schrittgradient Δ Schritt der Änderung der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24, während die Detektionsoperation des Schließventilpositionssensors 24a zehn Mal wiederholt wird, entsprechen kann.
Darauffolgend kann eine wahrscheinliche oder mögliche maximale Druckänderung Δ Pth des Innendrucks des Kraftstofftanks 15 entsprechend der Änderung der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 (das heißt, der Änderung der Positionen oder Öffnungsgrade des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24) aus dem Schrittgradienten Δ Schritt, der in Schritt S23 erhalten wurde, erhalten werden (Schritt S30). Die maximale Druckänderung Δ Pth kann unter Verwendung einer vorher gebildeten Berechnungsformel oder einer vorher gebildeten Tabelle, die eine Korrespondenzbeziehung zwischen der maximalen Druckänderung Δ Pth und dem Schrittgradienten Δ Schritt darstellen, berechnet werden.
Als Nächstes kann bestimmt werden, ob ein Absolutwert (| ΔP |) des Druckgradienten ΔP, der in Schritt S15 erhalten wurde, nicht kleiner als die maximale Druckänderung Δ Pth, die in Schritt S30 erhalten wurde, ist (Schritt S42). Wie es in 8(A) gezeigt ist, kann in einem Vorgang von Schritt S42 bestimmt werden, ob eine Änderung einer Ausgabe bzw. eines Ausgangs (Ausgabeänderung) des Drucksensors 26 in einer Zeiteinheit/pro Zeiteinheit, das heißt, wenn die Detektionsoperation des Drucksensors 26 (die Detektionsoperation des Schließventilpositionssensors 24a) zehn Mal wiederholt wird, in ein Band von plus oder minus Δ Pth fällt. Wenn die Änderung der Ausgabe des Drucksensors 26 in das Band von plus oder minus Δ Pth fällt (NEIN in Schritt S42), kann der Drucksensor 26 als „normal“ oder „nicht fehlerhaft“ bestimmt werden (Schritt S53). In diesem Fall kann die Fehlerdetektionsroutine des Sensors 26, die durch die ECU 16 ausgeführt wird, wieder von Beginn an wiederholt werden. Umgekehrt kann, wenn die Ausgabeänderung des Drucksensors 26 nicht in das Band von plus oder minus Δ Pth fällt (JA in Schritt S42), der Drucksensor 26 als „fehlerhaft“ bestimmt werden (Schritt S51). In diesem Fall kann ein Vorgang zum Abwickeln/Behandeln der Fehler des Drucksensors 26 ausgeführt werden (Schritt S52). Weiter können in dieser Ausführungsform die Schritte S11, S14, S15, S30, S42, S51 und S53 als die Drucksensorfehlerbestimmungsmittel bezeichnet werden.
Weiter können ähnlich zu der ersten Ausführungsform die Fehler des Drucksensors 26 durch eine Verbindungsunterbrechung oder einen Kurzschluss des Drucksensors 26 verursacht werden. Wenn die Verbindungsunterbrechung in dem Drucksensor 26 erzeugt wird, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, steigt eine Ausgangsspannung des Drucksensors 26 plötzlich auf 5 Volt entsprechend einer Leistungsversorgungsspannung. Dies führt dazu, dass die Ausgabeänderung (Druckänderung) des Drucksensors 26, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, plus Δ Pth übersteigen kann. Umgekehrt sinkt, wenn der Kurzschluss in dem Drucksensor 26 erzeugt wird, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 plötzlich auf 0 Volt. Dies führt dazu, dass die Ausgabeänderung des Drucksensors 26, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, unter minus Δ Pth sein kann. In jedem Fall fällt die Ausgabeänderung des Drucksensors 26, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, nicht in das Band von plus oder minus Δ Pth (JA in Schritt S42), so dass der Drucksensor 26 als „fehlerhaft“ detektiert werden kann (Schritt S51).
Weiter kann abhängig von einer Verbindungsform zwischen dem Drucksensor 26 und einer Leistungsquelle umgekehrt zu dem oben beschriebenen Aufbau, wenn die Verbindungsunterbrechung in dem Drucksensor 26 erzeugt wird, die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 plötzlich auf 0 Volt absinken. In diesem Fall kann, wenn der Kurzschluss in dem Drucksensor 26 erzeugt wird, die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 plötzlich auf 5 Volt ansteigen. Auch in so einem Fall fällt, ähnlich zu dem oben beschriebenen Aufbau, die Ausgabeänderung des Drucksensors 26, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 zehn Mal wiederholt wird, nicht in das Band von plus oder minus Δ Pth (JA in Schritt S42), so dass der Drucksensor 26 als „fehlerhaft“ bestimmt werden kann (Schritt S51). Anschließend kann der Vorgang zum Abwickeln/Behandeln der Fehler des Drucksensors 26 ausgeführt werden (Schritt S52).
Gemäß der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 26 der zweiten Ausführungsform kann die maximale Druckänderung Δ Pth der Detektionsdrücke, die von dem Drucksensor 26 detektiert werden, basierend auf dem Schrittgradienten Δ Schritt des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 so bestimmt werden, dass die Fehler des Drucksensors 26 in Abhängigkeit davon detektiert werden können, ob der Absolutwert (| ΔP |) des Druckgradienten ΔP in dem Drucksensor 26 nicht kleiner als die maximale Druckänderung Δ Pth ist. Wenn der Schrittgradient Δ Schritt des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 relativ klein ist, kann die maximale Druckänderung Δ Pth der Detektionsdrücke, die von dem Drucksensor 26 detektiert werden, auf einen kleineren Wert festgelegt werden. Folglich können die Fehler des Drucksensors 26 detektiert werden, auch wenn der Absolutwert des Druckgradienten Δ P in dem Drucksensor 26 relativ klein ist. Dies führt dazu, dass es möglich ist, die Fehler des Drucksensors 26 früher zu erkennen als die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 der ersten Ausführungsform, in der der vorbestimmte Druckwert (10kPa), der größer als die mögliche maximale Druckänderung der Innendrücke des Kraftstofftanks 15 ist, statt der maximalen Druckänderung Δ Pth, die abhängig von dem Schrittgradienten Δ Schritt geändert werden kann, verwendet wird.
Weiter kann, wie oben beschrieben, wenn der Schrittgradient Δ Schritt des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 relativ klein ist, die maximale Druckänderung Δ Pth der Detektionsdrücke, die von dem Drucksensor 26 detektiert werden, auf den kleineren Wert festgelegt werden. Dies führt dazu, dass die Fehler des Drucksensors 26 detektiert werden können, auch wenn der Absolutwert des Druckgradienten Δ P in dem Drucksensor 26 relativ klein ist. Folglich ist es möglich, die Fehler des Drucksensors 26 über einen weiten Bereich von Ausgangsspannungen des Drucksensors 26 zu detektieren.
Dritte detaillierte repräsentative Ausführungsform
Eine dritte detaillierte repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 6, 9(A) und 9(B) beschrieben:
Da die dritte Ausführungsform sich auf die zweite Ausführungsform bezieht, werden nur Konstruktionen und Elemente, die verschieden zu der zweiten Ausführungsform sind, detailliert erklärt. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform eine Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors 26, die durch die ECU 16 ausgeführt wird, teilweise verschieden zu der zweiten Ausführungsform. Folglich wird nur die Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors 26, die von der ECU 16 ausgeführt wird, im Weiteren erklärt.
Da die zweite Ausführungsform die erste Ausführungsform betrifft, werden nur Konstruktionen und Elemente, die verschieden zu der ersten Ausführungsform sind, detailliert erklärt. Elemente, die gleich zu der ersten und zweiten Ausführungsform sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine detaillierte Beschreibung solcher Elemente wird weggelassen.
Die Fehlerdetektionsroutine des Drucksensors 26, die von der ECU 16 in der dritten Ausführungsform ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 6 beschrieben. Wie es in 6 gezeigt ist, kann in dieser Ausführungsform eine Verarbeitung der Schritte S11 bis S23 auf die gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden. Das heißt, ähnlich zu der zweiten Ausführungsform kann der Druckgradient Δ P (Δ P = n+10_TagP-n_TagP) über die Schritte S11, S14 und S15 erhalten werden. Weiter kann der Schrittgradient Δ Schritt (Δ Schritt= n+10_Schritte - n_Schritte) über die Schritte S21, S22 und S23 erhalten werden.
Weiter kann in dieser Ausführungsform anders als in der zweiten Ausführungsform der Schritt S30 zum Erhalten der möglichen maximalen Druckänderung Δ Pth der Innendrücke des Kraftstofftanks 15 weggelassen werden. Das heißt, in dieser Ausführungsform wird die mögliche maximale Druckänderung Δ Pth, die in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, nicht verwendet, um die Fehler des Drucksensors 26 zu detektieren.
Als Nächstes kann bestimmt werden, ob ein Absolutwert (| Δ Schritt |) des Schrittgradienten Δ Schritt, der in Schritt S23 erhalten wurde, nicht größer als 10 Schritte ist (Schritt S43). Gleichzeitig kann bestimmt werden, ob ein Absolutwert (| Δ P |) des Druckgradienten Δ P, der in Schritt S15 erhalten wurde, nicht kleiner als 8kPa ist (Schritt S43). Wie es in den 9(A) und 9(B) gezeigt ist, kann in Schritt S43 bestimmt werden, ob eine Änderung der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24 (das heißt, die Änderung der Positionen des schrittmotorbetriebenen Schließventils 24) in einer Zeiteinheit/pro Zeiteinheit, das heißt, während die Detektionsoperation des Drucksensors 26 (die Detektionsoperation des Schließventilpositionssensors 24a) zehn Mal wiederholt wird, in ein Band von plus oder minus 10 Schritte fällt. Ein Wert oder Betrag von 10 Schritten kann als ein zweiter vorbestimmter Wert oder eine vorbestimmte Anzahl an Schritten bezeichnet werden. Weiter kann in Schritt S43 gleichzeitig bestimmt werden, ob eine Änderungen von Ausgaben bzw. Ausgängen (Ausgabeänderung bzw. Ausgangsänderung) des Drucksensors 26 in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit in ein Band von plus oder minus 8 kPa fällt. Ein Druckwert von 8 kPa kann ein Wert größer als eine mögliche maximale Druckänderung der Innendrücke des Kraftstofftanks 15, wenn der Absolutwert (| Δ Schritt |) des Schrittgradienten Δ Schritt in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit nicht größer als 10 Schritte ist, sein. Der Druckbetrag oder -wert von 8 kPa kann als ein dritter vorbestimmter Wert bezeichnet werden.
Wie es in 9(A) gezeigt ist, kann, wenn die Änderung der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Ventils 24 in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit in das Band von plus oder minus 10 Schritte fällt und die Ausgabeänderung des Drucksensors 26 in der Zeiteinheit/pro Zeiteinheit in das Band von plus oder minus 8 kPa fällt (NEIN in Schritt S43), der Drucksensor 26 als „normal“ oder „nicht fehlerhaft“ bestimmt werden (Schritt S53). In diesem Fall kann die Fehlerdetektionsroutine des Sensors 26 durch die ECU 26 wieder von Beginn an wiederholt werden. Umgekehrt kann, wenn die Ausgabeänderung des Drucksensors 26 nicht in das Band von plus oder minus 8 kPa fällt (JA in Schritt S43), der Drucksensor 26 als „fehlerhaft“ bestimmt werden (Schritt S51). In diesem Fall kann ein Vorgang zum Abwickeln/Behandeln der Fehler des Drucksensors 26 ausgeführt werden (Schritt S52). Weiter können in dieser Ausführungsform die Schritte S11, S14, S15, S43, S51 und S53 als die Drucksensorfehlerbestimmungsmittel bezeichnet werden.
Gemäß der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 der dritten Ausführungsform, können die Fehler des Drucksensors 26 in Abhängigkeit davon bestimmt werden, ob der Absolutwert (| Δ P |) des Druckgradienten Δ P in dem Drucksensor 26 nicht kleiner als 8 kPa ist, wenn der Absolutwert (| Δ Schritt |) des Schrittgradienten Δ Schritt nicht größer als 10 Schritte ist. Folglich können, ähnlich zu der zweiten Ausführungsform, die Fehler des Drucksensors 26 detektiert werden, auch wenn der Absolutwert des Druckgradienten Δ P in dem Drucksensor 26 relativ klein ist. Dies führt dazu, dass es möglich ist, die Fehler des Drucksensors 26 früher als in der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 der ersten Ausführungsform zu detektieren.
Weiter können, wie oben beschrieben, die Fehler des Drucksensors 26 detektiert werden, auch wenn der Absolutwert des Druckgradienten Δ P in dem Drucksensor 26 relativ klein ist. Folglich ist es, ähnlich zu der zweiten Ausführungsform, möglich, die Fehler des Drucksensors 26 über einen weiten Bereich von Ausgangsspannungen des Drucksensors 26 zu detektieren.
Selbstverständlich können verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 der ersten bis dritten Ausführungsform gemacht werden. Beispielsweise wird die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 auf ein Brennkraftmaschinensystem 10 eines Fahrzeuges angewendet werden. Des Weiteren kann die Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung 20 auch auf Brennkraftmaschinensysteme angewendet werden, die nicht in Fahrzeugen sind. Weiter kann das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug sein, in dem ein Elektromotor zusätzlich zu der Brennkraftmaschine verwendet wird.
Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden detailliert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, einen Fachmann weitere Details zum Ausführen bevorzugter Aspekte der vorliegenden Erfindung zu lehren, und nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung einzuschränken. Die Ansprüche allein definieren den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung. Folglich sind Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung offenbart wurden, nicht zum Ausführen der Erfindung in ihrem breitesten Sinne notwendig, sondern stattdessen lediglich zum genauen Beschreiben detaillierter repräsentativer Beispiele der Erfindung gelehrt. Außerdem können die verschiedenen Merkmale, die in dieser Spezifikation gelehrt werden, auf Arten und Weisen kombiniert werden, die nicht speziell aufgezählt sind, um weitere zusätzliche nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erhalten.

Claims

Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung mit einem Behälter (21), der zum Adsorbieren von verdampftem Kraftstoff in einem Kraftstofftank (15) und zum Zuführen des adsorbierten verdampften Kraftstoffs zu einer Brennkraftmaschine (11) ausgebildet ist, mit: einem Drucksensor (26), der zum periodischen Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks (15) ausgebildet ist, einem Schließventil (24), das an einer Dampfleitung (22), die den Kraftstofftank (15) mit dem Behälter (21) verbindet, so angebracht ist, dass es die Dampfleitung (22) öffnet und schließt, einem Schließventilpositionssensor (24a), der zum periodischen Detektieren von Positionen des Schließventils (24) ausgebildet ist, und einer Drucksensorfehlerbestimmungsvorrichtung (16), die dazu ausgebildet ist, den Drucksensor (26) als fehlerhaft zu bestimmen, wenn eine Änderung der Drücke, die von dem Drucksensor (26) in einer Zeiteinheit detektiert werden, nicht kleiner als eine mögliche maximale Druckänderung in dem Kraftstofftank (15), die einer Änderung der Positionen des Schließventils (24), die von dem Schließventilpositionssensor (24a) in der Zeiteinheit detektiert werden, entspricht, ist.
Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Schließventil (24) ein schrittmotorbetriebenes Schließventil aufweist und bei der der Schließventilpositionssensor (24a) zum Detektieren der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils derart, dass er die Positionen des schrittmotorbetriebenen Schließventils detektiert, ausgebildet ist.
Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung mit einem Behälter (21), der zum Adsorbieren von verdampftem Kraftstoff in einem Kraftstofftank (15) und zum Zuführen des adsorbierten verdampften Kraftstoffs zu einer Brennkraftmaschine (11) ausgebildet ist, mit: einem Drucksensor (26), der zum periodischen Detektieren von Innendrücken des Kraftstofftanks (15) ausgebildet ist, einem Schließventil (24), das an einer Dampfleitung (22), die den Kraftstofftank (15) mit dem Behälter (21) verbindet, so angebracht ist, dass es die Dampfleitung (22) öffnet und schließt, einem Schließventilpositionssensor (24a), der zum periodischen Detektieren von Positionen des Schließventils (24) ausgebildet ist, und einer Drucksensorfehlerbestimmungsvorrichtung (16), die dazu ausgebildet ist, den Drucksensor (26) als fehlerhaft zu bestimmen, wenn eine Änderung der Positionen des Schließventils (24), die von dem Schließventilpositionssensor (24a) erfasst werden, in einer Zeiteinheit nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist und wenn eine Änderung der Drücke, die von dem Drucksensor (26) erfasst werden, in der Zeiteinheit nicht kleiner als ein vorbestimmter Druckwert ist, der größer als ein Maximalwert möglicher Druckänderungen in dem Kraftstofftank (15), wenn die Änderung der Positionen des Schließventils (24) in der Zeiteinheit in dem vorbestimmten Wert ist, ist.
Kraftstoffdampfbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Schließventil (24) ein schrittmotorbetriebenes Schließventil aufweist und bei der der Schließventilpositionssensor (24a) zum Detektieren der Anzahl an Schritten des schrittmotorbetriebenen Schließventils derart, dass er die Positionen des schrittmotorbetriebenen Schließventils detektiert, ausgebildet ist.