DE102019217408A1

DE102019217408A1 - Verfahren und System zur Fehlerdiagnose eines dualen Spülsystems

Info

Publication number: DE102019217408A1
Application number: DE102019217408.6A
Authority: DE
Inventors: Bon Chang Koo
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-10-08
Also published as: US10859012B2; US20200318563A1; CN111779587A; KR20200118298A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Diagnose einer Fehlersituation einer Unterdruckerzeugungsleitung unter Verwendung eines Tankdrucksensors, der den Druck eines Kraftstofftanks erfasst, bereitgestellt. Das Verfahren erfasst den Druck in einem Kraftstofftank, der durch einen Kraftstofftankdrucksensor gemessen wird, wenn ein Turbolader zum Laden betrieben wird und ein Spülventil betätigt wird, und diagnostiziert eine aktuelle Situation als eine Fehlersituation, in der eine Motorunterdruckerzeugungsleitung offen bleibt, wenn ein Druckänderungswert, der auf der Grundlage der Druckdifferenz des Kraftstofftanks berechnet wird, einen Referenzwert überschreitet. Eine Warnung hinsichtlich einer Fehlersituation wird dann ausgegeben, wenn ein Fehler festgestellt wird.

Description

Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und ein System zur Diagnose eines Fehlers in einem dualen Spülsystem, insbesondere ein Verfahren und ein System, die eine Fehlersituation einer Unterdruckerzeugungsleitung mit Hilfe eines Kraftstofftankdrucksensors, der den Druck eines Kraftstofftanks erfasst, diagnostizieren.
Beschreibung des Standes der Technik
Verdampfungsgas (Ölgas) entsteht, wenn ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank durch Fremdwärme oder beim Betanken verdampft. Es wird ein Verfahren zum Sammeln eines solchen Verdampfungsgases mit Hilfe eines Behälters verwendet, wobei das im Behälter gesammelte Verdampfungsgas in einem Ansaugrohr über ein Spülsystem mit Luft vermischt und dann in einer Brennkammer verbrannt wird.
Mittlerweile wird ein Motor mit Mehrpunkteinspritzung (Multi-Point-Injection = MPI) verwendet, um die Umweltvorschriften bezüglich des Verdampfungsgases durch ein einziges Spülsystem zu erfüllen. Für einen Motor mit Turbolader und Benzindirekteinspritzung (Gasoline direct injection = GDI) kann ein Einzel-Spülsystem jedoch nicht verwendet werden, da im Turbobetrieb in einem Saugrohr ein Überdruck erzeugt wird. Mit anderen Worten: Beim Betrieb eines Turboladers strömt Druckluft in den Ansaugkrümmer und es wird im Ansaugkrümmer Überdruck erzeugt, so dass es schwierig sein kann, die Spülfunktion mit bestehenden Einzel-Spülsystemen zu erreichen.
Dementsprechend wurden in letzter Zeit Anstrengungen unternommen, um die Vorschriften und einen kommerziellen Wert durch den Einsatz eines dualen Spülsystems bei einem Turbo-GDI-Motor zu erfüllen. Das heißt, eine Einrichtung einzusetzen, die beim Betrieb eines Turboladers zwangsweise einen Unterdruck erzeugt, wodurch es möglich ist, Verdampfungsgas, das bei der Erzeugung von Motorunterdruck aus einem Behälter austritt, in einem Ausgleichsbehälter zu spülen und beim Betrieb eines Turboladers durch die Erzeugung von Unterdruck mittels eines Unterdruckerzeugers in einen Brennraum zu überführen.
Weiterhin umfasst ein solcher Unterdruckerzeuger einen Drucksensor, der von einem Kraftstofftank-Drucksensor an einem Kraftstofftank getrennt ist, um eine Fehlersituation des Unterdruckerzeugers anhand eines vom Drucksensor gemessenen Druckwertes zu diagnostizieren. Der Drucksensor ist jedoch zur Diagnose eines Fehlers im Unterdruckerzeuger eingebaut, wodurch zusätzliche Kosten für die Montage des Drucksensors entstehen. Dementsprechend besteht ein Bekann dafür, einen Fehler im Unterdruckerzeuger zu diagnostizieren, ohne dass der Drucksensor erforderlich ist.
Die obige Beschreibung des Standes der Technik der vorliegenden Offenbarung dient lediglich dazu, den Hintergrund der vorliegenden Offenbarung zu verstehen und sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie zum Stand der Technik gehört, der dem Fachmann bekannt ist.
Zusammenfassung
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren und ein System zur Diagnose eines Fehlers eines dualen Spülsystems bereit, wobei das Verfahren und das System in der Lage sind, eine Fehlersituation einer Unterdruckerzeugungsleitung unter Verwendung eines Kraftstofftankdrucksensors, der den Druck eines Kraftstofftanks misst, zu diagnostizieren.
In Anbetracht des obigen Aspekts wird ein Verfahren zur Diagnose eines Fehlers eines dualen Spülsystems bereitgestellt, bei dem eine Motorunterdruckerzeugungsleitung zwischen einem Spülventil und einem vorderen Ende eines Ausgleichsbehälters angeschlossen ist, eine Rücklaufströmungsleitung zwischen einem vorderen Ende eines Turboladers und einem vorderen Ende eines Drosselventils angeschlossen ist, wobei eine Zwangsunterdruckerzeugungsleitung zwischen dem Spülventil und einem mit dem vorderen Ende des Turboladers verbundenen Teil angeschlossen ist, wobei die Rücklaufströmungsleitung zum Sammeln von Verdampfungsgas des Kraftstofftanks in einem Behälter, der so betrieben wird, dass er selektiv in einer der beiden Leitungen gespült wird, umfassen kann: Erfassen eines Drucks in einem Kraftstofftank, in dem Verdampfungsgas gesammelt wird, gemessen von einem Kraftstofftank-Drucksensor, wenn ein Turbolader zur Aufladung betrieben wird und das Spülventil betätigt wird; Diagnostizieren einer aktuellen Situation als eine Fehlersituation, in der die Motorunterdruckerzeugungsleitung, die zwischen dem Spülventil und einem vorderen Ende eines Ausgleichsbehälters angeschlossen ist, offen bleibt, wenn ein Druckänderungswert, der auf der Grundlage des Drucks des Kraftstofftanks berechnet wird, einen Referenzwert überschreitet; und Ausgeben einer Warnung hinsichtlich einer Fehlersituation, wenn ein Fehler festgestellt wird.
Bei der ersten Fehlerdiagnose kann die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert werden, in der ein erstes Rückschlagventil in der Motorunterdruckerzeugungsleitung offen bleibt. Der Druckänderungswert kann als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters berechnet werden, wobei der Referenzwert auf der Grundlage des Ladedrucks des Turboladers bestimmt werden kann, der ein Tabellenwert sein kann, um eine steigende Anstiegseigenschaft einer linearen Funktion aufzuweisen.
Das Verfahren kann weiterhin die Diagnose der aktuellen Situation als eine Fehlersituation umfassen, in der die Leitung zur Erzeugung des erzwungenen Unterdrucks geschlossen gehalten wird, wenn der auf der Grundlage der Druckdifferenz des Kraftstoffbehälters berechnete Druckänderungswert in einen Referenzbereich fällt, der kleiner als der Referenzwert ist.
Bei dieser zweiten Fehlerdiagnose kann die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert werden, in der ein zweites Rückschlagventil in der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung geschlossen bleibt. Zusätzlich kann die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert werden, in der der zwischen der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung, der Rücklaufströmungsleitung und dem Turbolader angeschlossene Ejektor geschlossen bleibt. Der Druckänderungswert kann als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters berechnet werden, und der Bezugsbereich kann auf der Grundlage eines Kraftstoffniveaus im Kraftstoffbehälter bestimmt werden, das ein vorbestimmter Bereich einschließlich 0 sein kann.
In Anbetracht des obigen Aspekts kann ein System zur Diagnose eines Fehlers eines dualen Spülsystems, bei dem eine Motorunterdruckerzeugungsleitung zwischen einem Spülventil und einem vorderen Ende eines Ausgleichsbehälters angeschlossen ist, eine Rücklaufströmungsleitung zwischen einem vorderen Ende eines Turboladers und einem vorderen Ende eines Drosselventils angeschlossen ist, und eine Zwangsunterdruckerzeugungsleitung zwischen dem Spülventil und einem mit dem vorderen Ende des Turboladers verbundenen Teil angeschlossen ist und die Rücklaufströmungsleitung zum Sammeln des Verdampfungsgases des Kraftstofftanks in einem Behälter betrieben wird, um selektiv in einer der beiden Leitungen gespült zu werden, umfassen: eine Eingabeeinheit, in die der Druck in einem Kraftstofftank, der von einem Kraftstofftankdrucksensor gemessen wird, während der Turbolader eine Aufladung durchführt und das Spülventil betätigt wird, eingegeben wird; eine Berechnungseinheit, die so ausgebildet ist, dass sie einen Druckänderungswert auf der Grundlage der Druckdifferenz des Kraftstofftanks berechnet; eine Bestimmungseinheit, die so ausgebildet ist, dass sie eine aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert, in der die Motorunterdruckerzeugungsleitung offen bleibt, wenn der von der Berechnungseinheit berechnete Druckänderungswert einen Referenzwert überschreitet; und eine Ausgabeeinheit, die so ausgebildet ist, dass sie eine Warnung vor einer Fehlersituation ausgibt, wenn die Bestimmungseinheit die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert.
Die Bestimmungseinheit kann ausgebildet sein, um die aktuelle Situation als Fehlersituation zu diagnostizieren, in der die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung geschlossen bleibt, wenn der Druckänderungswert in einem Referenzbereich liegt, der kleiner als der Referenzwert ist. Die Berechnungseinheit kann so ausgebildet sein, dass der Druckänderungswert als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstofftanks und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstofftanks berechnet wird. Das System kann weiterhin eine Einstelleinheit umfassen, die so ausgebildet sein kann, dass sie einen Referenzwert auf der Grundlage des Ladedrucks des Turboladers bestimmt und den Referenzbereich auf der Grundlage eines Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank bestimmt.
Nach der vorliegenden Offenbarung kann es möglich sein, eine Fehlersituation einer Unterdruckerzeugungsleitung beim Betrieb des Turboladers anhand des vom Drucksensor des Kraftstofftanks gemessenen Druckänderungswerts zu diagnostizieren, wobei es möglich sein kann, einen zusätzlich in einer Unterdruckerzeugungsleitung montierten Drucksensor der entsprechenden Art zu entfernen und so die Herstellungskosten eines Fahrzeugs zu senken.
Figurenliste
Die oben genannten und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:

1 ein Diagramm ist, das die gesamte Konfiguration eines dualen Spülsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ein Diagramm ist, das die Konfiguration eines Systems zur Diagnose eines Fehlers in einem dualen Spülsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 ein Diagramm ist, das den Ablauf eines Fehlerdiagnoseprozesses für ein duales Spülsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
4 ein Diagramm ist, das eine Druckänderung in einem Kraftstofftank veranschaulicht, die auftritt, wenn sich ein erstes und ein zweites Rückschlagventil in einer Brems- oder Normal-Situation befinden.

Detaillierte Beschreibung
Es wird davon ausgegangen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „zu einem Fahrzeug gehörig“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie er hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie Personenkraftwagen einschließlich Sport Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen umfasst, und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen (z. B. aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnene Kraftstoffe) betriebene Fahrzeuge mit umfasst.
Obwohl eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wird, die eine Vielzahl von Einheiten zur Durchführung des beispielhaften Prozesses verwendet, wird davon ausgegangen, dass die beispielhaften Prozesse auch von einem oder mehreren Modulen durchgeführt werden können. Außerdem wird davon ausgegangen, dass der Begriff Steuerung/Steuereinheit sich auf eine Hardware-Einheit bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist so ausgebildet, dass er die Module speichert, wobei der Prozessor speziell so ausgebildet ist, dass er die Module ausführt, um einen oder mehrere Prozesse auszuführen, die weiter unten beschrieben werden.
Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung der Offenbarung gedacht. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen „einer, eine, eines“ und „der, die, das“ auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es wird weiter verstanden, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hier verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ jede und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugehörigen aufgelisteten Elemente ein.
Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext, wie hier verwendet, offensichtlich, wird der Begriff „ungefähr“ als innerhalb eines im Stand der Technik üblichen Toleranzbereichs verstanden, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. Der Begriff „ungefähr“ kann als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1 %, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01 % des angegebenen Wertes verstanden werden. Sofern sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt, sind alle hier angegebenen Zahlenwerte durch den Begriff „ungefähr“ modifiziert.
Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nicht vorübergehender computerlesbarer Datenträger auf einem computerlesbaren Datenträger verkörpert sein, der ausführbare Programmbefehle umfasst, die von einem Prozessor, einer Steuerung/Steuereinheit oder ähnlichem ausgeführt werden. Beispiele für computerlesbare Datenträger sind unter anderem ROM, RAM, Compact-Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Laufwerke, Chipkarten und optische Datenspeicher. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt werden, so dass die computerlesbaren Medien verteilt gespeichert und ausgeführt werden, z. B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein duales Spülsystem für ein Kraftfahrzeug zeigt, auf das die vorliegende Offenbarung angewendet werden kann, wobei ein Kraftstofftankdrucksensor 11 zur Messung des Drucks in einem Kraftstofftank 10 ausgebildet sein kann.
Weiterhin kann ein Behälter 20 zum Sammeln von Verdampfungsgas, das aus dem Kraftstoffbehälter 10 austritt, vorgesehen sein, der mit einem Spülventil 30 zum Abführen des im Behälter 20 gesammelten Verdampfungsgases verbunden sein kann. Eine Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 kann zwischen dem Spülventil 30 und dem vorderen Ende eines Ausgleichsbehälters 50 angeschlossen sein, so dass bei der Erzeugung von Unterdruck im Motor das vom Spülventil 30 abströmende Verdampfungsgas durch die Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 in den Ausgleichsbehälter 50 strömen kann, wodurch das Verdampfungsgas ausgespült werden kann.
Zusätzlich kann am vorderen Ende eines Turboladers 90 ein Ejektor (Ausstoßeinrichtung) 81 angeordnet sein, wobei zwischen dem Ejektor 81 und dem vorderen Ende einer Drosselklappe 60 eine Rücklaufströmungsleitung 80 angeschlossen sein kann, und zwischen dem Spülventil 30 und dem Ejektor 81 kann eine Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 angeschlossen sein, die mit dem vorderen Ende des Turboladers 90 und der Rücklaufströmungsleitung 80 verbunden ist, wobei so bei der Erzeugung von Überdruck im Motor das aus dem Spülventil 30 strömende Verdampfungsgas durch die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 in den Ausgleichsbehälter 50 strömen kann, wodurch das Verdampfungsgas ausgespült werden kann. In der Motorunterdruckleitung 40 und der Zwangsunterdruckleitung 70 kann jeweils ein erstes Rückschlagventil 41 und ein zweites Rückschlagventil 71 angeordnet sein, um ein Rückströmen von Verdampfungsgas zu verhindern.
Mit anderen Worten, wenn im Motor ein Unterdruck erzeugt wird, kann das Verdampfungsgas aus dem Behälter 20 ausgestoßen werden und durch die vom Motorunterdruck erzeugte Saugkraft zum Spülventil 30 strömen. Das Spülventil 30 kann auf ein Signal einer Steuerung CLR hin betätigt werden, wobei das Verdampfungsgas durch die Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 in den Ausgleichsbehälter 50 strömen kann, wodurch das Verdampfungsgas gespült werden kann.
Bei der Erzeugung von Überdruck im Motor durch den Betrieb des Turboladers 90 kann jedoch Luft durch die Rücklaufströmungsleitung 80 und den Ejektor 81 zirkuliert werden, wobei in der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 ein Unterdruck erzeugt werden kann. Entsprechend kann bei Betätigung des Spülventils 30 auf ein Signal der Steuerung CLR das Verdampfungsgas durch die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 in den Ausgleichsbehälter 50 strömen und somit das Verdampfungsgas gespült werden. Zusätzlich kann eine Fehlersituation der Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 und der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 aufgrund einer Druckänderung des Kraftstofftanks 10 bei der Diagnose des dualen Spülsystems der vorliegenden Offenbarung diagnostiziert werden.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 kann ein Verfahren zur Diagnose eines Fehlers eines dualen Spülsystems Folgendes umfassen: Erkennung, durch eine Steuerung CLR, eines Drucks im Kraftstofftank 10, der vom Drucksensor 11 des Kraftstofftanks gemessen wird, wenn der Turbolader 90 zur Aufladung und das Spülventil 30 betrieben werden; Bestimmen, durch die Steuerung CLR, der aktuellen Situation als Fehlersituation (z. B. Erkennung einer Störung), bei der die Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 offen bleibt, wenn ein aus einer Druckdifferenz des Kraftstofftanks 10 berechneter Druckänderungswert einen Referenzwert (z.B. eine erste Diagnose) überschreitet; und Ausgabe, durch die Steuerung, einer Warnung vor einer Fehlersituation als Reaktion auf die Erkennung einer Störung.
Die Steuerung kann entsprechend beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durch einen nichtflüchtigen Speicher (nicht abgebildet) umgesetzt sein, der so ausgebildet ist, dass er Algorithmen zur Ausführung des Betriebs verschiedener Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Softwarebefehle zur Ausführung der Algorithmen speichert, und einen Prozessor (nicht abgebildet), der so ausgebildet ist, dass er den unten beschriebenen Betrieb unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Daten ausführt. Der Speicher und der Prozessor können einzelne Chips sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor in einem einzigen Chip integriert sein. Der Prozessor kann als ein Prozessor oder mehrere Prozessoren implementiert sein.
Weiterhin kann im ersten Fehlerdiagnoseprozess die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert werden, in der das erste Rückschlagventil 41 in der Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 offen bleibt. Das heißt, wenn das Spülventil 30 während der Aufladung durch den Turbolader 90 betätigt wird, strömt Verdampfungsgas in die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 und deshalb sollte die Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 geschlossen sein.
Wenn jedoch die Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 nicht geschlossen ist und aufgrund eines Fehlers (z.B. Ausfall, Fehlfunktion, Fehler) des ersten Rückschlagventils 41 usw. offen bleibt, kann die vom Turbolader 90 aufgeladene, zu viel zugeführte Luft in den Brennraum strömen und in die Motorunterdruckerzeugungsleitung 40 zurückströmen, wodurch der Druck im Kraftstofftank 10 ansteigt. Wenn das erste Rückschlagventil 41, wie in 4 dargestellt, geöffnet bleibt, steigt der Druckänderungswert des Kraftstofftanks 10 über den Referenzwert an, so dass die aktuelle Situation als Fehlersituation des ersten Rückschlagventils erkannt und eine Warnung an den Fahrer bezüglich der Fehlersituation ausgegeben werden kann. Mit anderen Worten, die Warnung kann auf einem Anzeigeinstrument im Fahrzeug ausgegeben und angezeigt werden.
Weiterhin kann der Druckänderungswert (oder die Druckänderungsrate) des Kraftstoffbehälters 10 als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters 10 und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters 10 berechnet werden. Mit anderen Worten: Der während des Spülens gemessene Druck des Kraftstoffbehälters 10 ist der aktuell gemessene Druckwert des Kraftstoffbehälters 10, und der vor dem Spülen gemessene Druck des Kraftstoffbehälters 10 ist ein Anfangsdruckwert, der durch die folgende Formel ausgedrückt werden kann: $Druck \ddot{a} nderungswert des Kraftstofftanks = (aktueller Druckwert des Kraftstofftanks - Anfangsdruckwert) /Einheitszeit$
Der Referenzwert, der mit dem Druckänderungswert des Kraftstofftanks 10 verglichen wird, ist ein Wert, der aus dem Ladedruck des Turboladers 90 bestimmt werden kann, der ein Tabellenwert sein kann, um eine steigende Anstiegseigenschaft einer linearen Funktion aufzuweisen.
Das Verfahren kann weiterhin die Diagnose der aktuellen Situation als Fehlersituation umfassen, in der die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 geschlossen bleibt, wenn der auf der Grundlage der Druckdifferenz des Kraftstoffbehälters 10 berechnete Druckänderungswert in einem Referenzbereich unterhalb des Referenzwertes enthalten ist (z. B. eine zweite Diagnose).
Bei der zweiten Fehlerdiagnose kann die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert werden, in der das zweite Rückschlagventil 71 in der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 geschlossen bleibt oder als eine Fehlersituation, in der der zwischen der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70, der Rücklaufströmungsleitung 80 und dem Turbolader 90 angeschlossene Ejektor 81 geschlossen bleibt. D.h. wenn das Spülventil 30 während der Aufladung durch den Turbolader 90 betätigt wird, kann Verdampfungsgas in die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 strömen, so dass die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 geöffnet sein sollte.
Wenn jedoch die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 nicht geöffnet ist und aufgrund eines Fehlers im zweiten Rückschlagventil 71 oder im Ejektor 81 geschlossen bleibt, wird in der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 kein Unterdruck erzeugt, so dass das Verdampfungsgas im Behälter 20 nicht angesaugt werden kann und sich der Druck des Kraftstofftanks 10 nicht ändert. Wenn also das zweite Rückschlagventil 71 oder der Ejektor 81, wie in 4 dargestellt, geschlossen bleibt, liegt der Druckänderungswert im Kraftstofftank 10 im Referenzbereich einschließlich 0, und somit kann die aktuelle Situation als Fehlersituation des zweiten Rückschlagventils 71 oder des Ejektors 81 erkannt und eine Warnung an einen Fahrer bezüglich der Fehlersituation ausgegeben werden.
Befindet sich das zweite Rückschlagventil 71 oder der Ejektor 81 in einem normalen Zustand, wird in der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 ein Unterdruck erzeugt, so dass der Druckänderungswert des Kraftstoffbehälters 10 als negativer Wert ausgedrückt werden kann. Insbesondere kann der Druckänderungswert des Kraftstoffbehälters 10 als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters 10 und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstoffbehälters 10 berechnet werden. Mit anderen Worten: Der während des Spülens gemessene Druck des Kraftstoffbehälters 10 ist der aktuell gemessene Druckwert des Kraftstoffbehälters 10, und der vor dem Spülen gemessene Druck des Kraftstoffbehälters 10 ist ein Anfangsdruckwert, der durch die folgende Formel ausgedrückt werden kann: $Druck \ddot{a} derungswert des Kraftstofftanks = (aktueller Druckwert des Kraftstofftanks - Anfangsdruckwert) /Einheitszeit$
Der Referenzbereich, der mit dem Druckänderungswert des Kraftstoffbehälters 10 verglichen wird, kann anhand des Kraftstoffniveaus im Kraftstoffbehälter 10 bestimmt werden, wobei dies ein Tabellenwert einschließlich 0 sein kann.
Darüber hinaus ist 2 ein Diagramm, das die Konfiguration eines Systems zur Diagnose eines Fehlers eines dualen Spülsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt, das eine Eingabeeinheit 100, eine Berechnungseinheit 110, eine Bestimmungseinheit 120 und eine Ausgabeeinheit 130 umfassen kann, welche Bestandteile der Steuerung CLR sein können. Mit anderen Worten, die Einheiten können von der Steuerung betrieben werden.
Gemäß 2 kann der Druck im Kraftstofftank 10, der mit dem Drucksensor 11 des Kraftstofftanks gemessen wird, während der Turbolader 90 die Aufladung durchführt und das Spülventil 30 betrieben wird, in die Eingabeeinheit 100 eingegeben werden. Die Berechnungseinheit 110 kann ausgebildet sein, um einen Druckänderungswert auf der Basis der Druckdifferenz des Kraftstofftanks 10 zu berechnen. Der Druckänderungswert kann z.B. als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstofftanks 10 und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstofftanks 10 berechnet werden.
Weiterhin kann die Bestimmungseinheit 120 ausgebildet sein, um die aktuelle Situation als Fehlersituation zu diagnostizieren oder zu erkennen, wobei die Unterdruckerzeugungsleitung 40 des Motors offen bleibt, wenn der von der Berechnungseinheit 110 berechnete Druckänderungswert einen Referenzwert überschreitet. Die Bestimmungseinheit 120 kann auch ausgebildet sein, um die aktuelle Situation als Fehlersituation zu diagnostizieren oder zu erkennen, wobei die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung 70 geschlossen bleibt, wenn der Druckänderungswert innerhalb eines Referenzbereichs liegt, der kleiner als der Referenzwert ist. Wenn die Bestimmungseinheit 120 die aktuelle Situation als Fehlersituation diagnostiziert, kann die Ausgabeeinheit 130 ausgebildet sein, um eine Warnung vor der Fehlersituation auszugeben.
Das System kann weiterhin eine Einstelleinheit 140 umfassen, die so ausgebildet ist, dass sie einen Referenzwert auf der Grundlage des Ladedrucks des Turboladers 90 ermittelt und einen Referenzbereich auf der Grundlage eines Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank 10 bestimmt. Die Fehlerdiagnose durch das duale Spülsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Zuerst kann der Druck im Kraftstofftank 10 durch den Kraftstofftankdrucksensor 11 gemessen und gespeichert werden, bevor das Spülventil 30 betätigt wird (S10).
Wenn der Turbolader 90 mit der Aufladung beginnt (S20), kann festgestellt werden, ob das Spülventil 30 während der Aufladung des Turboladers 90 betätigt wird (S30), und wenn das Spülventil 30 betätigt wird und eine Sekunde vergeht, kann der Druck des Kraftstofftanks 10 zu diesem Zeitpunkt gemessen und gespeichert werden (S40). Der Druckänderungswert des Kraftstoffbehälters 10 kann auf der Grundlage des Differenzwertes für A Sekunden zwischen dem im Schritt S10 gemessenen Anfangsdruck des Kraftstoffbehälters 10 und dem im Schritt S40 gemessenen aktuellen Druck berechnet werden (S50).
Weiterhin können ein Referenzwert und ein Referenzbereich, die dem Druckänderungswert entsprechen, auf der Grundlage von Faktoren wie dem Ladedruck des Turboladers 90, dem Kraftstoffstand, der Kühlwassertemperatur und dem Atmosphärendruck eingestellt sein. Außerdem kann ermittelt werden, ob der Druckänderungswert den Referenzwert überschreitet (S60), wobei bei Überschreiten des Druckänderungswertes als Ergebnis der Ermittlung die aktuelle Situation als Fehlersituation diagnostiziert werden kann, in der das erste Rückschlagventil 41 geöffnet bleibt (S70), wobei der Fahrer durch ein Anzeigeinstrument vor der Fehlersituation gewarnt werden kann (S80).
Wenn der Druckänderungswert nicht überschritten ist, kann das erste Rückschlagventil 41 jedoch als wie in einer normalen Situation befindlich diagnostiziert werden (S90). Weiterhin kann, unabhängig davon, ob der Druckänderungswert innerhalb des Referenzbereichs ermittelt wird (S100), und wenn der Druckänderungswert als Ergebnis der Ermittlung innerhalb des Referenzbereichs liegt, die aktuelle Situation als Fehlersituation diagnostiziert werden, in der das zweite Rückschlagventil 71 oder der Ejektor 81 geschlossen bleibt (S110), wobei der Fahrer durch ein Anzeigeinstrument (S120) vor der Fehlersituation gewarnt werden kann. Wenn der Druckänderungswert jedoch außerhalb des Referenzbereichs liegt, können das zweite Rückschlagventil 71 und der Ejektor 81 als normaler Zustand (z.B. ohne Ausfall) diagnostiziert werden (S130).
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Offenbarung die aktuelle Situation als eine Fehlersituation des ersten Rückschlagventils 41 diagnostizieren, wenn der Druckänderungswert im Kraftstoffbehälter 10 größer als der Referenzwert ist, und kann die aktuelle Situation als eine Fehlersituation des zweiten Rückschlagventils 71 oder des Ejektors 81 diagnostizieren, wenn der Druckänderungswert im Kraftstoffbehälter 10 innerhalb des Referenzbereichs liegt. Dementsprechend kann die Diagnose einer Fehlersituation einer Unterdruckerzeugungsleitung beim Betrieb des Turboladers 90 mit Hilfe des zur Messung des Drucks im Kraftstofftank 10 ausgebildeten Tankdrucksensors 11 möglich sein, wobei ein zusätzlich in einer Unterdruckerzeugungsleitung eingebauter Drucksensor in der entsprechenden Art und Weise weggelassen werden kann, wodurch auch die Herstellungskosten eines Fahrzeugs reduziert werden können.
Andererseits, obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die detaillierten beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weise geändert und modifiziert werden kann, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verlassen, wobei beachtet werden sollte, dass die Änderungen und Modifikationen von den Ansprüchen abgedeckt sind.

Claims

Verfahren zur Diagnose eines Fehlers eines dualen Spülsystems, umfassend: Erfassen, durch eine Steuerung, eines Drucks in einem Kraftstofftank, in dem Verdampfungsgas gesammelt wird, gemessen von einem Kraftstofftank-Drucksensor, wenn ein Turbolader zur Aufladung betrieben wird und ein Spülventil betätigt wird; Diagnostizieren, durch die Steuerung, einer aktuellen Situation als eine Fehlersituation, in der eine Motorunterdruckerzeugungsleitung, die zwischen dem Spülventil und einem vorderen Ende eines Ausgleichsbehälters angeschlossen ist, offen bleibt, wenn ein Druckänderungswert, der auf der Grundlage des Drucks des Kraftstofftanks berechnet wird, einen Referenzwert überschreitet; und Ausgabe, durch die Steuerung, einer Warnung hinsichtlich einer Fehlersituation, wenn ein Fehler festgestellt wird, wobei eine Rücklaufströmungsleitung zwischen einem vorderen Ende eines Turboladers und einem vorderen Ende eines Drosselventils angeschlossen ist und eine Zwangsunterdruckerzeugungsleitung zwischen dem Spülventil und einem mit dem vorderen Ende des Turboladers und der Rücklaufströmungsleitung verbundenen Abschnitt angeschlossen ist, um das Verdampfungsgas in einem Behälter zu sammeln, der betrieben wird, um selektiv in eine der beiden Leitungen gespült zu werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert wird, in der ein erstes Rückschlagventil in der Motorunterdruckerzeugungsleitung offen bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druckänderungswert als Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstofftanks und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstofftanks berechnet wird, wobei der Referenzwert auf der Grundlage des Ladedrucks des Turboladers bestimmt wird, der ein Tabellenwert ist, um eine ansteigende Anstiegseigenschaft einer linearen Funktion aufzuweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Diagnostizieren, durch die Steuerung, der aktuellen Situation als eine Fehlersituation, in der die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung geschlossen bleibt, wenn der auf der Grundlage der Druckdifferenz des Kraftstofftanks berechnete Druckänderungswert innerhalb eines Referenzbereichs liegt, der kleiner als der Referenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert wird, in der ein zweites Rückschlagventil in der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung geschlossen bleibt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die aktuelle Situation als eine Fehlersituation diagnostiziert wird, in der der zwischen der Zwangsunterdruckerzeugungsleitung, der Rücklaufströmungsleitung und dem Turbolader angeschlossene Ejektor geschlossen bleibt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Druckänderungswert als eine Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstofftanks und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstofftanks berechnet wird, wobei der Referenzbereich auf der Grundlage eines Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank bestimmt wird, das ein vorbestimmter Bereich einschließlich 0 ist.
System zum Diagnostizieren eines Fehlers eines dualen Spülsystems, bei dem eine Motorunterdruckerzeugungsleitung zwischen einem Spülventil und einem vorderen Ende eines Ausgleichsbehälters angeschlossen ist, wobei eine Rücklaufströmungsleitung zwischen einem vorderen Ende eines Turboladers und einem vorderen Ende eines Drosselventils angeschlossen ist, und eine Zwangsunterdruckerzeugungsleitung zwischen dem Spülventil und einem mit dem vorderen Ende des Turboladers und der Rücklaufströmungsleitung verbundenen Abschnitt so verbunden ist, dass das in einem Behälter gesammelte Verdampfungsgas des Kraftstofftanks so gesteuert wird, um selektiv in eine der beiden Leitungen gespült zu werden, wobei das System umfasst: eine Eingabeeinheit, in die der Druck in einem Kraftstofftank eingegeben wird, der von einem Drucksensor des Kraftstofftanks gemessen wird, während der Turbolader eine Aufladung durchführt und das Spülventil betätigt wird; eine Berechnungseinheit, die ausgebildet ist, um einen Druckänderungswert basierend auf dem Druck des Kraftstofftanks zu berechnen; eine Bestimmungseinheit, die ausgebildet ist, um eine aktuelle Situation als eine Fehlersituation zu diagnostizieren, in der die Motorunterdruckerzeugungsleitung offen bleibt, wenn der von der Berechnungseinheit berechnete Druckänderungswert einen Referenzwert überschreitet; und eine Ausgabeeinheit, die ausgebildet ist, um eine Warnung hinsichtlich einer Fehlersituation auszugeben, wenn die Bestimmungseinheit die aktuelle Situation als Fehlersituation diagnostiziert.
System nach Anspruch 8, wobei die Bestimmungseinheit ausgebildet ist, um die aktuelle Situation als eine Fehlersituation zu diagnostizieren, in der die Zwangsunterdruckerzeugungsleitung geschlossen bleibt, wenn der Druckänderungswert innerhalb eines Referenzbereichs kleiner als der Referenzwert ist.
System nach Anspruch 9, wobei die Berechnungseinheit ausgebildet ist, um den Druckänderungswert als eine Ableitung pro Zeiteinheit der Differenz zwischen dem während des Spülens gemessenen Druck des Kraftstofftanks und dem vor dem Spülen gemessenen Druck des Kraftstofftanks zu berechnen.
System nach Anspruch 9, weiterhin umfassend: eine Einstelleinheit, die ausgebildet ist, um einen Referenzwert auf der Grundlage des Ladedrucks des Turboladers zu bestimmen und den Referenzbereich auf der Grundlage eines Kraftstoffniveaus im Kraftstofftank zu bestimmen.