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Technisches Gebiet
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Die Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines Spülventils an einem Entlüftungssystem eines Kraftstofftanks. Kraftstofftanks weisen Entlüftungsleitungen auf, damit infolge von Temperaturausdehnungen kein Überdruck im Kraftstofftank entstehen kann.
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Ein Entlüftungssystem eines Kraftstofftanks weist einen Entlüftungskanister auf, der fluidleitend mit einem Kraftstofftank verbunden ist. Der Entlüftungskanister ist über eine weitere Leitung mit der Umgebung verbunden. In dem Entlüftungskanister sind in der Regel ein Filter und eine Substanz angeordnet, die Kohlenwasserstoffe absorbiert, üblicherweise enthält die Substanz Aktivkohle.
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Die Aktivkohle kann regeneriert werden, indem saubere Luft durch den Entlüftungskanister gesaugt wird. Dies erfolgt, indem der Entlüftungskanister temporär über ein Spülventil fluidleitend mit Abschnitten des Ansaugtrakts verbunden wird. Mit welchen Abschnitten des Ansaugtrakts die fluidleitende Verbindung hergestellt wird, hängt von dem Betriebspunkt des Verbrennungsmotors ab.
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Rückschlagventile in den Abschnitten sorgen dafür, dass immer nur diejenige Leitung fluidleitend mit dem Entlüftungskanister verbunden werden kann, in der zurzeit ein Unterdruck herrscht.
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Beschreibung
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Die Spülzeiten sind im transienten Betrieb eines Kraftfahrzeuges kurz. Bei dem offenbarungsgemäßen Entlüftungssystem wird der Entlüftungskanister gespült, wenn ein Unterdruck im Ansaugtrakt herrscht. Der Unterdruck entsteht je nach Betriebspunkt bei Ottomotoren ohne Aufladung in Lastphasen, nicht im Schleppbetrieb. Bei aufgeladenen Ottomotoren entsteht zwischen einem Verdichter und einem Motor ein Überdruck, wenn der Verdichter verdichtete Luft an den Motor liefert. Stromaufwärts von dem Verdichter herrscht ein Unterdruck. Rückschlagventile schließen bzw. öffnen eine jeweilige Leitung, in der ein Unterdruck herrscht. Da die Beschleunigungsphasen insbesondere bei kräftigen aufgeladenen Motoren kurz sind und anschließend häufige Betriebe bei geringer Last und geringem Unterdruck folgen, sollte jedes Zeitfenster, in der ein Unterdruck im Ansaugtrakt herrscht, effizient genutzt werden. Weiterhin darf das Spülventil nicht zu schnell öffnen, da die in den Motor gelangende Luftmenge und die gelösten Kohlenwasserstoffe das Luft-Kraftstoffverhältnis in unvorhersehbarer Weise verändern und der Betriebspunkt von der Lambdaregelung des Verbrennungsmotors ausgeregelt werden muss.
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DE 10 2016 221 901 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Tankentlüftung für einen Kraftstofftank, der über zumindest eine Verbindungsleitung mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, in welcher ein Tankentlüftungsventil und zumindest ein Rückschlagventil angeordnet sind. Dabei wird ein zwischen dem Tankentlüftungsventil und dem zumindest einen Rückschlagventil eingeschlossener Druck zur Anpassung einer Ansteuerung des Tankentlüftungsventils verwendet.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung sollen eine Vorrichtung und ein Verfahren angegeben werden, mit dem ein Regelverhalten eines Spülventils geprüft werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Offenbarung aus. Die Unteransprüche können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Offenbarung zusätzlich.
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Vorgesehen ist demgemäß ein Verfahren zum Erfassen eines Öffnungssteuersignals eines Ventils, insbesondere eines Spülventils in einem Entlüftungssystem eines Kraftstofftanks, aufweisend die Schritte:
- i. Erfassen eines Unterdrucks an einem Drucksensor, welcher in fluidleitender Verbindung mit einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors und dem Spülventil steht,
- ii. Erhöhen eines Steuersignals, welches eine Öffnung des Spülventils herbeiführt, bis der Unterdruck sich einem Umgebungsdruck annähert,
- iii. Speichern des Steuersignals, welches zum Zeitpunkt der Annäherung des Unterdrucks an den Umgebungsdruck vorlag, als neues Öffnungssteuersignal.
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Das Öffnungssteuersignal kann bei jedem Neustart des Verbrennungsmotors ermittelt werden. Der Umgebungsdruck herrscht außerhalb von dem Kraftfahrzeug. Das Öffnungssteuersignal ist ein Wert, bei dem das Spülventil beginnt, zu öffnen. Der Unterdruck ist ein Druck unterhalb eines Umgebungsdruckes, der außerhalb von dem Kraftfahrzeug herrscht. Das Öffnungssteuersignal ist unabhängig von der für die Betätigung des Spülventil verwendeten Energieform. Üblich sind mittlerweile elektrische Betätigungen über Spulen und Anker. Das Steuersignal kann dementsprechend ein PWM Steuersignal sein. Derjenige Wert, bei dem das Spülventil öffnet, kann in der Steuereinheit hinterlegt werden. Der Wert kann in Prozent von einem Gesamtwert angegeben werden. Der Gesamtwert ist der Wert, den die für die Betätigung des Ventils verwendete Energieform maximal annehmen kann, bei Verwendung eines elektrischen Signals also eine Abgabe einer Spannung oder eines Stroms. Das Steuersignal wird erhöht, bis bei Unterdruck beginnt abzufallen, da dies bei ansonsten gleichen Betriebsbedingungen einen Rückschluss auf einen Öffnungszustand des Spülventils zulässt. Ein Druckausgleich kann, sofern noch ein Unterdruck herrscht, nur bedeuten, dass eine fluidleitende Verbindung zum Umgebungsdruck besteht, das Spülventil also geöffnet ist.
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Nach Ermittlung des Öffnungssteuersignals kann das Spülventil stets mit einem Steuersignal betrieben werden, das annähernd an dem Öffnungssteuersignal liegt. Die Zeit, in welchem ein Ventilkörper noch fest in einem Ventilsitz liegt und das Spülventil geschlossen ist, muss dadurch nicht erst überbrückt werden, wenn das Spülventil geöffnet werden muss. Hierdurch beginnt das Spülventil sofort zu öffnen, sobald das Entlüftungssystem einen entsprechenden Steuerbefehl in Form des Steuersignals an das Spülventil ausgibt. Bereits vor dem Öffnen des Spülventils wird das Spülventil so angesteuert, dass es noch geschlossen ist, aber bei einem minimal stärkerem oder längeren Steuersignal öffnet.
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Das Verfahren kann im Betrieb des Verbrennungsmotors regelmäßig durchgeführt werden, damit in der Steuereinheit stets die Stellgröße bekannt ist, bei der das Spülventil gerade noch geschlossen ist.
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Beispielsweise kann das Verfahren nach jedem Neustart oder jedem n-ten Neustart des Verbrennungsmotors durchgeführt werden, wobei n eine natürliche Zahl zwischen 5 und 100 ist.
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Schaltventile haben nur zwei konstruktive Zustände, nämlich einen geschlossenen Zustand und einen geöffneten Zustand. Als Spülventile werden häufig normal geschlossene Schaltventile verwendet. Ein magnetischer oder magnetisierbarer Anker ist mit einem Ventilkörper verbunden. Anker und Ventilkörper können auch einstückig sein. Der Ventilkörper wird von einer Feder mit einer Federkraft gegen einen Ventilsitz gedrückt, wodurch dieser den Ventilsitz abdichtet. Der Anker ist von einer elektrischen Spule umgeben. Wenn die elektrische Spule bestromt wird, zieht der Anker den Ventilkörper entgegen der Federkraft aus dem Ventilsitz, wodurch das Spülventil öffnet. Selbstverständlich kann das Verfahren auch an einem anders konstruiertem Ventil, beispielsweise einem Stetigventil oder einem 2/3-Wegeventil verwendet werden. Mit dem Verfahren kann das Öffnungssteuersignal erfasst werden und es kommt nicht darauf an, wie das Ventil genau konstruiert ist. Das vorstehend Gesagte dient lediglich zur Erläuterung des grundsätzlichen Prinzips.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Steuersignal in einem regulären Betrieb des Entlüftungssystems nach der Erfassung des Öffnungssteuersignals auf einen Wert nahe oder an dem Öffnungssteuersignal gesetzt wird.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Steuersignal ein elektrisches pulsweitenmoduliertes PWM Signal ist.
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Durch das offenbarungsgemäße Verfahren können die Pulsweiten im regulären Betrieb des Kraftfahrzeuges so eingestellt werden, dass das Spülventil beinahe öffnet. Ein Steuersignal von 10% entspricht einer Bestromung für 10% einer Taktrate (Duty Cycle). In 10% der Zeitspanne, die eine Taktrate dauert, wird somit 100% der verfügbaren Spannung (12V, 24V, 48V) angelegt. Dauert eine Taktrate 1 Sekunde, so wird bei einem Steuersignal von 10% für 0,1 Sekunde gepulst und 0,9 Sekunden lang keine Spannung ausgegeben.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Verfahren bei einer erstmaligen Inbetriebnahme eines Verbrennungsmotors, der über den Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt wird, angewendet wird, um Fertigungstoleranzen des Spülventils auszugleichen.
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Bei der erstmaligen Inbetriebnahme weichen konstruktiv baugleiche Ventile bedingt durch Fertigungstoleranzen ihrer Bauteile im Regelverhalten voneinander ab. Es hat sich herausgestellt, dass das Öffnungssteuersignal, bei dem Ventile öffnen, ca. 6 % des gesamten Steuersignals ausmacht. Bedingt durch Fertigungstoleranzen ergeben sich zwischen baugleichen Ventilen Abweichungen zwischen 4% und 12 %. D.h. baugleiche Ventile öffnen entweder bei 4% des maximal möglichen Signals oder erst bei 12%. Bei der Inbetriebnahme kann das Öffnungssteuersignal festgestellt werden, so dass Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können, ohne dass man hierfür bei der Fertigung einen besonderen Prozessschritt oder zusätzlicher Hardware benötigt.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Verfahren während einem standardgemäßen Betrieb eines Verbrennungsmotors, der über den Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt wird, angewendet wird, um eine Alterung des Spülventils zu erkennen und berücksichtigen.
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Neben der Alterung können auch Ablagerungen, verharzte Kohlenwasserstoffe und Partikel das Öffnungssteuersignal beeinflussen. Diese Faktoren können für den Betrieb des Spülventils ausgeschlossen werden, indem im Betrieb regelmäßig das Verfahren durchgeführt wird.
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Eine Ausführungsform betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das vorstehend beschriebene Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer, insbesondere in einer Steuerelektronik eines Steuersystems ausgeführt wird. Das Steuersystem kann wie vorstehend beschrieben aus-, und weitergebildet sein.
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Eine Ausführungsform betrifft ein Computerprogramm mit kodierten Anweisungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik eines Steuersystems ausgeführt wird. Das Steuersystem kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Das Computerprogramm kann insbesondere auf dem vorstehend beschriebenen Computerprogrammprodukt, beispielsweise eine Diskette, CD-ROM, DVD, Speicher, eine an das Internet angeschlossene Prozessoreinheit, gespeichert sein. Das Computerprogramm kann insbesondere als eine kompilierte oder noch nicht kompilierte Datenfolge ausgestaltet sein, die vorzugsweise auf einer höheren, insbesondere objektbasierten Computersprache basiert.
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Eine Ausführungsform betrifft eine Signalfolge mit computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn die Signalfolge von einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik eines Steuersystems verarbeitet wird. Das Steuersystem kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Die Signalfolge kann insbesondere mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Computerprogramms und/oder mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Computerprogrammprodukts erzeugt werden. Die Signalfolge kann als elektrische Impulse und/oder elektromagnetische Welle und/oder optische Impulse drahtlos oder drahtgebunden bereitgestellt werden.
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Ein Mittel zur Realisierung der Verfahrensschritte im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Steuereinheit mit Mikroprozessoren (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Das Programm kann auf einem Speichersystem abgelegt sein. Das Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, so dass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann. In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchführbar, insbesondere durch die Steuerung bzw. ihre Mittel.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:
- 1: schematisch einen Verbrennungsmotor, der über einen Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt werden kann, sowie ein Entlüftungssystem für den Kraftstofftank, mit einem Spülventil, das bei Vorhandensein eines Unterdrucks im Ansaugtrakt geöffnet werden kann, um einen Aktivkohlefilter im Entlüftungssystem zu generieren;
- 2: schematisch einen Abschnitt des Entlüftungssystems mit zwei Rückschlagventilen, die mit Abschnitten des Ansaugtrakts verbunden sind, und die jeweils in die Richtung sperren, in der kein Unterdruck herrscht, sowie schematisch einen Drucksensor und ein Spülventil;
- 3A: schematisch im Schnitt ein geschlossenes Spülventil, welches eine Spule, einen Ventilkörper und eine Feder aufweist, wobei die Feder den Ventilkörper in einen Ventilsitz drückt;
- 3B: schematisch das Spülventil aus 3A in einer geöffneten Stellung;
- 4: einen Ventilhub des Spülventils abhängig von der Zeit für ein Spülventil, bei dem die Federkraft durch die Spulenkraft bereist vor dem Öffnen aufgehoben wurde;
- 5: einen zeitlichen Verlauf eines Steuersignals und eines Drucks, der in der Entlüftungsleitung zwischen den Rückschlagventilen und dem Spülventil bei Öffnung des Spülventils herrscht; und
- 6 ein Verfahren zum Betreiben eines Spülventils in einem Entlüftungssystem.
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Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Es ist festzustellen, dass einige Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern. Schritte des Verfahrens können Multiplikationen, Summierungen und Selektionen sowie Zuordnungen sein, zum Beispiel Zuordnung von Ausgangswerten zu Eingangswerten in Kennfeldern. Ein Überdruck ist ein Begriff für einen Druck oberhalb eines Umgebungsdruckes PU. Ein Unterdruck ist ein Begriff für einen Druck unterhalb von einem Umgebungsdruck PU oder eine Druckdifferenz als Absolutwert. Der Unterdruck kann zwischen 0 und 800 mbar liegen. Eine fluidleitende Verbindung kann durch hermetisch von der Umgebung abgetrennte Leitungen und Gehäuseabschnitte bereitgestellt werden. Ventile können die fluidleitende Verbindung herstellen oder unterbinden. Auch wenn im Folgenden ein Entlüftungssystem eines aufgeladenen Verbrennungsmotors 30 offenbart wird, versteht es sich doch, dass das Verfahren auch bei Saugmotoren anwendbar ist.
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1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor 30, der über einen Kraftstofftank 13 mit Kraftstoff versorgt werden kann. Der Kraftstoff kann Kohlenwasserstoffe enthalten. Damit diese nicht in die Umgebung gelangen können, ist ein Entlüftungssystem 10 mit einem Entlüftungskanister 16 zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen vorgesehen. Der Entlüftungskanister 16 kann Aktivkohle zur Speicherung von Kohlenwasserstoffen enthalten. Die Aktivkohle kann über Umgebungsluft regeneriert werden. Bei der Regeneration werden in der Aktivkohle angereicherte Kohlenwasserstoffe ausgelöst und einem Ansaugtrakt 20 des Verbrennungsmotors 30 zugeführt, so dass sie mit angesaugt und verbrannt werden können.
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Der Entlüftungskanister 16 kann gespült werden, wenn ein Unterdruck im Ansaugtrakt 20 herrscht. Wenn der Verbrennungsmotor 30 in Betrieb ist, entsteht entweder zwischen einem Verdichter 22 und einem Luftfilter 21 ein Unterdruck, oder zwischen einer Drosselklappe 23 und einem Einlass 24 des Verbrennungsmotors 30. Rückschlagventile 17, 18 schließen bzw. öffnen eine jeweilige Leitung, in der ein Unterdruck herrscht. Es besteht dann eine fluidleitende Verbindung von demjenigen Abschnitt im Ansaugtrakt 20, in dem ein Unterdruck herrscht, mit dem Drucksensor 12 und einem Auslass des Spülventils 11. Das Bestehen eines Unterdrucks wird von dem Drucksensor 12 erfasst und signaltechnisch an die Steuereinheit 14 weitergeleitet. Sobald ein Unterdruck erfasst wurde, kann ein Spülvorgang des Entlüftungskanisters 16 erfolgen.
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Das Spülventil 11 sollte möglichst kontrolliert und nicht zu schnell öffnen, da die in den Verbrennungsmotor 30 gelangende zusätzliche Luftmenge L10 und die gelösten Kohlenwasserstoffe das Luft-Kraftstoffverhältnis in unvorhersehbarer Weise verändern und der Betriebspunkt von der Lambdaregelung des Verbrennungsmotors 30 ausgeregelt werden muss.
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Da mit dem hierin offenbarten Verfahren ein Öffnungssteuersignal S11 erfasst und gespeichert wird, kann ein Öffnungszeitpunkt t1 (siehe 4 und 5) präzise eingeregelt werden, so dass einerseits die Phasen des Unterdrucks optimal genutzt werden können. Andererseits kann dadurch, dass ein beginnender Ventilhub H11 (siehe 3B) bekannt ist, auch die durch das Spülventil 11 fließende Luftmenge L10 (enthaltend Kohlenwasserstoffe) präziser kontrolliert werden. Hierdurch kann das Gemisch aus Luft und Kohlenwasserstoffen, welches zusätzlich in den Ansaugtrakt 20 fließt, geregelt werden. Die zuvor angesprochene Lambdaregelung kann geringfügige Abweichungen im Luft-Kraftstoffverhältnis für den Fahrer unbemerkt ausregeln.
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2 zeigt im Detail die Rückschlagventile 17 und 18, den Drucksensor 12 und das Spülventil 11. Ein High Load Line Rückschlagventil 17 öffnet, wenn ein Unterdruck zwischen dem Luftfilter 21 und dem Verdichter 22 herrscht. Ein Low Load Line Rückschlagventil 18 öffnet, wenn ein Unterdruck zwischen dem Einlass 24 und der Drosselklappe 23 herrscht. Sogleich bildet sich in einem Leitungsabschnitt 25 zwischen den Rückschlagventilen 17 und 18 ein Unterdruck P12 aus, der von dem Drucksensor 12 erfasst wird.
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3A zeigt im Detail zur Veranschaulichungszwecken einen möglichen Aufbau des Schaltventils 11. Eine Feder 111 drückt einen Ventilkörper 112 gegen einen Ventilsitz 113. Hierdurch wird ein Einlass 115 gegenüber einem Auslass 116 abgedichtet. Der Ventilkörper 112 kann gegen eine von der Feder 111 ausgehende Federkraft F111 durch eine elektromagnetisierbare Spule 114 mit einer Kraft F114 bewegt werden. Über eine in der Spule 114 herrschende Spannung kann ein Ventilhub H11 erfasst werden. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung wird ein Steuersignal (idR ein elektrischer Strom mit einer gewissen Spannung, über Pulsweiten moduliert) auf einem Niveau gehalten, bei dem das Spülventil 11 gerade noch geschlossen ist, Die Federkraft F111 und die Spulenkraft F114 sich also die Waage halten. Die Spulenkraft F114 steigt mit zunehmendem Steuersignal S an, so dass der Ventilkörper 112 gegen die Federkraft F111 nach oben bewegt werden kann, wodurch eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Einlass 115 und dem Auslass 116 gebildet wird. Durch ein rasch aufeinanderfolgendes Öffnen und Schließen des Ventilkörpers 112 über Pulsweitenmodulation kann die Luftmenge L10 pro Zeiteinheit geregelt werden.
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4 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Ventilhubs bzw. eines Steuersignals S. Es wird bei der Erläuterung der 4 auf die 1 bis 3B Bezug genommen. Eine Kurve 41 repräsentiert den Verlauf eines konventionellen Spülventils, von dem das Öffnungssteuersignal S11 nicht bekannt ist. Von einem Zeitpunkt t0, an dem die Steuereinheit 14 das Steuersignal S zum Öffnen des Spülventils 14 abgibt, vergeht Zeit bis zum Zeitpunkt t1, bevor der Ventilkörper 112 sich bewegt. Das heißt dass eine Zeitspanne zwischen t0 und t1 ungenutzt verstreicht, in der möglicherweise bereits ein Unterdruck zur Entlüftung des Entlüftungskanisters 16 vorliegen könnte.
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Dahingegen verdeutlicht ein Verlauf einer Kurve 42, wie schnell der Ventilkörper 112 öffnet, wenn das Öffnungssteuersignal S11 schon bekannt war und das Spülventil 11 vor Beginn der Öffnung bereits mit dem Öffnungssteuersignal S11, bei dem es gerade eben noch geschlossen bleibt, bestromt wird. Die Bestromung erfolgt über ein PWM Signal. Zum Zeitpunkt t1, an dem das konventionell betriebene Spülventil noch geschlossen ist (Verlauf der Kurve 41), ist das zuvor schon bestromte Spülventil vollständig geöffnet.
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5 zeigt einen zeitlichen Verlauf eines Verfahrens, das in der Steuereinheit 14 in regelmäßigen Abständen durchlaufen wird, um das Öffnungssteuersignal S11 zu erfassen. Ein Druck P und ein Steuersignal sind in ihren zeitlichen Verläufen dargestellt. Zum Zeitpunkt t0 liegt ein veränderlicher Unterdruck P12 unterhalb einem Umgebungsdruck PU vor. Das Steuersignal S wird linear erhöht, bis der Unterdruck P12 abfällt und sich dem Umgebungsdruck PU annähert. Dies wird durch den Drucksensor 12 erfasst. Der Unterdruck P12 wird geringer, da eine Luftmenge L10 durch die Entlüftungsleitung nachströmt. Dadurch wird detektiert, dass das Spülventil 12 bei ansonsten gleich gebliebenen Betriebsparametern geöffnet sein muss. Das zu diesem Zeitpunkt anliegende Steuersignal S11 wird als Öffnungssteuersignal S11 gespeichert.
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6 zeigt ein Verfahren zum Erfassen eines Öffnungssteuersignals S11 eines Ventils, insbesondere eines Spülventils 11 in einem Entlüftungssystem 10 eines Kraftstofftanks 13. Das Verfahren kann in der Steuereinheit 14 ablaufen, um entsprechend dem Druck P12 am Drucksensor 12 das Spülventil 11 zu steuern.
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In Schritt 61 erfolgt ein Erfassen eines Unterdrucks P12 an einem Drucksensor 12, welcher in fluidleitender Verbindung mit einem Ansaugtrakt 20 eines Verbrennungsmotors 30 und dem Spülventil 11 steht. In Schritt 62 erfolgt ein Erhöhen eines Steuersignals S, welches eine Öffnung des Spülventils 11 herbeiführt, bis der Unterdruck P12 sich einem Umgebungsdruck PU annähert. In Schritt 63 erfolgt ein Speichern des Öffnungssteuersignals S11.
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Das Verfahren kann bei einer ersten Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors 30 durchgeführt werden, um Fertigungstoleranzen auszugleichen. Das Verfahren kann im Betrieb des Verbrennungsmotors 30 regelmäßig wiederholt werden, um Alterungserscheinungen des Spülventils 11 zu erkennen. Mit dem Verfahren können Emissionen reduziert werden, da die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Regenerierung des Entlüftungskanister 16 auch bei kurzen Lastphasen des Verbrennungsmotors 30 erhöht wird, zumindest um die Zeitspanne t0 bis t1 (siehe 4).
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Wenn sich der Unterdruck P12 gar nicht dem Umgebungsdruck PU annähert, könnte das bedeuten, dass eines der Rückschlagventile 17, 18 klemmt. Dies kann in einer Ausgestaltung ebenfalls detektiert werden.
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Gleichwohl zumindest ein Ausführungsbeispiel in der vorangegangenen Beschreibung sowie der Figurenbeschreibung dargestellt wurde, sollte man anerkennen, dass eine hohe Anzahl an Variationen existiert. Weiterhin sollte man anerkennen, dass das Ausführungsbeispiel bzw. die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und dass sie nicht dazu dienen, den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die genaue Ausgestaltung in irgendeiner Art und Weise zu beschränken. Vielmehr stellen die Beschreibung sowie die Figurenbeschreibung für den Fachmann eine nützliche Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungsform bereit, dabei sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Form und Funktion der beschriebenen Merkmale vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Entlüftungssystem
- 11
- Spülventil
- 12
- Drucksensor
- 13
- Kraftstofftank
- 14
- Steuereinheit
- 15
- Entlüftungsleitung
- 16
- Entlüftungskanister
- 20
- Ansaugtrakt
- 21
- Luftfilter
- 22
- Verdichter
- 23
- Drosselklappe
- 24
- Einlass
- 25
- Leitungsabschnitt
- 30
- Verbrennungsmotor
- 41
- Kurve
- 42
- Kurve
- 111
- Feder
- 112
- Ventilkörper
- 113
- Ventilsitz
- 114
- Spule
- 115
- Einlass
- 116
- Auslass
- F111
- Federkraft
- F114
- Spulenkraft
- L10
- Luftmenge
- PU
- Umgebungsdruck
- P12
- Unterdruck
- S
- Steuersignal
- S11
- Öffnungssteuersignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016221901 A1 [0006]
