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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff. Die Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff ist in einem System zum Leiten von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Motor vorgesehen und fungiert zum Ermitteln eines Fehlers von beispielsweise einem Drucksensor, der einen Innendruck des Kraftstofftanks ermittelt.
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Hintergrund
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Die
japanische offengelegte Patentveröffentlichung H08-74678 offenbart eine Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff, die bewirkt, dass verdampfter Kraftstoff in einem Kraftstofftank von einem Motor angesaugt wird. Die Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff weist eine Einrichtung zum Ermitteln eines Fehlers eines Drucksensors auf, der einen Innendruck des Kraftstofftanks ermittelt. Die Fehlerermittlungseinrichtung weist ein Umschaltventil auf zum Umschalten zwischen einem Zustand, in dem der Drucksensor mit dem Kraftstofftank verbunden ist, und einem Zustand, in dem ein Atmosphärendruck dem Drucksensor zugeführt wird. Wenn der Ermittlungswert des Drucksensors sich jenseits eines vorgegebenen Bereichs befindet, der den Atmosphärendruck einschließt, wird die Fehlerermittlungseinrichtung von dem Zustand, in dem sie mit dem Kraftstofftank verbunden ist, in den Zustand umgeschaltet, in dem ihr der Atmosphärendruck zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt, wenn der Drucksensor den Atmosphärendruck nicht erkennt, wird bestimmt, dass der Drucksensor nicht in Ordnung ist. Folglich weist die herkömmliche Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff, die ein Umschaltventil erfordert, einen relativ komplizierten Aufbau auf.
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Offenbarung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösendes Problem
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Folglich besteht ein Bedarf an einer Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff, die einen Fehler des Drucksensors des Kraftstofftanks erkennt und die eine relativ einfache Ausgestaltung aufweist.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff einen Behälter, ein Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff, einen Drucksensor, ein Druckänderungsermittlungsmittel und ein Drucksensorfehler-Bestimmungsmittel auf. Der Behälter adsorbiert verdampften Kraftstoff aus einem Kraftstofftank und führt den adsorbierten verdampften Kraftstoff an einen Motor ab. Das Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff ist einer Änderung in einem Signal ausgesetzt, wenn/während/sobald der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausströmt. Der Drucksensor ermittelt den Innendruck des Kraftstofftanks. Das Druckänderungsermittlungsmittel erkennt, ob sich der Druck, der von dem Drucksensor ermittelt wird, in einem statischen Zustand befindet, in dem der Druck keine Änderung durchmacht/erfährt, oder nicht. Wenn das Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff ermittelt, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist, und wenn das Druckänderungsermittlungsmittel erkennt, dass der Druck sich in einem statischen Zustand befindet, bestimmt das Drucksensorfehler-Bestimmungsmittel, dass der Drucksensor nicht in Ordnung ist.
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Genauer sollte der Kraftstofftankinnendruck, der von dem Drucksensor ermittelt wird, sich verringern, wenn verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist. Falls der Ermittlungsdruck, der von dem Drucksensor ermittelt wird, sich trotzdem in einem statischen Zustand befindet, bei dem der Ermittlungsdruck keine Änderung erfährt, wird bestimmt, dass der Drucksensor nicht in Ordnung ist. Die Fehlerbestimmung des Drucksensors wird durchgeführt unter Verwendung des Ausströmermittlungsmittels für verdampften Kraftstoff, das ein Signal verarbeitet, das sich in Folge des Ausströmens des verdampften Kraftstoffs ändert, wobei das Druckänderungsermittlungsmittel das Ermittlungssignal des Drucksensors verarbeitet, und das Drucksensorfehler-Bestimmungsmittel die Signale von den obigen zwei Ermittlungsmitteln verarbeitet. Folglich kann der Fehler des Drucksensors lediglich durch Signalverarbeitung ermittelt werden. Auf diese Art und Weise wird kein neues Element, wie beispielsweise ein Umschaltventil zum Ermitteln eines Fehlers des Drucksensors benötigt. Dies kann einen komplizierten Aufbau der Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff verhindern.
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Die Signale, die Änderungen in Erwiderung auf das Ausströmen von verdampftem Kraftstoff an dem Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff erfahren, können verschiedene Signale sein. Diese Signale erfahren Änderungen, wenn der verdampfte Kraftstoff zu dem Behälter oder Motor ausströmt und von dem Behälter oder Motor aufgenommen wird. Der statische Zustand, in dem der Druck keine Änderung in dem Druckänderungsermittlungsmittel erfährt, ist zum Beispiel ein Zustand, in dem der Abweichungsgrad des Werts des ermittelten Drucks, der von dem Drucksensor ermittelt wird, sich innerhalb einer gewissen Zeitspanne in einem vorher festgelegten Bereich befindet. Das Druckänderungsermittlungsmittel kann ausgestaltet sein zum Ermitteln eines statischen Zustands oder eines nicht-statischen Zustands.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff ein Erkennungsmittel für vergangene Zeit auf, das ermittelt, dass eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, nachdem das Ausströmen des verdampften Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank von dem Ausströmungsermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff ermittelt worden ist. Wenn das Erkennungsmittel für vergangene Zeit ermittelt, dass eine vorgegebene Zeitspanne oder mehr verstrichen ist, nachdem der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist, und wenn das Druckänderungsermittlungsmittel ermittelt, dass der Druck sich in einem statischen Zustand befindet, bestimmt das Drucksensorfehler-Bestimmungsmittel, dass der Drucksensor nicht in Ordnung ist.
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Ein Drucksensor kann verwendet werden, bei dem die obere und die untere Grenze des ermittelbaren Drucks derart festgesetzt sind, dass sie sich in einem Bereich befinden, der kleiner als die tatsächliche Druckabweichung des Kraftstoffinnendrucks ist. In solchen Fällen kann der Wert, der von dem Drucksensor ermittelt wird, nicht unmittelbar abnehmen, selbst wenn der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist und sich der Innendruck des Kraftstofftanks reduziert hat. Genauer kann der Wert, der von dem Drucksensor ermittelt wird, in einem statischen Zustand an dem oberen Grenzwert für einige Zeit verbleiben. Folglich ist es während dieser Zeit unmöglich, zu bestimmen, ob der Drucksensor in Ordnung ist oder nicht. Jedoch, selbst wenn der Innendruck des Kraftstofftanks sich an einem Maximalwert befindet, wird der Innendruck des Kraftstofftanks geringer als der obere Ermittlungsgrenzwert des Drucksensors, wenn eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, nachdem der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist. Das Erkennungsmittel für vergangene Zeit ermittelt den Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne oder einer größeren Dauer. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Druckänderungsermittlungsmittel ermittelt, dass der Drucksensor sich in einem statischen Zustand befindet, in dem keine Änderung des Drucks, der von dem Drucksensor ermittelt wird, stattfindet, kann dann bestimmt werden, dass der Drucksensor nicht in Ordnung ist. Auf diese Art und Weise kann der Fehler des Drucksensors sogar ermittelt werden, selbst wenn die obere Grenze des ermittelbaren Drucks des Drucksensors derart festgelegt ist, dass die Bandbreite der Änderungen des Innendrucks innerhalb des Kraftstofftanks geringer ist. Der Fehler des Drucksensors kann sogar in dem Fall erkannt werden, bei dem ein sogenannter Endwertdrucksensor (full-scale pressure sensor) nicht verwendet werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff einen Temperatursensor, der die Temperatur des Behälters ermittelt, und eine Steuerschaltung auf. Die Steuerschaltung weist einen Algorithmus zum Ermitteln, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist, basierend auf einem Ermittlungssignal von dem Temperatursensor auf, wenn die Temperatur des Behälters nicht geringer als eine vorgegebene Temperatur ist oder wenn sich die Temperatur um einen vorgegebenen Wert oder mehr erhöht hat.
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Wenn der verdampfte Kraftstoff, der aus dem Kraftstofftank ausströmt, von dem Behälter adsorbiert wird, steigt die Temperatur des Behälters an. Folglich ist es möglich, zu ermitteln, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist durch Ermitteln der Temperatur oder der Temperaturänderung des Behälters. Die Temperatur des Behälters kann in der Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff für einige andere Zwecke gemessen werden. In solch einem Fall kann ein existierender Temperatursensor verwendet werden, um zu ermitteln, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist, ohne dass ein neuer Sensor vorzusehen ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff ein Verschlussventil, ein Spülventil und eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung auf. Das Verschlussventil ist in einem Dampfweg vorgesehen, der eine Verbindung zwischen dem Kraftstofftank und dem Behälter herstellt, und öffnet und schließt den Dampfweg. Das Spülventil ist in einem Spülweg vorgesehen, der eine Verbindung zwischen dem Behälter und dem Motor herstellt, und öffnet und schließt den Spülweg. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung weist einen Algorithmus auf, der ausgestaltet ist zum Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Luft-Kraftstoff-Mischung, die dem Motor zugeführt wird, durch Berücksichtigen des verdampften Kraftstoffs, der aus dem Behälter dem Motor zugeführt wird. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung führt eine Steuerung in dem Fall durch, bei dem der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausströmt, wenn die Spülkonzentration (purge concentration) des verdampften Kraftstoffs, der dem Motor zugeführt wird, nicht geringer als ein vorgegebener Wert ist, mit dem Verschlussventil und dem Spülventil geöffnet. Das Ausströmungsermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff weist eine Steuerschaltung auf, der einen Algorithmus aufweist zum Bestimmen, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung eine Steuerung in dem Fall durchführt, bei dem verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist, oder nicht.
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Folglich, wenn der verdampfte Kraftstoff, der von dem Behälter adsorbiert wird, ausgespült/entleert wird, wird eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung in der Luft-Kraftstoff-Steuereinrichtung durchgeführt, die den verdampften Kraftstoff berücksichtigt. Folglich ist es möglich, direkt oder indirekt zu ermitteln, dass die Spülkonzentration des verdampften Kraftstoffs nicht geringer ist als ein vorgegebener Wert aus Werten wie beispielsweise der Spülkonzentration des verdampften Kraftstoffs, die für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung verwendet wird, und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Wert des Motors. Zu diesem Zeitpunkt, da das Verschlussventil und das Spülventil sich in dem offenen Zustand befinden, ist es möglich, zu ermitteln, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist. Folglich ist es möglich, zu ermitteln, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausgeströmt ist, durch Verarbeiten des Signals, das für die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung des Motors verwendet wird, ohne dass ein neuer Sensor vorzusehen ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Motorsystem darstellt, das eine Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff aufweist;
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2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das das Motorsystem darstellt, das die Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff aufweist;
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3 ist ein Aufbaudiagramm des Motorsystems;
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4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf zum Ermitteln eines Fehlers eines Drucksensors darstellt;
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5 ist ein Zeitdiagramm, das Temperaturänderungen in einem Behälter darstellt, wenn verdampfter Kraftstoff aus einem Kraftstofftank ausströmt;
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6 ist ein Zeitdiagramm, das Konzentrationsänderungen des verdampften Kraftstoffs in dem Behälter darstellt, wenn verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausströmt;
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7 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen in einer Kraftstoffeinspritz-Korrekturmenge für eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuerung eines Motors darstellt, wenn verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ausströmt;
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8 ist ein Eigenschaftsdiagramm, das eine Ausgabe eines Drucksensors mit Bezug auf den Druck darstellt;
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9 ist ein Zeitdiagramm, das Ausgabeänderungen eines Drucksensors gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt; und
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10 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf zum Ermitteln eines Fehlers in dem Drucksensor gemäß der Ausführungsform aus 9 darstellt.
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Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
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Wie in 3 gezeigt, weist ein Fahrzeugmotorsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Aufbereitungseinrichtung 20 für verdampften Kraftstoff auf. Das Motorsystem 10 weist zum Beispiel bekannte Bauteile auf und führt eine Luft-Kraftstoff-Mischung, die durch Vermischen von Kraftstoff mit Luft erhalten wird, einem Motorhauptkörper 11 durch einen Einlassweg 12 zu. Die Luft wird in Bezug auf ihre Strömungsrate über ein Drosselventil 14 gesteuert und wird dem Einlassweg 12 zugeführt. Der Kraftstoff wird in Bezug auf seine Strömungsrate über ein Kraftstoffeinspritzventil gesteuert und wird dem Einlassweg 12 zugeführt.
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Wie in 3 gezeigt, sind das Drosselventil 14 und das Kraftstoffeinspritzventil 13 mit einer Steuerschaltung 16 verbunden. Das Drosselventil 14 empfängt ein Signal von der Steuerschaltung 16 und stellt eine Öffnung des Einlasswegs 12 ein, indem es ein Signal, das der Öffnung entspricht, der Steuerschaltung 16 zuführt. Das Kraftstoffeinspritzventil 13 wird in Bezug auf seine Öffnungszeit von der Steuerschaltung 16 gesteuert. Ein auf einen festen Druck eingestellter Kraftstoff wird dem Kraftstoffeinspritzventil 13 aus einem Kraftstofftank 15 zugeführt.
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Wie in 3 gezeigt, bewirkt die Aufbereitungseinrichtung 20 für verdampften Kraftstoff, dass der Kraftstoffdampf in dem Kraftstofftank 15 von einem Behälter 21 adsorbiert wird. Der verdampfte Kraftstoff in dem Kraftstofftank 15 kann erzeugt werden, wenn dem Kraftstofftank 15 Kraftstoff zugeführt wird, und kann von dem Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks 15 erzeugt werden. Der Kraftstofftank 15 und der Behälter 21 sind durch einen Dampfweg 22 verbunden. Um den Dampfweg 22 zu öffnen und zu schließen, ist der Dampfweg 22 mit einem Verschlussventil 24 versehen, das von einem Schrittmotor betätigt wird. Der Behälter 21 ist mit dem Einlassweg 12 stromabwärts des Drosselventils 14 durch einen Spülweg 23 verbunden. Der Spülweg 23 ist mit einem Spülventil 25 versehen, das den Spülweg 23 öffnet und schließt.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Behälter 21 auch mit einem Atmosphärenweg 28 verbunden. Der Atmosphärenweg 28 ist offen, so dass er Atmosphärenluft aus der Nähe eines Kraftstoffzufuhranschlusses 17, der in dem Kraftstofftank 15 vorgesehen ist, ansaugen kann. Ein Luftfilter 28a ist ungefähr in der Mitte des Atmosphärenwegs 28 vorgesehen. Der Behälter 21 ist mit Aktivkohle (nicht gezeigt) als das Adsorbermaterial befüllt. Das Adsorbermaterial adsorbiert den verdampften Kraftstoff, der aus dem Dampfweg 22 einströmt. Wenn ein negativer Einlassdruck auf den Behälter 21 durch/über den Spülweg 23 aufgebracht wird, wird der Atmosphärendruck dem Behälter 21 durch/über den Atmosphärenweg 28 zugeführt. Verdampfter Kraftstoff wird aus dem Adsorbermaterial anhand des Atmosphärendrucks freigelassen, und der verdampfte Kraftstoff wird über den Spülweg 23 in den Einlassweg 12 abgelassen.
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Wie in 3 gezeigt, gehen verschiedene Signale, die zum Steuern der Ventilöffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 13 nötig sind, in die/bei der Steuerschaltung 16 ein. Zusätzlich zu einem Öffnungssignal des Drosselventils 14 gehen ein Ermittlungssignal des Drucksensors 26 zum Ermitteln des Innendrucks des Kraftstofftanks 15 und ein Ermittlungssignal des Temperatursensors 27 zum Ermitteln der Temperatur des Behälters 21 in die/bei der Steuerschaltung 16 ein. Die Steuerschaltung 16 steuert das Öffnen und Schließen des Verschlussventils 24 und des Spülventils 25 zusätzlich zu der Ventilöffnungszeit des Kraftstoffeinspritzventils 13.
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8 stellt die Ausgangseigenschaften des Drucksensors 26 dar. In 8 gibt die horizontale Achse den Innendruck des Kraftstofftanks 15 an, und die vertikale Achse gibt die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 an. In dem Bereich, in dem der Innendruck des Kraftstofftanks 15 geringer ist als –A kPa, ist die Ausgangsspannung Null. In dem Bereich, in dem der Innendruck des Kraftstofftanks 15 höher als +B kPa ist, ist die Ausgangsspannung 5 V. Folglich werden die obere und die untere Grenze des Drucks, der von dem Drucksensor 26 ermittelt werden kann, derart festgelegt, dass sie in einem Bereich sind, der kleiner als die Bandbreite der Änderungen des Innendrucks des Kraftstofftanks 15 ist. Dieser Drucksensor 26 verbessert die Auflösung eines Zwischenbereichs einer höheren Verwendungshäufigkeit und ermittelt nicht einen Hochdruckbereich und einen Niederdruckbereich, die von geringerer Verwendungshäufigkeit sind. Folglich ist es möglich als den Drucksensor 26 einen Sensor zu verwenden, der weniger teuer als ein Endwertsensor ist. In 8 zeigt D V den Schwellenwert zum Öffnen und Schließen des Verschlussventils 24; in dem Druckbereich unter D V ist das Verschlussventil 24 geschlossen.
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Ein Druckermittlungsablauf für den Drucksensor 26 wird durch die Steuerschaltung 16 durchgeführt und wird mit Bezug auf das Flussdiagramm aus 4 beschrieben. Die Steuerschaltung 16 weist einen Algorithmus zum Ausführen des Flussdiagramms aus 4 auf. In Schritt S1 bestimmt die Steuerschaltung 16, ob ein Leistungsschalter eines Fahrzeugs AN oder AUS ist. Wenn die Steuerschaltung 16 bestimmt, dass der Leistungsschalter AN ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S2 voran. In Schritt S2 bestimmt die Steuerschaltung 16, ob eine Ausgangsspannung des Drucksensors 26 unveränderlich ist und nicht geringer als D V ist oder nicht. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird das Verschlussventil 24 auf eine normale Art und Weise in Schritt 12 gesteuert. Diese normale Steuerung des Verschlussventils 24 wird in Schritt S13 ausgeführt, bis bestimmt wird, dass der Leistungsschalter AUS ist.
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Wenn in Schritt S2 bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 unveränderlich ist und nicht geringer als D V ist, wird in Schritt S3 bestimmt, ob ein Spülen ausgeführt wird oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob der verdampfte Kraftstoff dem Motorhauptkörper 11 durch den Spülweg 23 zugeführt wird. Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, dass das Spülen nicht ausgeführt wird, wird das Verschlussventil 24 in Schritt S6 zu einem vorgegebenen Öffnungsgrad geöffnet. In Schritt S7 wird bestimmt, ob sich die Temperatur des Temperatursensors 27 des Behälters 21 um einen vorgegebenen Wert (z. B. dT) oder mehr erhöht hat. Wenn in Schritt S6 das Verschlussventil 24 geöffnet wird, wird der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 von dem Behälter 21 adsorbiert, und die Temperatur der Aktivkohle erhöht sich. Folglich schreitet in Schritt S7, wenn die Temperatur der Aktivkohle sich um einen vorgegebenen Wert oder mehr erhöht, das Verfahren von Schritt S7 zu Schritt S8 voran.
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Wie in Schritt S2 wird in Schritt S8 bestimmt, ob die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 unveränderlich und nicht geringer als D V ist. Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird in Schritt S11 bestimmt, dass der Drucksensor 26 normal ist. Das heißt, in Schritt S6 wird das Verschlussventil 24 geöffnet, und der Innendruck des Kraftstofftanks 15 reduziert sich. Folglich ändert sich die Ermittlungsspannung des Drucksensors 26. Ferner ist die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 nicht geringer als D V, welcher der Schwellenwert zum Öffnen des Verschlussventils 24 ist. Das bedeutet, dass das Verschlussventil 24 geöffnet wird und dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 zu den Behälter 21 ausströmt. Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Bedingung nicht erfüllt ist, wird in Schritt S11 bestimmt, dass der Drucksensor 26 normal ist. Nach Schritt S11 wird das Verschlussventil 24 auf die normale Art und Weise gesteuert. Die normale Steuerung des Verschlussventils 24 wird ausgeführt, bis in Schritt S13 bestimmt wird, dass der Leistungsschalter AUS ist.
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In Schritt S6 wird das Verschlussventil 24 geöffnet und der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 wird von dem Behälter 21 adsorbiert. Auch in diesem Fall, wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 unveränderlich ist und nicht geringer ist als D V ist, wird in Schritt S9 bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist. Und in Schritt S10 wird das Verschlussventil 24 geschlossen, und die Fehlerbestimmungsverarbeitung für den Drucksensor 26 ist abgeschlossen.
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Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, dass das Spülen ausgeführt wird, wird das Verschlussventil 24 zu dem vorgegebenen Öffnungsgrad in Schritt S4 geöffnet. In Schritt S5 wird bestimmt, ob verdampfter Kraftstoff eines vorgegebenen Ausmaßes (level) oder höher (more) von dem Kraftstofftank 15 zu dem Motorhauptkörper 11 geführt wird oder nicht. Diese Bestimmung wird basierend auf beispielsweise einem der verschiedenen Signale, die für die Ventilöffnungssteuerung des Kraftstoffeinspritzventils verwendet werden, oder einer Kombination einer Vielzahl von Signalen durchgeführt. Das Signal ist zum Beispiel eine Minus-Korrekturwert-Anzeigeanforderung einer Mengenreduktionskorrektur für die Rückkopplungskorrektur der Kraftstoffeinspritzmenge durch das Kraftstoffeinspritzventil 13. Oder das Signal ist ein reiches Signal (rich signal), das anzeigt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Abgas des Motorhauptkörpers 11 reich ist. Oder das Signal ist eines zum Lernen einer Dampfkonzentration. Genauer ist es ein Signal zum Durchführen der Kraftstoffeinspritzmengenkorrektur zum Lernen eines Dampfkonzentrationlernwerts, und das Signal wird ausgegeben, wenn die Steuerschaltung bestimmt, dass die Dampfkonzentration hoch ist, aus der Änderung in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis infolge des Dampfspülens. Oder es ist ein Signal, das ausgegeben wird, wenn ein Behälterkonzentrationssensor (nicht gezeigt) verdampften Kraftstoff in einer Menge ermittelt, die nicht geringer ist als ein vorgeschriebenes Ausmaß. Oder es ist ein Ermittlungssignal, das ausgegeben wird, wenn, wie in Schritt S7, der Temperaturanstieg in dem Behälter 21 an dem Temperatursensor 27 nicht geringer als ein vorgegebenes Ausmaß (dT) ist.
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Wenn in Schritt S5 bestimmt wird, dass verdampfter Kraftstoff eines vorgegebenen Ausmaßes oder höher aus dem Kraftstofftank 15 dem Motorhauptkörper 11 zugeführt wird, schreitet der Vorgang zu Schritt S8 voran. Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Bedingung des Schritts S8 nicht erfüllt ist, wird in Schritt S11 bestimmt, dass der Drucksensor 26 normal ist. Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Bedingung erfüllt ist, wird in Schritt S9 bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist.
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Wenn, wie in 4 gezeigt, der Leistungsschalter AUS geschaltet ist während des Abarbeitens (processing) der Schritte S1 bis S3, kehrt der Vorgang zu Schritt S1 zurück und wartet, dass der Leistungsschalter erneut AN geschaltet wird. Wenn der Leistungsschalter AUS geschaltet wird während des Abarbeitens der Schritte S4 bis S12, wird das Verschlussventil 24 in Schritt S10 geschlossen, und die Fehlerbestimmungsauswertung für den Drucksensor 26 ist abgeschlossen.
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5 stellt dar, wie sich die Temperatur des Behälters 21 in den Schritten S5 und S7 ändert, wenn das Verschlussventil 24 in den Schritten S4 und S6 geöffnet wird. In Bereich (A) aus 5, wenn eine Spülmarkierung festgesetzt ist, wird das Verschlussventil 24 geöffnet. Bereich (D) zeigt, wie der Vorgang zum Öffnen des Verschlussventils 24 durchgeführt wird. Wenn die Spülungsmarkierung festgesetzt ist, wird das Ventil mit einem Schlag aus einer Standby-Position, in der das Ventil komplett geschlossen ist, in eine vorherige Lernentwicklungsposition geöffnet, bei der sich das Ventil im Wesentlichen beginnt zu öffnen. Danach, wenn das Verschlussventil 24 geöffnet ist, strömt der verdampfte Kraftstoff in dem Kraftstofftank 15 in den Behälter 21 durch den Dampfweg 22 und wird von dem Behälter 21 adsorbiert. Folglich, wenn der Drucksensor 26 normal ist, wie durch die Phantomlinie des Bereichs (B) angezeigt, reduziert sich die Ermittlungsspannung. Ferner, wie in Bereich (C) gezeigt, erhöht sich der Temperatursensor 27 des Behälters 21. Auf diese Weise, wenn sich die Ermittlungsspannung des Drucksensors nicht ändert, sondern unveränderlich ist, wie durch die durchgezogene Linie in Bereich (B) angezeigt, trotz der Tatsache, dass sich die Temperatur des Behälters 21 erhöht hat, wird bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist.
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6 stellt Konzentrationsänderungen in dem Behälter dar, die von einem Behälterkonzentrationssensor in Schritt S5 ermittelt werden. Wenn, wie in dem Fall aus 5, die Spülmarkierung an einer Position festgesetzt ist, wie in Bereich (A) aus 6 gezeigt, öffnet sich das Verschlussventil 24, wie in Bereich (D) gezeigt. Danach, wenn das Verschlussventil 24 geöffnet ist, strömt verdampfter Kraftstoff in dem Kraftstofftank 15 in den Behälter 21 durch den Dampfweg 22 und wird von dem Behälter 21 adsorbiert. Folglich, wenn der Drucksensor 26 normal ist, wie durch die Phantomlinie des Bereichs (B) angezeigt, reduziert sich die Ermittlungsspannung. Ferner, wie in Bereich (C) gezeigt, wird die Konzentration, die von dem Behälterkonzentrationssensor ermittelt wird, höher. Auf diese Art und Weise, wenn sich die Ermittlungsspannung des Drucksensors 26 nicht ändert, sondern unveränderlich ist, wie durch die durchgezogene Linie des Bereichs (B) angezeigt, trotz der Tatsache, dass die Konzentration, die von dem Behälterkonzentrationssensor ermittelt wird, höher geworden ist, wird bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist.
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7 zeigt die Rückkopplungskorrekturmenge der Kraftstoffeinspritzmenge an dem Kraftstoffeinspritzventil 13 in Schritt S5. Wenn, wie in dem Fall aus 5, die Spülmarkierung an einer Position festgesetzt wird, wie in Bereich (A) aus 7 gezeigt, öffnet sich das Verschlussventil 24, wie in Bereich (D) gezeigt. Danach, da das Verschlussventil 24 geöffnet ist, strömt der verdampfte Kraftstoff in dem Kraftstofftank 15 in den Behälter 21 durch den Dampfweg 22 und wird von dem Behälter 21 adsorbiert. Folglich, wenn der Drucksensor 26 sich in dem normalen Zustand befindet, wie durch die Phantomlinie aus Bereich (B) angezeigt, reduziert sich die Ermittlungsspannung. Wie in Bereich (C) gezeigt, ist die Rückkopplungskorrekturmenge reduziert in Übereinstimmung mit dem Anstieg in dem verdampften Kraftstoff, der durch den Spülweg 23 geleitet wird. Wenn sich die Ermittlungsspannung des Drucksensors 26 nicht ändert, sondern unveränderlich ist, wie durch die durchgezogene Linie aus Bereich (B) angezeigt, trotz der Tatsache, dass die Rückkopplungskorrekturmenge folglich reduziert ist, wird bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist.
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Anstatt des Verfahrens aus 4, kann das in 10 gezeigte Verfahren alternativ angewandt werden zur Fehlerbestimmung des Drucksensors 26. Das in 10 gezeigte Flussdiagramm ist im Grunde dasselbe wie das Flussdiagramm, das in 4 gezeigt ist; Schritt S14 wird zu dem Flussdiagramm aus 4 hinzugefügt. Folglich wird in 10 das Abarbeiten stromaufwärts des Schritts S5 und des Schritts S7 weggelassen. Wie in 10 gezeigt, wird der Schritt S14 stromabwärts des Schritts S5 und des Schritts S7 hinzugefügt. Wenn bestimmt wird, dass die Bedingung des Schritts S5 erfüllt ist, oder wenn bestimmt wird, dass die Bedingung des Schritts S7 erfüllt ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S14 voran. In Schritt S14 wird das Abarbeiten auf Standby gehalten, bis eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist. Wenn in Schritt S14 die vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S8 voran, und das Abarbeiten von Schritt S8 wird weiter durchgeführt.
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Der Vorgang der Ausführungsform aus 10 wird mit Bezug auf die 3 und 9 beschrieben. Wenn das Verschlussventil 24 geöffnet wird, und der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 dem Motorhauptkörper 11 durch den Behälter 21 zugeführt wird, reduziert sich der Innendruck des Kraftstofftanks 15. Jedoch, sogar wenn sich der Innendruck des Kraftstofftanks 15 reduziert, kann die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 manchmal nicht reduziert sein, wenn der Drucksensor 26 einen oberen und einen unteren Grenzwert der Ermittlung vorweist. Wie in 9 gezeigt, wenn die Startdruckermittlung der obere Grenzwert von 5 V ist, ist die Druckermittlung für einige Zeit unveränderlich bei 5 V, bevor sie danach abnimmt. Die unterbrochene Linie aus 9 zeigt die Änderung des Innendrucks des Kraftstofftanks 15 an, und die durchgezogene Linie zeigt die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 an.
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Wie in 3 gezeigt, wenn das Verschlussventil 24 geöffnet wird, und nachdem eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, wird der Innendruck des Kraftstofftanks 15 ein Druck, der von dem Drucksensor 26 ermittelbar ist. In Schritt S14 aus 10 wird eine vorgegebene Zeitspanne abgewartet, bis sie verstrichen ist, und dann wird das Abarbeiten von Schritt S8 durchgeführt. Folglich ist es möglich, genau zu bestimmen, ob der Drucksensor 26 in Ordnung ist oder nicht. Wenn sich zum Beispiel die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 zu dem Zeitpunkt ändert, wenn die vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, wie in 9 gezeigt, wird bestimmt, dass die Bedingung des Schritts S8 nicht erfüllt ist, und es wird in Schritt S11 bestimmt, dass der Drucksensor 26 sich in dem Normalzustand befindet. Auf der anderen Seite, wenn die Ausgangsspannung des Drucksensors 26 bei 5 V bleibt, selbst wenn die vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, wird bestimmt, dass die Bedingung des Schritts S8 erfüllt ist, und es wird in Schritt S9 bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist.
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In der Ausführungsform aus 4 oder in der Ausführungsform aus 10 wird in Schritt S5 oder in Schritt S7 ermittelt, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 ausgeströmt ist. Wenn in Schritt S8 ermittelt wird, dass der Druck sich in einem statischen Zustand befindet, in dem der Ermittlungsdruck des Drucksensors 26 keiner Änderung unterliegt, wird in Schritt S9 bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist. Insbesondere, wenn verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 ausströmt, sollte sich der Innendruck des Kraftstofftanks 15, der von dem Drucksensor 26 ermittelt wird, reduzieren. Wenn trotz dieser Situation der Druck sich in einem statischen Zustand befindet, in dem der Ermittlungsdruck des Drucksensors 26 keine Änderung erfährt, wird bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist.
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Wie oben beschrieben, weist die Fehlerbestimmung des Drucksensors 26 den Schritt S2 und den Schritt S8, bei denen ein erstes Signal des Drucksensors 26 verarbeitet wird, den Schritt S5 oder den Schritt S7, bei dem ein zweites Signal verarbeitet wird, das sich mit dem Ausströmen von verdampftem Kraftstoff ändert, und den Schritt S9 auf, bei dem das erste Signal und das zweite Signal verarbeitet werden. Dies bedeutet, dass ein Fehler des Drucksensors 26 allein durch Signalverarbeitung ermittelt werden kann. Folglich wird kein neues Element zur Fehlerermittlung benötigt. Dies kann verhindern, dass der Aufbau der Aufbereitungseinrichtung für verdampften Kraftstoff übermäßig komplex wird.
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Gemäß der Ausführungsform aus 10 ist es möglich, die Anwesenheit/Abwesenheit eines Fehlers in einem Drucksensor 26 korrekt zu bestimmen, in dem die obere und die untere Grenze des ermittelbaren Drucks in einem Bereich festgelegt sind, der kleiner ist als die Bandbreite der Änderungen des Innendrucks des Kraftstofftanks 15. Insbesondere bleibt der Ermittlungswert des Drucksensors 26 für einige Zeit an dem oberen Grenzwert nachdem das Verschlussventil 24 geöffnet ist. In diesem Fall, selbst wenn ermittelt wird, dass verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 ausgeströmt ist, wird nicht sofort bestimmt, ob der Drucksensor 26 in Ordnung ist oder nicht. Das soll heißen, der Ermittlungswert des Drucksensors 26 wird in Schritt S8 erhalten, nachdem in Schritt S14 sichergestellt wurde, dass eine vorgegebene Zeit oder mehr verstrichen ist.
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Wenn in Schritt S8 ermittelt wird, dass der Druck, der von dem Drucksensor 26 ermittelt wird, sich in einem statischen Zustand befindet, in dem sich der Druck nicht ändert, wird in Schritt S9 bestimmt, dass der Drucksensor 26 nicht in Ordnung ist. Auf diese Art und Weise, selbst wenn der obere Grenzwert des Ermittlungsdrucks des Drucksensors 26 derart festgesetzt ist, dass er kleiner ist als die Bandbreite der Änderungen des Innendrucks des Kraftstofftanks, kann ein Fehler des Drucksensors 26 ermittelt werden. Folglich sogar in dem Fall, bei dem ein sogenannter Endwertdrucksensor, der teuer ist, nicht verwendet werden kann, kann ein Fehler des Drucksensors 26 ermittelt werden.
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Das Abarbeiten des Schritts S2 und des Schritts S8 der Ausführungsform aus 4 und der Ausführungsform aus 10 wird unter Verwendung eines Druckänderungsermittlungsmittels durchgeführt. Das Druckänderungsermittlungsmittel ist eines aus verschiedenen Manometern, z. B. ein Drucksensor und bevorzugterweise ein bestehender Drucksensor. Das Abarbeiten der Schritte S5 und S7 wird unter Verwendung eines Ausströmermittlungsmittels für verdampften Kraftstoff ausgeführt. Das Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff ist eines aus verschiedenen Sensoren oder Einrichtungen oder ähnlichem, in denen ein Signal eine Änderung erfährt, wenn verdampfter Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 gespült wird.
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Das Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff weist z. B. einen Behälterkonzentrationssensor, wie einen Kraftstoffkonzentrationssensor, oder einen Temperatursensor auf, die in dem Behälter enthalten sind, um den verdampften Kraftstoff, der von dem Behälter adsorbiert wird, zu messen. Oder das Ausströmermittlungsmittel für verdampften Kraftstoff weist eine Steuerschaltung (Steuereinheit) auf, die die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß der Spülmenge des verdampften Kraftstoffs korrigiert. Die Korrekturmenge der Kraftstoffeinspritzmenge wird erhalten z. B. durch die Steuerschaltung basierend auf Ermittlungssignalen aus verschiedenen Sensoren, wie beispielsweise einem Sauerstoffsensor zum Messen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor. Alternativ wird die Korrekturmenge der Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einer Dampfkonzentration erhalten, die basierend auf der Abweichung zwischen dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das zu dem Zeitpunkt des Ausspülens/Entleerens erzeugt wird, und dem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gelernt wird.
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Das Abarbeiten des Schritts S9 wird unter Verwendung eines Drucksensor-Fehlerbestimmungsmittels ausgeführt. Das Drucksensorfehler-Bestimmungsmittel weist z. B. eine Steuerschaltung 16 auf, der einen Fehler des Drucksensors 26 basierend auf dem Signal aus dem Drucksensor oder auf Signalen aus verschiedenen Sensoren, Einrichtungen, etc. bestimmt, welche Signale Änderungen erfahren, wenn der verdampfte Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 15 entleert wird. Das Abarbeiten des Schritts S14 wird unter Verwendung eines Ermittlungsmittels für verstrichene Zeit ausgeführt. Das Ermittlungsmittel für verstrichene Zeit weist z. B. eine Zeituhr (timer) auf, und eine Steuerschaltung misst vergangene Zeit basierend auf einem Signal von der Schaltuhr.
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Während die Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausgestaltungen geschrieben worden sind, ist es für Fachleute ersichtlich, dass viele Alternativen, Modifizierungen und Abweichungen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Entsprechend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angedacht, all solche Alternativen, Modifizierungen und Abweichungen zu umfassen, die in den Geist und den Umfang der angehängten Ansprüche fallen können. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollten nicht auf die repräsentativen Ausgestaltungen beschränkt werden, sondern können, wie z. B. unten beschrieben, modifiziert werden.
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Wie oben beschrieben, kann der Drucksensor 26 auch ein Sensor sein, der einen oberen und einen unteren Grenzwert des Ermittlungsdrucks aufweist. Alternativ kann der Drucksensor ein sogenannter Endwertdrucksensor sein, der keinen oberen und unteren Grenzwert des Ermittlungsdrucks aufweist.
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Wie oben beschrieben, ist die obige Technik auf ein Fahrzeugmotorsystem anwendbar. Das Fahrzeug kann ein Motorfahrzeug sein, das lediglich eine Brennkraftmaschine als Energiequelle aufweist, oder ein Hybridfahrzeug sein, das sowohl eine Brennkraftmaschine als auch einen Motor verwendet.
