DE19818697A1 - Verfahren zur Bestimmung von Leckagen im Kraftstoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung von Leckagen im Kraftstoffversorgungssystem eines KraftfahrzeugesInfo
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- F02M25/0809—Judging failure of purge control system
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Leckagen im Kraftstoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeuges, welche insbesondere dadurch gekennzeichnet sind, daß eine Leckdiagnose bei abgestelltem Motor stattfindet.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestim
mung von Leckagen im Kraftstoffversorgungssystem eines
Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver
fahrens.
In der DE 195 02 776 C1 ist ein Verfahren zur Prüfung von
Tankentlüftungsanlagen im Hinblick auf Lecks beschrieben.
Derzeit ist vom Gesetzgeber vorgeschrieben, daß Lecks mit
einem Durchmesser von 1 mm selbsttätig erkannt werden und
zukünftig noch feinere Leckagen (0,5 mm) diagnostizierbar
sein müssen.
Eine bekannte Verfahrensweise zur Leckerkennung besteht
darin, das Kraftstoffversorgungssystem unter Druck zu
setzen (Über- oder Unterdruck) und dann zu beobachten,
wie sich die Druckverhältnisse verändern. Bei Bestehen
großer Undichtigkeiten ist eine schnelle Angleichung des
Drucks im System an den atmosphärischen Druck feststell
bar. Aus der Analyse der zeitlichen Veränderung des Dif
ferenzdruckes sind also Rückschlüsse auf die Leckgröße
möglich. Problematisch dabei sind Einflüsse, die sich auf
den Druck im Kraftstoffversorgungssystem auswirken. Dies
können Kraftstoffausdampfungen, Bewegungen im Tank,
Schwingungen der Tankwandungen, Kraftstoffentnahmevorgän
ge, Temperaturveränderungen etc. sein, so daß die Diagno
seergebnisse nur mit sehr hohem Aufwand die tatsächlichen
Leckageverhältnisse widerspiegeln.
Mit Details zur Verbesserung der Qualität der Leckdiagno
se befassen sich beispielsweise die DE 195 02 776 C1 und
die DE 41 08 856 C2.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Bestimmung von Leckagen im Kraftstoffversor
gungssystem von Kraftfahrzeugen zu schaffen, das mit ver
gleichsweise einfachen Mitteln präzise Diagnoseergebnisse
liefert, die von möglichst wenigen Einflußfaktoren ver
fälscht sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Leckdiagnose beim er
findungsgemäßen Verfahren nach Abstellen des Motors des
Fahrzeugs durchgeführt. Es treten dann keine Schwingungen
mehr auf, die Flüssigkeit im Tank ist beruhigt und des
weiteren findet keine Kraftstoffentnahme statt. Somit
sind sehr wesentliche Fehlerquellen bei der Leckdiagnose
ausgeschaltet, und eine Erkennung auch sehr feiner Lecks
ist möglich. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß
eine gegenüber bekannten Verfahren deutlich längere Meß
zeit nutzbar ist.
Die Leckdiagnose wird möglich bei einer Verfahrensweise
der im Patentanspruch 1 angegebenen Art. Details des Ver
fahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3,
und Merkmale einer Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens sind im Patentanspruch 4 angegeben.
Wie bekannt, besteht das Kraftstoffversorgungssystem ei
nes Kraftfahrzeuges aus zumindest einem Tank, einem Ad
sorptionsbehälter mit Aktivkohlefilter, einem Tankentlüf
tungsventil (Regenerierventil in einer Leitung zum Mo
tor), einer Kraftstoffpumpe, sowie aus Kraftstoff- und
Belüftungsleitungen. Im Normalfall ist auch bereits ein
Ventil zum Absperren einer Verbindung zwischen Adsorpti
onsbehälter und Umgebung vorhanden. Ist dieses Ventil und
das Tankentlüftungsventil geschlossen, kann das Kraft
stoffversorgungssystem als hermetisch abgeschlossen be
trachtet werden, vorausgesetzt, daß keine Lecks vorhanden
sind.
Das Verfahren der Leckdiagnose wird von einem Diagnosege
rät (elektronisches Steuergerät, das auch noch weitere
Funktionen ausführen kann) gesteuert, wobei dem Diagnose
gerät Motorkennwerte, insbesondere die Motordrehzahl, zu
zuführen sind. Es können zusätzlich auch Fahrzeugkennwer
te (Fahrgeschwindigkeit) an das Diagnosegerät übermittelt
werden. Diese Kennwerte werden vom Diagnosegerät ausge
wertet mit dem Ziel der Erkennung von Motorabstellbedin
gungen sowie von Motorstillstandsbedingungen. Kurz vor
Abstellen des Motors liegen typischerweise ganz bestimmte
Kennwerte vor. Der Motor läuft beispielsweise mit Leer
laufdrehzahl, und die Fahrgeschwindigkeit ist gleich Null
oder kleiner als ein vorgegebener Schwellwert. Bei Erken
nen dieser Motorabstellbedingungen wird das Tankentlüf
tungsventil vom Diagnosegerät angesteuert und geöffnet.
Es kann unter bestimmten Bedingungen auch sinnvoll sein,
ein separates Absperrventil in der Entlüftungsleitung
(Leitung in der sich das Tankentlüftungsventil befindet)
vorzusehen und dieses bei Motorabstellbedingungen zu öff
nen. Letztlich ist es auch möglich, dieses Absperrventil
grundsätzlich getaktet anzusteuern. Des weiteren wird bei
Erkennen der Motorabstellbedingungen das Ventil in der
Leitung zwischen Adsorptionsbehälter und Umgebung ge
schlossen. Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, daß
ein vom Ansaugtrakt des Motors stammender Unterdruck im
Kraftstoffversorgungssystem entsteht. Wird der Motor an
schließend abgestellt, wird das Tankentlüftungsventil ge
schlossen. Anderenfalls, wenn also der Fahrbetrieb wieder
aufgenommen wird, wird das Tankentlüftungsventil wieder
in üblicher Weise angesteuert und das Ventil zur Umgebung
geöffnet. Die Motorabstellbedingung (beispielsweise Mo
tordrehzahl gleich Null) wird ebenfalls vom Diagnosegerät
erkannt. Somit ist gewährleistet, daß beim Abstellen des
Motors ein Unterdruck im Kraftstoffversorgungssystem be
steht.
Der Unterdruck wird von einem an sich bekannten Diffe
renzdrucksensor erfaßt und an das Diagnosegerät übermit
telt. Er ergibt sich aus der Differenz des Druckes im
Tank und dem atmosphärischen Druck. Bei Bestehen von
Lecks im Kraftstoffversorgungssystem wird durch diese
Luft in das unter Unterdruck stehende Kraftstoffversor
gungssystem einströmen. Aus der Analyse des zeitlichen
Differenzdruckverlaufes sind Rückschlüsse über die Größe
des Lecks möglich. Dabei sind Einflußfaktoren, wie der
Tankfüllstand und die Kraftstoffausgasung, wie bekannt zu
berücksichtigen, aber andere wesentliche negative Ein
flüsse (Kraftstoffentnahme, Schwingungen . . .) bestehen
nicht, und es ist eine ausreichende Meßzeit vorhanden.
Schnelle Formänderungen des Tanks nach dem Unterdruckauf
bau können abgewartet werden, bevor die eigentliche Leck
diagnose stattfindet. Somit ist ein sehr genaues Diagno
seergebnis erreichbar. Von besonderem Vorteil ist auch,
daß keine separate Pumpe für die Erzeugung des Diagnose-
Startdifferenzdruckes erforderlich ist.
Das vom Diagnosegerät ermittelte Diagnoseergebnis wird in
einem elektronischen Speicher abgelegt und ist von dort
abfragbar. Wurden Lecks in einer mehr als zulässigen
Größe diagnostiziert, werden Warnmeldungen an den Fahr
zeugführer beim nächst folgenden Betriebsbeginn des Motors
ausgegeben. Dies sollte für ihn eine Aufforderung sein,
eine Werkstatt aufzusuchen.
Nach Abspeichern des Diagnoseergebnisses kann das bis da
hin geschlossenen Ventil zur Umgebung wieder geöffnet und
die gesamte Diagnosevorrichtung inaktiv geschaltet wer
den.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
notwendige Vorrichtung zeichnet sich nach Anspruch 4 ins
besondere dadurch aus, daß ihre oben angesprochenen Kom
ponenten auch bei Motorstillstand mit elektrischer Span
nung versorgbar und ansteuerbar sind. Somit kann die
Leckdiagnose nach Abstellen des Motors mit den genannten
Vorteilen stattfinden. Eine detaillierte Beschreibung der
Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels erübrigt
sich, da ihre Komponenten im wesentlichen denen des Stan
des der Technik entsprechen. Diese Komponenten sind je
doch nunmehr zur Erlangung von Diagnoseergebnissen bei
Motorstillstand geeignet, wobei keine separate Pumpe zur
Unterdruckerzeugung vonnöten ist.
Claims (4)
1. Verfahren zur Bestimmung von Leckagen im Kraftstoff
versorgungssystem eines Kraftfahrzeuges, welches zu
mindest einen Kraftstofftank, einen Adsorptionsbe
hälter, ein Tankentlüftungsventil, eine Kraftstoff
pumpe und Kraftstoff- sowie Be- und Entlüftungslei
tungen umfaßt, bei dem der Verlauf eines Differenz
druckes, welcher sich aus der Differenz des Druckes
im Kraftstoffversorgungssystem und des atmosphäri
schen Druckes ergibt, erfaßt wird und bei dem ausge
hend von der Größe der Differenzdruckänderung auf
die Größe von Leckagen geschlossen wird, gekenn
zeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
- - Erkennen von Motorabstellbedingungen durch Aus wertung von Motorbetriebskenngrößen,
- - Öffnen des Tankentlüftungsventils oder eines se parat in der Entlüftungsleitung anzuordnenden Absperrventils und Schließen eines Ventils in einer Leitung zwischen Adsorptionsbehälter und Umgebung nach erkannten Motorabstellbedingungen,
- - Erkennen von Motorstillstandsbedingungen durch Auswertung von Motorbetriebskenngrößen,
- - Schließen des Tankentlüftungsventils bzw. des separat in der Entlüftungsleitung angeordneten Absperrventils nach erkannter Motorstillstands bedingung,
- - Auswerten der Differenzdruckänderungen und davon ausgehend Rückschluß auf die Größe von Leckagen bei Motorstillstand,
- - Abspeichern des Diagnoseergebnisses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit von dem abgespeicherten Diagno
seergebnis eine Warnmeldung beim nächst folgenden Be
triebsbeginn des Motors ausgegeben wird, wenn eine
einen Grenzwert überschreitende Leckage erkannt
wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventil in der Leitung zwischen Ad
sorptionsbehälter und Umgebung nach Abspeichern des
Diagnoseergebnisses geöffnet wird.
4. Vorrichtung zur Bestimmung von Leckagen im Kraft
stoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs nach dem
im Anspruch 1 angegebenen Verfahren, gekennzeichnet
durch ein Diagnosegerät, ein Tankentlüftungsventil,
ein Ventil in einer Leitung zwischen Adsorptionsbe
hälter und Umgebung, Mittel zur Ermittlung eines
Differenzdruckes zwischen dem Druck im Kraftstoff
versorgungssystem und dem atmosphärischen Druck so
wie durch einen elektronischen Speicher, wobei diese
Mittel auch bei Motorstillstand mit elektrischer
Spannung versorgbar und ansteuerbar sind.
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