DE4328090A1 - Kraftstoffdampf-Ablaßsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und zugehöriges Diagnoseverfahren - Google Patents
Kraftstoffdampf-Ablaßsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und zugehöriges DiagnoseverfahrenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- oder
Regelvorrichtung für ein Kraftstoffdampf-Ablaßsystem einer
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung (nachstehend
kurz als "Motor" bezeichnet) eines Kraftfahrzeuges, wobei
das System zum Einführen oder Ablassen von Kraftstoffdampf,
der von einem Kraftstoff verdampft, der in einem
Kraftstofftank für den Motor enthalten ist, in einen
Einlaßkanal des Motors dient, so daß der Kraftstoffdampf
dem Kraftstoff zugemischt wird, der von einem
Kraftstoffversorgungssystem zugeführt wird, um in den
Motorzylindern verbrannt zu werden. Insbesondere betrifft
die Erfindung ein Kraftstoffdampfablaßsystem sowie ein
Diagnoseverfahren, welches eine Funktion zum Untersuchen
des Ablaßsystems bezüglich des Auftretens eines Fehlers und
zur Erzeugung eines Alarms bei der Ermittlung eines nicht
normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem
aufweist.
Bislang wurden als Versuch, den Ausstoß des
Kraftstoffdampfs an die Atmosphäre zu verhindern, in weitem
Maße derartige Kraftstoffdampfablaßsysteme entwickelt und
eingesetzt, die so ausgelegt sind, daß sie den
Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank in den Einlaßkanal
des Motors unter Berücksichtigung von dessen
Betriebszuständen ablassen oder einführen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung
eines Kraftstoffdampfablaßsystems, welches in der
japanischen Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr.
190555/1989 (JP-A-HI-190955) beschrieben ist.
Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist ein Motor 1 eines
Kraftfahrzeuges einen Einlaßkanal 2 auf, um ein
Kraftstoff-Luftgemisch dem Motor zuzuführen. Zu diesem
Zweck ist der Einlaßkanal 2 mit einem Drosselventil 3
versehen, um den Einlaßluftfluß zu steuern, sowie mit einer
Kraftstoffeinspritzvorrichtung (nicht gezeigt) zum
Einspritzen von Kraftstoff, welcher von einem
Kraftstoffversorgungssystem einschließlich des
Kraftstofftanks 4 zugeführt wird.
Der Kraftstoff 5 befindet sich in einem Kraftstofftank 4,
der über ein Rohr 6 mit einem Kanister 7 in Verbindung
steht, der so ausgebildet ist, daß er den Kraftstoffdampf
absorbiert, der aus dem Kraftstoff innerhalb des
Kraftstofftanks 4 verdampft. Der Kanister 7 wiederum steht
mit dem Einlaßkanal 2 an einem Ort stromabwärts des
Drosselventils 3 über ein Rohr 8 in Verbindung, in welchem
ein Ablaßventil 9 angebracht ist. Das Ablaßventil 9 wird
durch ein Signal C gesteuert, welches von einer
Motorsteuereinheit (ECU) 10 abhängig vom Betriebszustand
des Motors ausgegeben wird, der durch Signale repräsentiert
wird, die von verschiedenen, an sich bekannten Sensoren
zugeführt werden und allgemein durch das Bezugszeichen D
bezeichnet sind.
Die Rohre 6 und 8 arbeiten mit dem Kanister 7 und dem
Ablaßventil 9 so zusammen, daß hierdurch ein
Kraftstoffdampfablaßsystem zum Einführen oder Ablassen von
Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank 4 in den Einlaßkanal
2 gebildet wird.
Weiterhin ist der Motor 1 mit einem Auspuffgaskanal (nicht
gezeigt) und verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt)
versehen, um den Motorbetriebszustand zu erfassen. Darüber
hinaus weist der Einlaßkanal 2 eine
Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf, um den Kraftstoff 5 in
den Einlaßkanal einzuspritzen, wie voranstehend erwähnt.
Betriebstakte für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und
das Zündsystem des Motors 1 stehen unter Steuerung durch
die Motorsteuereinheit 10.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des in Fig. 4
gezeigten Kraftstoffdampfablaßsystems.
Die Motorsteuereinheit 10 steuert oder regelt optimal den
Kraftstoffeinspritztakt, den Zündtakt und andere Steuer-
oder Regelgrößen für den Motor 1 in Abhängigkeit von dessen
Betriebszustand und daher vom Fahrzustand des
Kraftfahrzeuges. Wenn ein Fahrer des Kraftfahrzeuges das
Fahrpedal (Gaspedal) herunterdrückt, wird das Drosselventil
3 entsprechend dem Ausmaß des Herunterdrückens geöffnet, um
hierdurch den Einlaßluftfluß zu erhöhen, wodurch sich die
Menge der eingespritzten Kraftstoffmischung entsprechend
erhöht.
Andererseits wird der Kraftstoffdampf, der aufgrund einer
Verdampfung des in dem Kraftstofftank 4 enthaltenen
Kraftstoffs entsteht, über das Rohr 6 durch den Kanister 7
absorbiert. Die Motorsteuereinheit 10 erzeugt das
Ablaßventilsteuersignal C in Abhängigkeit von dem
Motorbetriebszustand, der auf der Grundlage der
Sensorsignale D ermittelt wird, und dies führt dazu, daß
das Ablaßventil 9 geöffnet wird, um auf diese Weise
zuzulassen, daß der durch den Kanister 7 absorbierte
Kraftstoffdampf in den Einlaßkanal 2 über das Rohr 8
infolge eines Unterdrucks oder Saugdrucks in den Kanal 2
eingesaugt wird. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdampf
dem Motor 1 zusammen mit der Kraftstoffmischung über den
Einlaßkanal 2 zugeführt, um verbrannt zu werden. Auf diese
Weise wird verhindert, daß der Kraftstoffdampf an die
Atmosphäre ausgestoßen wird.
Wenn jedoch zumindest eines der Verbindungsrohre 6 und 8
sich zugesetzt hat oder verstopft ist, infolge des
Auftretens eines nicht normalen Zustands, kann der
Kraftstoffdampf nicht mehr ausreichend in den Einlaßkanal 2
abgelassen werden, was zu einer Erhöhung des Innendrucks
des Kraftstofftanks 4 führt, wodurch schließlich ein
Austritt des Kraftstoffdampfs von dem Kraftstofftank 4 in
die Atmosphäre über eine Kraftstoffeinlaßöffnung (nicht
dargestellt) des Tanks 4 auftreten kann. Weiterhin führen
eine Unterbrechung, eine Rißbildung, ein Bruch oder andere
Fehler in den Rohren 6 und 8, dem Kraftstofftank 4, dem
Kanister 7 und/oder dem Ablaßventil 9 zur Verursachung des
Austretens des Kraftstoffdampfes in die Atmosphäre.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der
Fahrer die nicht normale Situation in dem
Kraftstoffdampfablaßsystem überhaupt nicht erkennen kann,
da der Motorbetrieb auf übliche oder normale Weise
gesteuert werden kann, trotz des Auftretens eines
derartigen, nicht normalen Zustands. Daher geht der Betrieb
des Motors 1 weiter, wodurch eine große Menge an
Kraftstoffdampf unkontrolliert in die Atmosphäre abgegeben
wird.
Wie aus der voranstehenden Erläuterung deutlich wird,
besteht bei dem bislang bekannten
Kraftstoffdampfablaßsystem in der Hinsicht ein Problem, daß
beim Auftreten eines nicht normalen Zustands in dem System
der Kraftstoffdampf ständig an die Atmosphäre abgegeben
wird. Dies liegt gemäß einer der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegenden Erkenntnis daran, daß das System nicht
mit der Fähigkeit oder Funktion versehen ist, einen nicht
normalen Zustand zu diagnostizieren.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die beim
bislang bekannten Kraftstoffdampfablaßsystem für einen
Motor auftretenden Probleme zu lösen.
Im einzelnen besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in
der Bereitstellung eines Kraftstoffdampfablaßsystems für
einen Motor sowie eines Diagnoseverfahrens, welches die
Diagnose bezüglich nicht normaler Zustände durchführen
kann, um einen nicht normalen Zustand in dem System zu
erfassen und den Fahrer oder eine Bedienungsperson
bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in
dem Kraftstoffdampfablaßsystem zu informieren, um hierdurch
so früh wie möglich das Ablassen des Kraftstoffdampfes an
die Atmosphäre zu verhindern.
Angesichts der voranstehenden und weiterer Ziele, die mit
fortschreitender Beschreibung noch deutlicher werden, wird
gemäß einer Zielrichtung der Erfindung ein
Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor zur Verfügung
gestellt, welches eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit
einem Kraftstofftank aufweist, eine Rohreinrichtung zum
Einführen oder Ablassen von Kraftstoffdampf, der innerhalb
des Kraftstofftanks erzeugt wird, in einen Einlaßkanal des
Motors, eine Ablaßventileinrichtung, die in der
Leitungseinrichtung angeordnet ist, eine Motorsteuereinheit
zum Öffnen der Ablaßventileinrichtung, abhängig von einem
Betriebszustand des Motors, eine Drucksensoreinrichtung zur
Erfassung eines Druckes innerhalb des Kraftstofftanks,
sowie eine Alarmeinrichtung, die so ausgebildet ist, daß
sie unter der Steuerung der Motorsteuereinheit aktiviert
werden kann. Die Motorsteuereinheit weist eine Einrichtung
zum Öffnen des Ablaßventils für einen ersten vorbestimmten
Zeitraum auf, wenn der Motorbetriebszustand ein stabiler
Zustand ist, eine Einrichtung zur Durchführung einer
Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen
Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der
Grundlage der Größe einer Änderung des Innendrucks des
Kraftstofftanks über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum,
welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum abdeckt, sowie
eine Einrichtung zur Aktivierung der Alarmeinrichtung, wenn
das Auftreten eines nicht normalen Zustands ermittelt wird.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Diagnoseverfahren für ein Kraftstoffdampfablaßsystem
bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands zur
Verfügung gestellt. Bei dem Kraftstoffdampfablaßsystem für
einen Motor ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit
einem Kraftstofftank vorgesehen, eine Leitungseinrichtung
zum Ablassen von in dem Kraftstofftank erzeugtem
Kraftstoffdampf in einen Einlaßkanal des Motors, eine
Ablaßventileinrichtung, die in der Leitungseinrichtung
angebracht ist, eine Drucksensoreinrichtung zur Ermittlung
eines Drucks innerhalb des Kraftstofftankes, und eine
Ablaßventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Ablaßventils
für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, wenn der
Betriebszustand des Motors stabil ist. Das
Diagnoseverfahren umfaßt folgende Schritte: Entscheiden,
auf der Grundlage von Sensorsignalen, welche
Betriebszustände des Motors anzeigen, ob der Motor in einem
stabilen Zustand arbeitet; Heranholen eines Drucks
innerhalb eines Kraftstofftanks vom Ausgang der
Drucksensoreinrichtung, wenn der Betriebszustand des Motors
stabil ist, und Speichern des Drucks als Anfangsdruckwert;
Öffnen der Ablaßventileinrichtung über einen ersten
vorbestimmten Zeitraum, um so zuzulassen, daß der
Kraftstoffdampf innerhalb des Kraftstofftanks in den
Einlaßkanal des Motors abgelassen wird, und darauffolgendes
Schließen der Ablaßventileinrichtung, um hierdurch den
ersten vorbestimmten Zeitraum zu beenden; Ermitteln von
Differenzen zwischen dem Anfangsdruckwert und Drucken
innerhalb des Kraftstofftanks, die an mehreren
aufeinanderfolgenden diskreten Zeitpunkten erfaßt werden,
während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, der
gleichzeitig mit dem Beginn des ersten vorbestimmten
Zeitraums beginnt und länger andauert als der erste
vorbestimmte Zeitraum; Ermitteln eines Sammelwertes der
Druckdifferenzen; Vergleichen des Sammelwertes mit einem
vorbestimmten Minimalwert, welcher einen normalen Zustand
des Kraftstoffdampfablaßsystems anzeigt; Entscheiden, daß
bei dem Kraftstoffdampfablaßsystem ein nicht normaler
Zustand vorliegt, wenn der Sammelwert kleiner als der
vorbestimmte Minimalwert ist; und Aktivieren der
Alarmeinrichtung, wenn der Sammelwert kleiner als der
vorbestimmte Minimalwert ist.
Die vorliegende Erfindung geht von der Tatsache aus, daß
eine Änderung des Innendrucks des Kraftstofftanks nach dem
Öffnen des Ablaßventils gering ist, wenn ein nicht normaler
Zustand in dem Kraftstoffablaßsystem auftritt,
beispielsweise eine Verstopfung, ein Leck oder dergleichen.
Daher kann festgestellt werden, daß ein nicht normaler
Zustand in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auftritt, wenn
die Größe der Änderungen des Drucks innerhalb des
Ablaßsystems während des zweiten vorbestimmten Zeitraums,
der dem ersten vorbestimmten Zeitraum folgt, während dem
das Ablaßventil geöffnet ist, kleiner als ein vorbestimmter
Bezugswert ist. In diesem Fall wird die Alarmeinrichtung
aktiviert, um den Fahrer über das Auftreten eines
derartigen, nicht normalen Zustandes des
Kraftstoffdampfablaßsystems zu informieren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Ziele, Vorteile und Merkmale hervorgehen.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung eines
Kraftstoffdampfablaßsystems für einen Motor gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des
in Fig. 1 gezeigten Ablaßsystems;
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung einer
Diagnose bezüglich eines nicht normalen Zustands,
welche von einer Steuereinheit durchgeführt wird,
die in dem in Fig. 1 gezeigten System vorgesehen
ist; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung eines
bekannten Kraftstoffdampfablaßsystems.
In Fig. 1, welche eine Anordnung des
Kraftstoffdampfablaßsystems gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung zeigt, sind die Bauteile, welche den voranstehend
unter Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Bauteilen gleichen
oder entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet,
und es wird auf eine erneute Beschreibung dieser Bauteile
verzichtet. Eine Motorsteuereinheit 10A, die in Fig. 1
dargestellt ist, entspricht der in Fig. 4 gezeigten Einheit
10 und kann durch einen Mikrocomputer gebildet werden,
welcher eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) aufweist,
einen Speicher zum Speichern von Programmen, welche von der
CPU ausgeführt werden sollen, einen Arbeitsbereich für die
CPU, Eingangs-/Ausgangsschnittstellen zum Empfang der
Sensorsignale und zur Ausgabe der Steuersignale an das
Kraftstoffeinspritzsystem, das Zündtaktsteuersystem und
andere, wie im Stand der Technik bekannt ist. Mit anderen
Worten obliegt der Motorsteuereinheit 10A die
Gesamtsteuerung oder Regelung des Motors. Zusätzlich ist
die Steuereinheit 10A gemäß der Ausführungsform der
Erfindung mit der Fähigkeit oder Funktion zum
Diagnostizieren des Kraftstoffdampfablaßsystems bezüglich
des Auftretens eines nicht normalen Zustands versehen. Eine
derartige Diagnosefunktion kann mit Hilfe von Software
durch Bereitstellung nur eines Drucksensors und einer
Alarmeinrichtung als Hardware-Geräte verwirklicht werden,
wie nachstehend erläutert ist.
Gemäß der Erfindung sind ein Drucksensor P innerhalb des
Kraftstofftanks 11 und einer Alarmeinrichtung 12
vorgesehen, die unter der Steuerung der Motorsteuereinheit 10A
stehen. Die Alarmeinrichtung 12 kann durch eine Lampe
gebildet werden, die in Reaktion auf ein Abnormitätssignal
E aktiviert wird, welches von der Motorsteuereinheit 10A
ausgegeben wird.
Die Motorsteuereinheit 10A ist so programmiert, daß sie das
Ablaßventil 9 einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang
öffnet, wenn der auf der Grundlage der Sensorsignale G
erfaßte Motorbetriebszustand stabil ist, und eine
Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen
Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der
Grundlage der Größe der Änderung des Drucks P innerhalb des
Kraftstofftanks 4 über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum
durchgeführt wird, der den ersten Zeitraum abdeckt, um auf
diese Weise ein Abnormitätssignal E zu erzeugen, wenn
entschieden wird, daß ein nicht normaler Zustand vorliegt,
wodurch die Alarmeinrichtung 12 aktiviert wird.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
von Fig. 2 und das Zeitablaufdiagramm von Fig. 3 zusammen
mit Fig. 1 eine Beschreibung des Betriebs der
Motorsteuereinheit 10A gemäß der vorliegenden
Ausführungsform der Erfindung zur Erfassung eines nicht
normalen Zustands des Kraftstoffdampfablaßsystems.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird in einem Schritt S1 der
Motorbetriebszustand überprüft, auf der Grundlage der
Sensorsignale D, um zu entscheiden, ob sich der Motor in
einem stabilen Zustand befindet, wodurch die Erfassung
eines Fehlers oder eines nicht normalen Zustandes in dem
Kraftstoffdampfablaßsystem durchgeführt werden kann.
Befindet sich der Motor nicht in einem stabilen Zustand,
endet die Bearbeitungsroutine (zurück). Wenn sich
andererseits der Motor im stabilen Zustand befindet, wird
der Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4, der durch den
Drucksensor 11 zu diesem Zeitpunkt ermittelt wird, in dem
Speicher der Motorsteuereinheit 10A als Anfangsdruckwert
P0 gespeichert. Daraufhin wird in einem Schritt S3 der
Inhalt eines Taktzählers T und eines Sammelwertzählers
P1, welcher die Größe einer Änderung des Drucks innerhalb
des Kraftstofftanks 4 anzeigt, jeweils auf Null
zurückgesetzt, um hierdurch die
Kraftstoffdampfablaßsteuerfunktion der Motorsteuereinheit
10A zu initialisieren, worauf das Steuersignal C erzeugt
wird, um das Ablaßventil 9 zu öffnen. In diesem Fall wird,
falls das Kraftstoffdampfablaßsystem normal arbeitet, der
in dem Kanister 7 absorbierte Kraftstoffdampf in den
Einlaßkanal 2 durch einen Unterdruck eingesaugt, der in dem
Einlaßkanal 2 vorhanden ist (also einen Druck, der
niedriger ist als der Druck innerhalb des Ablaßsystems).
Daher nimmt der Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4
schnell ab (wie durch die durchgezogene Kurve in Fig. 3
angedeutet ist).
Wenn andererseits ein Fehler oder ein nicht normaler
Zustand in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auftritt,
beispielsweise eine Unterbrechung des Rohrs 6 oder 8, ein
Riß oder eine Verstopfung in den Rohren und/oder in dem
Kanister, so kann sich der Unterdruck innerhalb des
Einlaßkanals 2 nur schwer zum Kraftstofftank 4 ausbreiten,
infolge eines Lecks, und dies führt dazu, daß der Druck P
innerhalb des Kraftstofftanks 4 nur langsam abnimmt, wie
durch eine gestrichelte Kurve in Fig. 3 angedeutet ist, da
dann, wenn in dem Ablaßsystem ein Leck auftritt,
Umgebungsluft in das Ablaßsystem hineinfließt, wenn das
Ablaßventil geöffnet wird. In diesem Zustand kann der Druck
innerhalb des Kraftstofftanks 4 nicht auf den Unterdruck
innerhalb des Einlaßkanals 2 absinken.
Zur Ermittlung der Größe einer Änderung des Druckes P wird
in einem Schritt S4 ein Druckdifferenz ΔP zu einem
momentanen Zeitpunkt entsprechend nachstehender Beziehung
ermittelt:
Δ = P0 - P (1)
Die ermittelte Druckdifferenz ΔP wird kumulativ dem
Sammelzählerwert P1 hinzugefügt, der in dem Speicher
gespeichert ist. Daher wird der Sammelzählerwert P1
aktualisiert auf (P1+ΔP), während der Taktzähler T
schrittweise erhöht wird (in einem Schritt S5). Daraufhin
erfolgt in einem Schritt S6 eine Entscheidung, ob der
Inhalt des Taktzählers T das Ende des ersten vorbestimmten
Zeitraums T1 erreicht hat (also ob die Zeit zum Öffnen des
Ablaßventils 9 abgelaufen ist). Falls der Taktzähler T den
Ablauf des ersten vorbestimmten Zeitraums T1 anzeigt, wird
das Steuersignal c zurückgesetzt, wodurch das Ablaßventil 9
geschlossen wird (Schritt S7). In diesem Fall kann der
Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4 nur allmählich auf
einen positiven Druck ansteigen, infolge einer Verdampfung
des Kraftstoffs innerhalb des Tanks 4 (vergleiche die
durchgezogenen Kurven in Fig. 3), wenn das
Kraftstoffdampfablaßsystem normal arbeitet. Wenn
andererseits ein nicht normaler Zustand wie beispielsweise
ein Leck vorliegt, steigt der Druck innerhalb des
Kraftstofftanks 4 infolge des Hineinfließens der
Umgebungsluft steil an, wie durch die gestrichelte Kurve in
Fig. 3 angedeutet ist.
Daraufhin erfolgt in einem Schritt S8 eine Entscheidung, ob
der Inhalt des Taktzählers T das Ende des zweiten
vorbestimmten Zeitraums T2 erreicht hat oder nicht (also ob
der Zeitpunkt erreicht ist, den Wert P1 zu überprüfen). Ist
der zweite vorbestimmte Zeitraum T2 abgelaufen, so geht die
Verarbeitung zu einem nächsten Schritt S9 über, und
anderenfalls wird der Schritt S4 wiederholt, um die
Druckdifferenz ΔP zu ermitteln, und den Wert P1 zu
aktualisieren.
Führt die Entscheidung im Schritt S6 zu dem Ergebnis, daß
der Taktzählerwert T nicht den Ablauf des ersten
vorbestimmten Zeitraums T1 anzeigt, so wird der
Ablaßventilschließschritt S7 übersprungen, um den
voranstehend erwähnten Entscheidungsschritt S8 auszuführen.
Hierbei wird darauf hingewiesen, daß der zweite
vorbestimmte Zeitraum T2 zur Überprüfung des Sammelwerts
länger eingestellt ist als der erste vorbestimmte Zeitraum
T1 zum Öffnen des Ablaßventils 9. Daher wird im Schritt S8
entschieden, daß T1≠T2 ist, worauf der Schritt S4 wieder
aufgenommen wird.
Auf diese Weise wird die Druckdifferenz ΔP über den
zweiten vorbestimmten Zeitraum T2 (<T1) akumuliert,
welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum T1 abdeckt, und
als Ergebnis wird ein Sammel- oder Integralwert P1
entsprechend einem schraffierten Bereich Q in Fig. 3
erhalten.
In einem Schritt S9 wird der Sammelwert P1 als die Fläche Q
gespeichert, welche die Größe einer Änderung des Druckes P
repräsentiert. Die Fläche Q nimmt einen kleineren Wert ein,
wenn in dem Ablaßsystem ein Leck auftritt, als dann, wenn
das Ablaßsystem normal arbeitet. Dasselbe gilt für einen
Fall, in welchem das Ablaßrohr 6 oder 8 verstopft ist.
Daraufhin wird in einem Schritt S10 die Fläche Q mit einem
unteren Grenzwert Q0 verglichen, welcher den normalen
Zustand des Ablaßrohrsystems (6, 7, 8) anzeigt, um
hierdurch zu entscheiden, ob die Bedingung QP0 erfüllt
ist oder nicht.
Ist die Fläche Q größer oder gleich dem unteren Grenzwert
Q0, so wird ermittelt, daß das Kraftstoffdampfablaßsystem
normal arbeitet (Schritt S11), wodurch die Bearbeitung
endet (ZURÜCK). Wenn andererseits die Fläche Q kleiner als
der untere Grenzwert Q0 ist, so wird ermittelt, daß das
Ablaßsystem (6, 7, 8) an einem nicht normalen Zustand
(Fehler) leidet, wodurch das Abnormitätssignal E erzeugt
wird, um eine Alarmeinrichtung 12 zu aktivieren (Schritt
512), und die Routine endet (ZURÜCK).
Auf diese Weise wird die Druckdifferenz AP (also die
Differenz zwischen dem Druck P0 innerhalb des
Kraftstofftanks unmittelbar vor dem Öffnen des Ablaßventils
9 und dem Druck P innerhalb des Tanks 4 nach dem Öffnen des
Ablaßventils 9) über den Ablaßzeitraum kumuliert, worauf
ein Vergleich des Sammelwertes P1 oder der Fläche Q und des
Bezugswertes erfolgt, nämlich des unteren Grenzwertes Q0,
welcher einen normalen Zustand des Ablaßsystems anzeigt.
Ist Q<Q0, so wird dann eine Entscheidung getroffen, daß
das Ablaßsystem (6, 7, 8) an einem nicht normalen Zustand
leidet, und die Alarmeinrichtung 12 wird aktiviert. In
diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die
Abnormitätsentscheidung bei dem Kraftstoffdampfablaßsystem
nicht auf der Grundlage des Momentanwertes der
Druckdifferenz AP erfolgt, sondern auf der Grundlage des
Sammelwertes der Druckdifferenz. Daher kann eine hohe
Verläßlichkeit bezüglich des Ergebnisses der
Abnormitätsentscheidung sichergestellt werden.
Durch wiederholte Ausführung der
Ablaßsystemabnormitätserfassungsroutine, die in Fig. 2
gezeigt ist, im stabilen Motorbetriebszustand, um hierdurch
die Alarmeinrichtung sofort bei der Ermittlung eines nicht
normalen Zustands zu aktivieren, kann der Fahrer des
Kraftfahrzeuges das Auftreten eines nicht normalen Zustands
ohne eine wesentliche Verzögerung erfahren. Daher kann eine
Reparatur des Ablaßsystems, beispielsweise ein Austausch
des fehlerhaften Rohres, sofort ausgeführt werden, wodurch
früh eine unerwünschte Situation ausgeräumt werden kann, in
welcher der Kraftstoffdampf ständig an die Atmosphäre
abgelassen wird.
Aus der voranstehenden, detaillierten Beschreibung werden
zahlreiche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung
deutlich, und daher sollen die beigefügten Patentansprüche
alle derartigen Merkmale und Vorteile des Systems abdecken,
die innerhalb des wahren Wesens und Umfangs der Erfindung
liegen. Da zahlreiche Abänderungen und Kombinationen
Fachleuten auf diesem Gebiet auffallen werden, soll darüber
hinaus die Erfindung nicht auf die erläuterte und
beschriebene exakte Konstruktion und den entsprechenden
Betriebsablauf beschränkt sein.
In diesem Zusammenhang wird beispielhaft darauf
hingewiesen, daß zwar die Diagnose des
Kraftstoffdampfablaßsystems auf der Grundlage des Sammel-
oder Integralwertes der Druckdifferenzen ΔP durchgeführt
wird (also durch Integrieren der Werte ΔP) im zweiten
Zeitraum T2, daß jedoch diese Diagnose auch auf der
Grundlage der Druckänderungsrate (also durch Differenzieren
der Druckänderung) innerhalb des Kraftstofftanks
durchgeführt werden kann, welche beim Öffnen bzw. Schließen
des Ablaßventils 9 auftritt.
Daher können alle geeigneten Abänderungen und Äquivalente
eingesetzt werden, die innerhalb des Wesens und Umfangs der
Erfindung liegen.
Claims (9)
1. Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor,
gekennzeichnet durch:
eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Kraftstofftank;
eine Leitungseinrichtung zum Ablassen von innerhalb des Kraftstofftanks erzeugtem Kraftstoffdampf in einem Einlaßkanal des Motors;
eine in der Leitungseinrichtung angebrachte Ablaßventileinrichtung; und
eine Steuereinrichtung zur Diagnose des Kraftstoffdampfablaßsystems bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands;
wobei die Steuereinrichtung aufweist:
eine Drucksensoreinrichtung zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstofftanks;
eine Ablaßventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Ablaßventils über einen ersten vorbestimmten Zeitraum, wenn der Motor sich in einem stabilen Betriebszustand befindet; und
eine Diagnoseeinrichtung zur Durchführung einer Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der Grundlage der Größe einer Änderung des Drucks innerhalb des Kraftstofftanks über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum abdeckt.
eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Kraftstofftank;
eine Leitungseinrichtung zum Ablassen von innerhalb des Kraftstofftanks erzeugtem Kraftstoffdampf in einem Einlaßkanal des Motors;
eine in der Leitungseinrichtung angebrachte Ablaßventileinrichtung; und
eine Steuereinrichtung zur Diagnose des Kraftstoffdampfablaßsystems bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands;
wobei die Steuereinrichtung aufweist:
eine Drucksensoreinrichtung zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstofftanks;
eine Ablaßventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Ablaßventils über einen ersten vorbestimmten Zeitraum, wenn der Motor sich in einem stabilen Betriebszustand befindet; und
eine Diagnoseeinrichtung zur Durchführung einer Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der Grundlage der Größe einer Änderung des Drucks innerhalb des Kraftstofftanks über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum abdeckt.
2. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Kraftstoffdampfablaßsystem
ein nicht normaler Zustand vorliegt, wenn die Größe
der Änderung kleiner als ein vorbestimmter Minimalwert
ist.
3. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung weiterhin aufweist:
eine Alarmeinrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals; und
eine Einrichtung zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn das Auftreten eines nicht normalen Zustands festgestellt wird.
eine Alarmeinrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals; und
eine Einrichtung zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn das Auftreten eines nicht normalen Zustands festgestellt wird.
4. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite vorbestimmte Zeitraum
so ausgewählt ist, daß er zu demselben Zeitpunkt
beginnt, wenn der erste vorbestimmte Zeitraum beginnt,
während welchem das Ablaßventil geöffnet ist, wobei
der zweite vorbestimmte Zeitraum eine Länge aufweist,
die größer ist als die des ersten vorbestimmten
Zeitraums, um zumindest einen Zeitraum, in welchem ein
Druck innerhalb des Ablaßsystems, der einmal nach dem
Öffnen der Ablaßventileinrichtung abgesunken ist,
erneut einen Druckpegel einnimmt, der in dem
Ablaßsystem herrschte, bevor das Ablaßventil geöffnet
wurde, seit einem Zeitpunkt, wenn die
Ablaßventileinrichtung in einem normalen Zustand des
Kraftstoffdampfablaßsystems geschlossen wird.
5. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der Änderung des Drucks
durch einen Sammelwert von Differenzen zwischen dem
Druck innerhalb des Kraftstofftanks, der vor Öffnen
der Ablaßventileinrichtung festgestellt wird, und
Drucken repräsentiert wird, die an diskreten
Zeitpunkten während des zweiten vorbestimmten
Zeitraums ermittelt werden.
6. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der Änderung auf der
Grundlage einer Änderungsrate des Drucks innerhalb des
Ablaßsystems ermittelt wird, welche durch Öffnen der
Ablaßventileinrichtung hervorgerufen wird, und einer
Änderungsrate des Drucks innerhalb des Systems, welche
durch Schließen der Ablaßventileinrichtung folgend auf
das Öffnen der Ventileinrichtung hervorgerufen wird.
7. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablaßventilsteuereinrichtung
und die Diagnoseeinrichtung als Teile einer
Motorsteuereinheit auf Mikrocomputerbasis vorgesehen
sind, welche die Gesamtsteuerung des Betriebs des
Motors durchführt.
8. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß weiterhin eine Kanistereinrichtung
vorgesehen ist, die an einem Ort stromabwärts der
Ablaßventileinrichtung angebracht ist, um zeitweilig
den Kraftstoffdampf aufzunehmen, wenn die
Ablaßventileinrichtung geschlossen ist.
9. Verfahren zum Diagnostizieren eines
Kraftstoffdampfablaßsystems, bezüglich des Auftretens
eines nicht normalen Zustands, wobei das
Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor eine
Kraftstoffversorgungseinrichtung einschließlich eines
Kraftstofftanks aufweist, eine Leitungseinrichtung zum
Ablassen von innerhalb des Kraftstofftanks erzeugtem
Kraftstoffdampf in einen Einlaßkanal des Motors, eine
in der Leitungseinrichtung angebrachte
Ablaßventileinrichtung, eine Drucksensoreinrichtung
zur Ermittlung eines Drucks innerhalb des
Kraftstofftanks, und eine Ablaßventilsteuereinrichtung
zum Öffnen des Ablaßventils über einen vorbestimmen
Zeitraum, wenn der Motor sich in einem stabilen
Betriebszustand befindet, und das Verfahren folgende
Schritte umfaßt:
einen Entscheidungsschritt auf der Grundlage von Sensorsignalen, welche Betriebszustände des Motors anzeigen, ob der Motor in einem stabilen Zustand arbeitet;
einen Druckholschritt, bei welchem ein Druck innerhalb des Kraftstofftanks geholt wird, vom Ausgang der Drucksensoreinrichtung, wenn der Motor sich in einem stabilen Zustand befindet, und zum Speichern des Drucks als Anfangsdruckwert;
einen Schritt des Öffnens der Ablaßventileinrichtung für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, damit so der Kraftstoffdampf innerhalb des Kraftstofftanks in den Einlaßkanal des Motors abgelassen werden kann, und des nachfolgenden Schließens der Ablaßventileinrichtung, um hierdurch den ersten vorbestimmten Zeitraum zu beenden;
einen Schritt der Ermittlung von Differenzen zwischen dem Anfangsdruckwert und Drucken innerhalb des Kraftstofftanks, die an mehreren aufeinanderfolgenden, diskreten Zeitpunkten ermittelt werden, während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, der gleichzeitig mit dem Beginn des ersten vorbestimmten Zeitraums beginnt, und der länger andauert als der erste vorbestimmte Zeitraum;
einen Schritt der Ermittlung eines Sammelwertes der Druckdifferenzen;
einen Schritt des Vergleichs des Sammelwertes mit einem vorbestimmten Minimalwert, der einen normalen Zustand des Kraftstoffdampfablaßsystems anzeigt;
einen Entscheidungsschritt, bei welchem entschieden wird, daß in dem Kraftstoffdampfablaßsystem ein nicht normaler Zustand vorliegt, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist; und
einen auf den Entscheidungsschritt reagierenden Schritt zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist.
einen Entscheidungsschritt auf der Grundlage von Sensorsignalen, welche Betriebszustände des Motors anzeigen, ob der Motor in einem stabilen Zustand arbeitet;
einen Druckholschritt, bei welchem ein Druck innerhalb des Kraftstofftanks geholt wird, vom Ausgang der Drucksensoreinrichtung, wenn der Motor sich in einem stabilen Zustand befindet, und zum Speichern des Drucks als Anfangsdruckwert;
einen Schritt des Öffnens der Ablaßventileinrichtung für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, damit so der Kraftstoffdampf innerhalb des Kraftstofftanks in den Einlaßkanal des Motors abgelassen werden kann, und des nachfolgenden Schließens der Ablaßventileinrichtung, um hierdurch den ersten vorbestimmten Zeitraum zu beenden;
einen Schritt der Ermittlung von Differenzen zwischen dem Anfangsdruckwert und Drucken innerhalb des Kraftstofftanks, die an mehreren aufeinanderfolgenden, diskreten Zeitpunkten ermittelt werden, während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, der gleichzeitig mit dem Beginn des ersten vorbestimmten Zeitraums beginnt, und der länger andauert als der erste vorbestimmte Zeitraum;
einen Schritt der Ermittlung eines Sammelwertes der Druckdifferenzen;
einen Schritt des Vergleichs des Sammelwertes mit einem vorbestimmten Minimalwert, der einen normalen Zustand des Kraftstoffdampfablaßsystems anzeigt;
einen Entscheidungsschritt, bei welchem entschieden wird, daß in dem Kraftstoffdampfablaßsystem ein nicht normaler Zustand vorliegt, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist; und
einen auf den Entscheidungsschritt reagierenden Schritt zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist.
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