DE4437454C2 - Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffverdampfungssystem - Google Patents
Fehlerdiagnosevorrichtung für ein KraftstoffverdampfungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fehlerdiagnosevorrichtung
für ein Kraftstoffverdampfungssystem nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des nebengeordneten Patentanspruchs 2.
Verdampfender Kraftstoff, der aus einem Kraftstofftank, ei
ner Vergaserschwimmkammer und dergleichen in die Luft ent
weicht, enthält eine große Menge an Kohlenwasserstoffen
(HC). Der verdampfende Kraftstoff erzeugt Luftverschmutzung
und ist außerdem für Kraftstoffverlu
ste verantwortlich. Es sind deshalb verschiedene Techniken
zum Verhindern bekannt, daß dies auftritt, und es ist ein
Verdampfungssystem bekannt, das eine derartige Technik auf
weist. Bei dem Verdampfungssystem wird verdampfender Kraft
stoff aus dem Kraftstofftank zunächst absorbiert und in ei
nem Kanister zurückgehalten, der ein Absorptionsmittel, wie
beispielsweise Aktivkohle, enthält. Daraufhin wird der ab
sorbierte und zurückgehaltene Kraftstoff aus dem Kanister
während des Betriebs eines Verbrennungsmotors ausge
spült, wodurch der Kraftstoff dem Motor zugeführt wird.
Ein Beispiel einer Fehlerdiagnosevorrichtung der eingangs angegebenen
Art ist in der japanischen Pa
tentoffenlegungsschrift Nr. 4-362264 beschrieben. Gemäß der
in dieser Veröffentlichung beschriebenen Fehlerdiagnosevor
richtung wird ein Diagnosesteuerventil geschlossen, während
ein Spülsteuerventil unmittelbar nach dem Motoranlauf und
bei einer Motortemperatur geöffnet wird, die einen vorbe
stimmten Wert nicht übersteigt. Ein negativer Druck wird da
durch aus einem Lufteinlaßrohr in einen Dampfdurchlaß einge
leitet. Dann wird das Spülsteuerventil geöffnet und in die
ser Position für eine gewisse Zeitperiode gehalten. Auf
diese Weise werden Fehler auf der Grundlage von Änderungen
des Druckpegels innerhalb der vorstehend genannten bestimm
ten Zeitperiode ermittelt. Dadurch werden eine kleine Dampf
verlustmenge ebenso wie eine große Dampfverlustmenge von dem
gesamten Verdampfungssystem einschließlich dem Dampfdurchlaß
ohne eine mögliche Fehldiagnose ermittelt.
Nunmehr wird eine Arbeitsweise zum Diagnostizieren von Feh
lern, die bei herkömmlichen Fehlerdiagnosevorrichtungen für
Verdampfungssysteme vorgesehen ist, in Bezug auf das Zeitdia
gramm von Fig. 6 erläutert.
Grundsätzlich wird ein Luftöffnungs-Schließ-Solenoid-Ventil
für den Kanister, das als Ventil zum Aufnehmen und Blockie
ren von Umgebungsluft arbeitet, anfänglich geschlossen, um
in dem Kraftstofftank über eine Spüleinschaltdauer einen ne
gativen Druck nachzuweisen oder festzusetzen oder zu schaf
fen. Werte der Spüleinschaltdauer werden durch den Fahrtzu
stand bestimmt.
Wenn ein vorbestimmter Pegel des negativen Drucks in dem
Kraftstofftank erreicht wird, insbesondere, wenn der Innen
druck des Kraftstofftanks gleich dem vorausgewählten Druck
pegel ist, wird die Spüleinschaltdauer auf Null gesetzt, um
darauffolgende Druckänderungen zu ermitteln, nachdem eine
vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist. Dadurch wird jegli
che Undichtigkeit von dem Verdampfungssystem diagnostiziert.
Es wird angenommen, daß der Innendruck des Kraftstofftanks
PT1 ist, wenn das Luftöffnungs-Schließ-Solenoid-Ventil für
den Kanister einen Schließvorgang ausführt. Außerdem wird
angenommen, daß der Innendruck des Kraftstofftanks PT2 ist,
wenn die Spüleinschaltdauer schwankt. Daraufhin werden Si
tuationen, wie beispielsweise Verdampfungsunterschiede auf
grund von Benzineigenschaften oder -volumina oder -kapazitä
ten auf der Grundlage der Ergebnisse von PT2 minus PT1 fest
gelegt.
Zusätzlich wird angenommen, daß der Innendruck des Kraft
stofftanks PT3 ist, wenn die Spüleinschaltdauer als Null an
genommen wird. Daraufhin wird ermittelt, wie ein Spülventil
und das Luftöffnungs-Schließ-Solenoid-Ventil sich verhalten,
während der Innendruck sich von PT2 zu PT3 verändert.
Darüberhinaus wird angenommen, daß der Innendruck des Kraft
stofftanks PT4 ist, wenn das Luftöffnungs-Schließ-Solenoid-
Ventil für den Kanister einen Öffnungsvorgang in Erwiderung
auf die Ermittlung von Druckänderungen erzeugt, nachdem die
vorbestimmte Zeitperiode abläuft, ausgehend von dem Zeit
punkt, zu dem der Innendruck des Tanks einen vorbestimmten
Druckpegel erreicht. Daraufhin bestimmt das Resultat von PT4
minus PT3 die Undichtigkeit oder den Verlust aus dem Tank.
In der Endstufe wird bestimmt, ob die Gleichung (PT4-PT3)-(PT2-PT1)
einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn das Re
sultat positiv ist, wird bestimmt, daß ein Leck oder eine
Undichtigkeit vorhanden ist.
Die Spülzeitdauer zum Festsetzen des negativen Drucks in dem
Kraftstofftank verwendet jedoch ein Spülnutzleistungsver
zeichnis, das identisch zu demjenigen ist, das für eine nor
male Fahrperiode verwendet wird. Ein Nachteil besteht des
halb darin, daß eine Spülnutzleistung, welche die Spülein
schaltdauer anzeigt, sich mit dem Fahrzustand ändert.
Folglich tritt ein weiterer Nachteil auf, bei dem eine hohe
Temperatur der Außenluft und eine große Menge der Benzinver
dampfung in dem Kraftstofftank den Druck in dem Kraftstoff
tank davon abhalten, auf einen vorbestimmten Pegel negativen
Drucks abzufallen (s. die dünnen Linien von Fig. 7).
Wenn hingegen eine Undichtigkeit bei einer niederen Tempera
tur der Außenluft und einer hohen Spülnutzleistung bestimmt
wird, besteht der Nachteil darin, daß der vorbestimmte Pegel
des negativen Drucks in dem Kraftstofftank mit sehr hoher
Geschwindigkeit erreicht wird, daß ein Unterschuß des Drucks
erzeugt wird, der eine stabile Druckmessung ausschließt (s.
die durchbrochenen Linien in Fig. 7). Dies ist in der Praxis von
Nachteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fehlerdiagnosevor
richtung für ein Kraftstoffverdampfungssystem so auszubilden, daß Druck
änderungen in dem Kraftstofftank minimiert werden und die
Genauigkeit der Diagnose zum Bestimmen einer Undichtigkeit
erhöht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung jeweils durch die kennzeichnenden Merkmale
der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die Spüleinschaltdauer dann, wenn Be
stimmungsbedingungen erfüllt sind, auf einen vorbestimmten
festen Wert eingestellt, der in Übereinstimmung mit Tempera
turen und Kraftstoffrestmengen verändert wird. Veränderungen
der Spüleinschaltdauer werden dadurch verhindert, wodurch
eine erhöhte Bestimmungsgenauigkeit erhalten wird.
Wenn ein negativer Druck in dem Kraftstofftank aufgebaut
wird, wird zusätzlich ein Druckgradient in
diesem überwacht, um eine Rückkopplungssteuerung der Ein
schaltdauer in Übereinstimmung mit dem überwachten Druckgra
dienten zu schaffen. Dadurch werden Veränderungen der Ein
schaltdauer verhindert, wodurch eine erhöhte Bestimmungsge
nauigkeit geschaffen wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei
spielhaft näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Steuerflußdiagramm für eine Fehlerdiagnosevor
richtung für ein Verdampfungssystem gemäß einer ersten Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der Fehlerdiagnose
vorrichtung;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm für die Fehlerdiagnosevorrichtung;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm für eine Fehlerdiagnosevorrichtung
für ein Verdampfungssystem gemäß einer zweiten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Steuerflußdiagramm für die Fehlerdiagnosevorrich
tung;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das zusätzlich Öffnungs- und
Schließvorgänge eines Öffnungs-Schließ-Solenoid-Luftventils
für einen Kanister in einer Fehlerdiagnosevorrichtung für
ein Verdampfungssystem umfaßt, gemäß dem Stand der Technik,
der der Erfindung zugrundeliegt und
Fig. 7 ein Zeitdiagramm für die Fehlerdiagnosevorrichtung
gemäß dem Stand der Technik.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnen jeweils die Be
zugsziffern 2, 4, 6 und 8 einen Verbrennungsmotor, einen
Lufteinlaßdurchlaß, einen Luftauslaßdurchlaß und einen
Kraftstofftank.
Der Verbrennungsmotor 2 hat ein (nicht gezeigtes) Kraft
stoffeinspritzventil, das in dem Lufteinlaßdurchlaß 4 ange
ordnet ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil zu einer
(nicht gezeigten) Verbrennungskammer hin gerichtet ist. Das
Kraftstoffeinspritzventil kommuniziert mit dem Kraftstoff
tank 8 über einen (nicht gezeigten) Kraftstoffdurchlaß. Eine
(nicht gezeigte) Kraftstoffpumpe pumpt Kraftstoff von dem
Kraftstofftank 8 in das Einspritzventil hinein durch den
Kraftstoffdurchlaß. Der Kraftstoff wird daraufhin zusammen
mit Luft der Verbrennungskammer zur Verbrennung in dieser
zugeführt. Die resultierenden Abgase werden durch den Luft
abgasdurchlaß 6 ausgelassen.
Es ist eine Durchlaßanordnung 10 vorgesehen, die den Luft
einlaßdurchlaß 4 des Verbrennungsmotors 2 beispielsweise an
einer stromabwärtigen Seite eines nicht gezeigten Drossel
klappenventils mit einem Kraftstofftank 8 verbindet. Außer
dem ist ein Kanister 12 zum absorbierenden Zurückhalten ver
dampfenden Kraftstoffs auf mittlerer Strecke entlang der
Durchlaßanordnung 10 angeordnet.
Die Durchlaßanordnung 10 ist mit ersten und zweiten Durch
lässen 14 und 16 ausgebildet. Der erste Durchlaß 14 verbin
det den Kraftstofftank 8 und den Kanister 12 und arbeitet
als Verdampfungsleitung. Der zweite Durchlaß 16 verbindet
den Kanister 12 und den Lufteinlaßdurchlaß 4 und dient als
Spülleitung.
Ferner sind ein erstes Solenoid-Ventil 18 und ein Abscheider
20 auf halber Strecke entlang dem ersten Durchlaß 14 in die
ser Abfolge von der Seite des Kanisters 12 angeordnet. Das
erste Solenoid-Ventil 18 ist ein Drucksteuerventil. Außerdem
sind ein Drucksensor 22 und ein Steuerbereich 24 vorgesehen.
Der Drucksensor 32 kommuniziert mit dem ersten Durchlaß 14
zwischen dem Kraftstofftank 8 und dem Abscheider 20. Wenn
vorausgewählte Bestimmungsbedingungen erfüllt sind, bewirkt
der Steuerbereich 24 eine Steuerung derart, daß das erste
Solenoid-Ventil 18 geöffnet wird, um den Lufteinlaßdurchlaß
4 und den Drucksensor 22 zu verbinden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, steht der Drucksensor 22 in Kommuni
kation zwischen dem Kraftstofftank 8 und dem Abscheider 20
über einen Druckermittlungsdurchlaß 26.
Der Steuerungsbereich 24 ist jeweils verbunden mit: dem er
sten Solenoid-Ventil 18; dem Drucksensor 22; einem zweiten
Solenoid-Ventil 28 zum Spülen, das auf der halben Strecke
des zweiten Durchlasses 16 angeordnet ist; und einem dritten
Solenoid-Ventil 30, das ein Öffnungs-Schließ-Luftventil für
den Kanister 12 bildet.
Wenn vorausgewählte Bestimmungsbedingungen, z. B. sämtliche
der folgenden, erfüllt sind, d. h. um einen Einfluß auf Abga
se oder das Fahrverhalten zu vermindern, bestimmt der Steue
rungsbereich 24, daß Bestimmungsbedingungen zum Auslösen ei
ner Undichtigkeitsdiagnose erfüllt sind:
- (1) für die Wassertemperatur Tw, Tw < Tw₂, wobei Tw₂ eine vor eingestellte Wassertemperatur ist;
- (2) für die Fahrzeuggeschwindigkeit V, V₁ V V₂, wobei V₁ und V₂ jeweils erste und zweite voreingestellte Fahrzeugge schwindigkeiten sind;
- (3) für Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungen Δν für t Sekun den, Δν < ν; wobei ν eine voreingestellte Fahrzeugge schwindigkeitsschwankung ist;
- (4) wobei ein Leerlaufschalter (ID SW) sich in einem AUS-Zu stand befindet; und
- (5) für den Tankinnendruck P (Manometerdruck), P< Pt, wobei Pt ein voreingestellter Tankinnendruck (Manometerdruck) ist.
Nach der vorstehend genannten Bestimmung schließt der Steu
erbereich 24 das zweite Solenoid-Ventil 28 zum Spülen. Zur
selben Zeit öffnet der Steuerbereich 24 das erste Solenoid-
Ventil 18 und erlaubt es dadurch, dem Lufteinlaßdurchlaß 4
mit dem Drucksensor 22 verbunden zu werden. Als nächstes
schafft der Steuerbereich 24 einen negativen Druck in dem
Kraftstofftank 8 in Übereinstimmung mit der Spüleinschalt
dauer. Wenn ein vorbestimmter Druckpegel innerhalb des
Kraftstofftanks 8 erreicht wird, stellt der Steuerbereich 24
die Spülzeitdauer auf Null. Dadurch wird das Vorhandensein
jeder Undichtigkeit ermittelt und auf der Grundlage von
Druckänderungen bestimmt, die auftreten, nachdem das Spülen
beendet ist.
Es ist zu bemerken, daß dann, wenn die vorstehend genannten
Bestimmungsbedingungen erfüllt sind, die Spüleinschaltdauer
auf einen vorbestimmten festen Wert eingestellt wird, der in
Übereinstimmung mit Temperaturen und Kraftstoffrestmengen
verändert wird. Zu diesem Zweck ist der Steuerbereich 24,
der als Steuereinrichtung wirkt, so aufgebaut, daß er die
vorstehend genannte zusätzliche Funktion erbringt.
Mehr im einzelnen arbeitet der Steuerbereich 24, wie durch
eine durchgezogene Linie in Fig. 3 gezeigt, zur Einstellung
der Spüleinschaltdauer auf einen vorbestimmten festen Wert,
wenn die Bestimmungsbedingungen erreicht werden.
Der feste Wert ist außerdem in Abhängigkeit von Temperatur
situationen änderbar, wie beispielsweise der Außenlufttempe
ratur oder der Kraftstofftemperatur und den Kraftstoffrest
mengen. Im einzelnen wird der feste Wert auf einen geringfü
gig größeren Grad verändert, wie in Fig. 3 durch eine dünne
Linie gezeigt, wenn Benzin in dem Kraftstofftank 8 in großen
Mengen verdampft. Andererseits wird der feste Wert auf einen
geringfügig kleineren Grad geändert, wenn ein Unterschreiten
auftritt, wie in Fig. 3 durch eine durchbrochene Linie dar
gestellt.
Der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 8, d. h. der Tankin
nendruck, nimmt dadurch einen optimalen Druckgradienten ein.
Die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform einer Fehlerdia
gnosevorrichtung für ein Verdampfungssystem wird nunmehr in
Bezug auf das Steuerflußdiagramm von Fig. 1 erläutert.
Ein Programm für das Steuerflußdiagramm startet mit einem
Schritt 100, wenn der Verbrennungsmotor 2 in einen Anlaufbe
trieb gebracht wird.
Das Programm wird dann mit dem Schritt 102 fortgesetzt, bei
dem bestimmt wird, ob Ausführungsbedingungen, d. h. Bestim
mungsbedingungen zum Auslösen der Undichtigkeitsdiagnose er
füllt worden sind oder nicht.
Wenn die Bestimmung im Schritt 102 "NEIN" ergibt, wird die
Bestimmung in dem Schritt wiederholt durchgeführt, bis sie
zu "JA" führt. Wenn die Bestimmung im Schritt 102 "JA" er
gibt, wird das Programm mit dem Schritt 104 fortgesetzt, bei
dem das zweite Solenoid-Ventil 28 zum Spülen geschlossen
wird, um das Spülen zu beenden.
Folgend auf den Schritt 104, bei dem das Spülen gestoppt
wird, gibt es den Schritt 106, bei dem bestimmt wird, ob ein
Druck in dem Kraftstofftank 8, d. h. ein Tankinnendruck
gleich dem Umgebungsdruck ist oder nicht. Wenn die Bestim
mung im Schritt 106 "NEIN" ergibt, wird die Bestimmung in
dem Schritt wiederholt ausgeführt, bis er zu "JA" führt.
Wenn die Bestimmung im Schritt 106 "JA" ergibt, wird das
Programm mit dem Schritt 108 fortgesetzt, wo der Tankinnen
druck als PT1 gespeichert wird. Das Programm wird dann mit
dem Schritt 110 zum Schließen einer Kanisteratmosphärenöff
nung fortgesetzt, d. h. des dritten Solenoid-Ventils 30, das
für den Kanister 12 als Luftöffnungsschließventil arbeitet.
Bei dem nächsten Schritt 112 wird bestimmt, ob eine erste
vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist oder nicht. Die er
ste vorbestimmte Zeitperiode wird im voraus festgelegt. Wenn
die Bestimmung im Schritt 112 "NEIN" ergibt, wird die Be
stimmung in dem Schritt wiederholt, bis sie zu "JA" führt.
Wenn die Bestimmung im Schritt 112 "JA" ergibt, wird das
Programm mit dem Schritt 114 fortgesetzt, wo der Tankinnen
druck als PT2 gespeichert wird. Das Programm wird dann mit
dem Schritt 116 zum Lesen der Außenlufttemperatur, der
Kraftstofftemperatur und der Kraftstoffrestmenge fortge
setzt.
Beim darauffolgenden Schritt 118 wird ein fester Wert für
die Spüleinschaltdauer auf der Grundlage der vorstehend ge
lesenen Temperaturen bestimmt. Daraufhin wird beim Schritt
120 ein Verdampfungsspülen ausgelöst.
Bei dem Verdampfungsspülen wird das Programm anfänglich mit
dem Schritt 122 fortgesetzt, bei dem bestimmt wird, ob der
Tankinnendruck auf einen zum ersten vorbestimmten Wert glei
chen Pegel abgefallen ist oder nicht. Wenn die Bestimmung in
dem Schritt "JA" ergibt, wird das Programm mit dem Schritt
124 fortgesetzt, wo der Tankinnendruck an einem präzisen
Punkt zum Anpassen des ersten vorbestimmten Werts als PT3
gespeichert wird. Wenn die Bestimmung im Schritt 122 "NEIN"
ergibt, wird das Programm zum Schritt 126 verschoben, wo be
stimmt wird, ob eine zweite vorbestimmte Zeitperiode zum
Feststellen einer Ventilbetätigung abgelaufen ist oder
nicht. Die zweite vorbestimmte Zeitperiode wird vorausgehend
eingestellt.
Nunmehr wird die Bestimmung im Schritt 126 erläutert. Wenn
die Bestimmung in diesem Schritt "NEIN" ergibt, wird das
Programm zu dem vorausgehenden Schritt 122 zurückgeführt, wo
bestimmt wird, ob ein Abfall des Tankinnendrucks den ersten
vorbestimmten Wert erreicht oder nicht. Wenn die Bestimmung
im Schritt 126 jedoch "JA" ergibt, wird das Programm mit dem
Schritt 138 fortgesetzt, wo bestimmt wird, daß sich ein a
normaler Zustand entwickelt hat, weil ein Abfall des Tankin
nendrucks den ersten vorbestimmten Wert nicht erreicht. Das
Programm wird ferner mit dem Schritt 140 betreffend das Öff
nen des dritten Solenoid-Ventils 30 fortgesetzt.
Folgend auf den vorstehend genannten Schritt 124 betreffend
das Abspeichern des Tankinnendrucks als PT3 gibt es einen
Schritt 128, bei dem das Verdampfungsspülen beendet wird.
Daraufhin wird das Programm mit dem Schritt 130 fortgesetzt,
bei dem bestimmt wird, ob eine dritte vorbestimmte Zeitperi
ode abgelaufen ist oder nicht, seitdem der Tankinnendruck
als PT3 beim vorausgehenden Schritt 124 gespeichert worden
ist.
Wenn die Bestimmung im Schritt 130 "NEIN" ergibt, wird die
Bestimmung in dem Schritt wiederholt durchgeführt, bis sie
zu "JA" führt. Wenn die Bestimmung 130 "JA" ergibt, wird das
Programm mit dem Schritt 132 fortgesetzt, wo der Tankinnen
druck als PT4 gespeichert wird.
Als nächstes wird das Programm mit dem Schritt 134 fortge
setzt, bei dem eine Bestimmung zum Überprüfen auf eine Un
dichtigkeit von dem Tank durchgeführt wird, welche Bestim
mung aus der folgenden Gleichung erfolgt: (PT4-PT3)-(PT2-PT1)
ein vorbestimmter Wert. Wenn die Bestimmung im Schritt
134 "NEIN" ergibt, so beweist dies, daß eine Undichtigkeit
aufgetreten ist. Daraufhin wird das Programm mit dem Schritt
138 fortgesetzt, wo bestimmt wird, daß der anormale Zustand
sich entwickelt hat. Wenn die Bestimmung im Schritt 134 je
doch "JA" ergibt, wird beim Schritt 136 bestimmt, daß ein
normaler Zustand auftritt.
Das Programm wird daraufhin mit dem Schritt 140 betreffend
das Öffnen des dritten Solenoid-Ventils 30 fortgesetzt.
Nachdem das Ventil 30 geöffnet ist, endet das Steuerfluß
diagrammprogramm mit dem Schritt 142.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß dann, wenn die Be
stimmungsbedingungen erfüllt sind, der Kontrollbereich 24
die Spüleinschaltdauer auf einen vorausgewählten festen Wert
einstellt, der in Übereinstimmung mit Temperaturen und der
verbliebenen Kraftstoffmenge verändert wird. Veränderung des
Drucks in dem Kraftstofftank 8 werden dadurch vermieden, wo
durch die Präzision der Diagnose zur Bestimmung der Undich
tigkeit erhöht werden kann. Dies ist hinsichtlich der prak
tischen Verwendung von Vorteil.
Zusätzlich kann der vorstehend genannte Prozeßablauf ledig
lich über Änderungen des Programms ausgeführt werden, das in
dem Steuerbereich 24 installiert ist. Dieses Merkmal schafft
einen unkomplizierten Aufbau, der leicht herzustellen ist,
und der es ermöglicht, daß die Kosten niedrig gehalten wer
den. Dies ist auch aus einem wirtschaftlichen Gesichtspunkt
vorteilhaft.
Außerdem wird die längste Zeitperiode zum Festlegen eines
negativen Drucks in dem Kraftstofftank 8 auf einen optimalen
Wert eingestellt. Dieses Merkmal vermindert einen Einfluß
auf Abgase und verhindert die Wahrscheinlichkeit, daß eine
große Menge schädlicher Bestandteile ausgelassen wird.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung. Bei dieser zweiten Ausführungsform wer
den diejenigen Merkmale, die mit denjenigen der vorausgehen
den ersten Ausführungsform übereinstimmen, mit denselben Be
zugsziffern bezeichnet.
Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Steuerbereich mit einer zusätzlichen Funktion zum Über
wachen eines Druckgradienten in dem Kraftstofftank versehen
ist, wenn ein negativer Druck in dem Kraftstofftank erzeugt
wird, wobei die Spüleinschaltdauer in Übereinstimmung mit
dem überwachten Druckgradienten rückgekoppelt gesteuert wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Spüleinschaltdauer dann,
wenn die Bestimmungsbedingungen erfüllt sind, auf einen vor
bestimmten Anfangswert eingestellt, bevor das Spülen ausge
löst wird. Daraufhin wird ein Vergleich zwischen einem er
sten Druck Pt, der auftritt, nachdem eine vorbestimmte Zeit
periode abgelaufen ist, und einem zweiten Druck Ptalt ausge
führt, der auftritt, wenn das Spülen gestartet wird, wodurch
ein Druckgradient ΔPt berechnet sind. Durch Vergleichen die
ses Druckgradienten ΔPt mit einem vorbestimmten Wert, wird
die Spüleinschaltdauer rückgekoppelt derart gesteuert, daß
ein gegebener Wert eines Druckgradienten geschaffen wird,
wenn der negative Druck in dem Kraftstofftank erzeugt wird.
Nunmehr wird die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform in
Bezug auf das Steuerflußdiagramm von Fig. 5 erläutert.
Ein Programm für das Steuerflußdiagramm startet mit dem
Schritt 200, wenn der Verbrennungsmotor in einen Startbe
trieb gebracht wird.
Das Programm wird daraufhin mit dem Schritt 202 fortgesetzt,
wo bestimmt wird, ob Ausführungsbedingungen, d. h. Ausfüh
rungsbedingungen zum Auslösen der Undichtigkeitsdiagnose,
erfüllt worden sind oder nicht. Wenn die Bestimmung im
Schritt 202 "NEIN" ergibt, wird die Bestimmung im Schritt
wiederholt durchgeführt, bis sie zu "JA" führt. Wenn die Be
stimmung im Schritt 202 "JA" ergibt, wird das Programm mit
dem Schritt 204 fortgesetzt, wo ein zweites Solenoid-Ventil
zum Spülen geschlossen wird, um das Spülen zu beenden.
Folgend auf den Schritt 204 betreffend das Stoppen des Spü
lens, gibt es einen Schritt 206, bei dem bestimmt wird, ob
ein Druck in dem Kraftstofftank, d. h. ein Tankinnendruck
gleich dem Umgebungsdruck ist oder nicht. Wenn die Bestim
mung im Schritt 206 "NEIN" ergibt, wird die Bestimmung im
Schritt wiederholt, bis sie zu "JA" führt. Wenn die Bestim
mung im Schritt 206 "JA" ergibt, wird das Programm mit dem
Schritt 208 fortgesetzt, wo der Tankinnendruck als PT1 ge
speichert wird. Das Programm wird daraufhin mit dem Schritt
210 zum Schließen der atmosphärischen Öffnung zum Kanister
fortgesetzt, d. h. mit dem Schließen des dritten Solenoid-
Ventils, das als Luftöffnungs-Schließventil für den Kanister
arbeitet.
Beim nächsten Schritt 212 wird bestimmt, ob eine vorbe
stimmte Zeitperiode abgelaufen ist oder nicht. Die erste
vorbestimmte Zeitperiode wird vorausgehend festgesetzt. Wenn
die Bestimmung im Schritt 212 "NEIN" ergibt, wird die Be
stimmung im Schritt wiederholt, bis sie zu "JA" führt. Wenn
die Bestimmung im Schritt 212 "JA" ergibt, wird das Programm
mit dem Schritt 214 fortgesetzt, wo der Tankinnendruck als
PT2 gespeichert wird. Das Programm wird daraufhin mit dem
Schritt 216 fortgesetzt, wo die Spüleinschaltdauer auf einen
Anfangswert eingestellt wird.
Nach dem Schritt 216 betreffend das Auslösen der Spülzeit
dauer, wird beim Schritt 218 das Verdampfungsspülen gestar
tet.
Bei dem Verdampfungsspülen wird beim Schritt 220 anfänglich
bestimmt, ob eine zweite vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen
ist oder nicht. Wenn die Bestimmung im Schritt 220 "NEIN"
ergibt, wird die Bestimmung im Schritt wiederholt, bis sie
zu "JA" führt. Wenn die Bestimmung im Schritt 220 "JA" er
gibt, wird das Programm mit dem Schritt 222 fortgesetzt, wo
der Druckgradient ΔPt auf der Grundlage des Vergleichs zwi
schen den Drücken Pt und Ptalt berechnet wird. Pt wird fest
gesetzt, nachdem die zweite vorbestimmte Zeitperiode ab
läuft. Ptalt wird festgesetzt, wenn das Spülen gestartet
wird.
Beim darauffolgenden Schritt 224 wird bestimmt, ob der
Druckgradient ΔPt in dem vorbestimmten Bereich liegt oder
nicht. Wenn die Bestimmung im Schritt 224 "JA" ergibt, wird
das Programm mit dem Schritt 226 fortgesetzt, wo bestimmt
wird, ob der Tankinnendruck auf einen Pegel gleich einem er
sten vorbestimmten Wert abgefallen ist oder nicht. Wenn die
Bestimmung im Schritt 224 jedoch "NEIN" ergibt, wird das
Programm zum Schritt 228 verschoben, wo bestimmt wird, ob
der Druckgradient ΔPt einen zweiten vorbestimmten Wert über
trifft oder nicht.
Nunmehr wird die Bestimmung im Schritt 228 erläutert. Wenn
die Bestimmung in diesem Schritt "JA" ergibt, wird das Pro
gramm mit dem Schritt 230 fortgesetzt, wo die Spüleinschalt
dauer vermindert wird, und es wird daraufhin zu dem voraus
gehenden Schritt 220 zurückgeführt, wo bestimmt wird, ob die
zweite vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist oder nicht.
Wenn die Bestimmung im Schritt 228 "NEIN" ergibt, wird das
Programm mit dem Schritt 232 fortgesetzt, wo die Spülein
schaltdauer erhöht wird, und es wird daraufhin zum vorausge
henden Schritt 220 zurückgeführt, wo die vorstehend genannte
Bestimmung durchgeführt wird.
Unter erneuten Bezug auf Schritt 226, bei dem bestimmt wird,
ob der Tankinnendruck auf den Pegel gleich dem ersten vorbe
stimmten Wert abgefallen ist oder nicht, wird das Programm,
wenn die Bestimmung im Schritt 226 "JA" ergibt, mit dem
Schritt 234 fortgesetzt, wo der Tankinnendruck bei einem
präzisen Punkt zum Anpassen des ersten vorbestimmten Werts
als PT3 gespeichert wird. Wenn die Bestimmung im Schritt 226
"NEIN" ergibt, wird das Programm zum Schritt 236 verschoben,
wo bestimmt wird, ob eine dritte vorbestimmte Zeitperiode
zum Festlegen der Ventilbetätigung abgelaufen ist oder
nicht. Die dritte vorbestimmte Zeitperiode wird im voraus
festgesetzt.
Nunmehr wird die Bestimmung im Schritt 236 erläutert. Wenn
die Bestimmung in diesem Schritt "NEIN" ergibt, wird das
Programm zum vorausgehenden Schritt 220 zurückgeführt, wo
bestimmt wird, ob die zweite vorbestimmte Zeitperiode abge
laufen ist oder nicht, wenn die Bestimmung im Schritt 236
jedoch "JA" ergibt, wird das Programm mit dem Schritt 246
fortgesetzt, wo bestimmt wird, daß sich ein anormaler Zu
stand entwickelt hat, weil ein Abfall des Tankinnendrucks
den ersten vorbestimmten Wert nicht erreicht. Das Programm
wird daraufhin mit dem Schritt 250 fortgesetzt, bei dem das
dritte Solenoid-Ventil geöffnet wird.
Folgend auf den vorausgehenden Schritt 234 betreffend das
Sichern des Tankinnendrucks als PT3, gibt es einen Schritt
238, bei dem das Verdampfungsspülen gestoppt wird. Beim dar
auffolgenden Schritt 240 wird bestimmt, ob eine vierte vor
bestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, seit der Tankinnen
druck als PT3 beim Schritt 234 gespeichert worden ist.
Wenn die Bestimmung im Schritt 240 "NEIN" ergibt, wird die
Bestimmung in dem Schritt wiederholt durchgeführt, bis sie
zu "JA" führt. Wenn die Bestimmung im Schritt 240 "JA" er
gibt, wird das Programm mit dem Schritt 242 fortgesetzt, wo
der Tankinnendruck als PT4 gesichert wird.
Bei dem nächsten Schritt 244 wird eine Bestimmung getroffen,
um eine Undichtigkeit von dem Tank zu prüfen, welche Bestim
mung aus der folgenden Gleichung getroffen wird: (PT4-PT3)-(PT2-PT1)
ein vorbestimmter Wert. Wenn die Bestimmung im
Schritt 244 "NEIN" ergibt, beweist dies, daß eine Undichtig
keit aufgetreten ist. Daraufhin wird das Programm mit dem
Schritt 246 fortgesetzt, wo bestimmt wird, daß ein anormaler
Zustand sich entwickelt hat. Wenn die Bestimmung im Schritt
244 jedoch "JA" ergibt, wird das Programm mit Schritt 248
fortgesetzt, wo bestimmt wird, daß ein normaler Zustand auf
tritt.
Das Programm wird dann mit dem Schritt 250 fortgesetzt, wo
das dritte Solenoid-Ventil geöffnet wird. Nachdem das dritte
Solenoid-Ventil geöffnet ist, endet das Steuerflußdiagramm
programm mit dem Schritt 252.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß der Steuerbereich
beim Feststellen des negativen Drucks im Kraftstofftank den
Druckgradienten darin überwacht. Daraufhin schafft der Steu
erbereich eine Rückkopplungssteuerung für die Spüleinschalt
dauer in Übereinstimmung mit dem überwachten Druckgradien
ten. Dadurch kann ein optimaler Druckgradient ohne Erzeugung
eines Unterschusses sichergestellt werden, wodurch Verände
rungen des Drucks in dem Kraftstofftank vermindert werden
können. Dadurch kann eine erhöhte Genauigkeit der Diagnose
zur Bestimmung einer Undichtigkeit erreicht werden. Dies ist
bei der praktischen Verwendung von Vorteil.
Zusätzlich kann der vorstehend genannte Prozeßablauf über
ausschließliche Änderungen des Programms durchgeführt wer
den, das in dem Kontrollbereich installiert ist. Dadurch
kann ein unkomplizierter Aufbau hinsichtlich der Herstellung
und unter Beibehaltung niedriger Kosten in ähnlicher Weise
geschaffen werden, wie bei der ersten Ausführungsform. Dies
ist auch aus wirtschaftlichem Gesichtspunkt von Vorteil.
Da die Spüleinschaltdauer außerdem in Übereinstimmung mit
dem überwachten Druckgradienten rückkopplungsgesteuert wird,
kann die Zeit zum Festsetzen des negativen Drucks in dem
Kraftstofftank auf einen optimalen Wert eingestellt werden.
Dadurch wird ein Einfluß auf Abgase vermindert, der die Mög
lichkeit verhindert, daß schädliche Bestandteile mit großem
Volumina ausgelassen werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend ge
nannten ersten und zweiten Ausführungsformen beschränkt,
sondern verschiedenen Anwendungen und Modifikationen zugäng
lich.
Beispielsweise kann gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dann, wenn die Bestimmungsbedingungen
festgesetzt werden, die Spüleinschaltdauer auf einen vorbe
stimmten festen Wert mit Temperaturen eingestellt werden,
oder es können eine Außenlufttemperatur und eine Kraftstoff
temperatur und Kraftstoffrestmengen als Parameter eingesetzt
werden. Es müssen jedoch nicht sämtliche der vorstehend ge
nannten Temperaturen und Kraftstoffrestmengen als Parameter
eingesetzt werden, um die Spüleinschaltdauer auf den festen
Wert einzustellen. Alternativ können andere Ermittlungssi
gnale als derartige Parameter hinzugefügt werden.
Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, wird in Überein
stimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Fehlerdiagnose
vorrichtung für ein Verdampfungssystem geschaffen, bei dem
ein Kanister zum absorbierenden Halten von verdampfendem
Kraftstoff auf halber Strecke eines Durchlasses angeordnet
ist, der einen Lufteinlaßdurchlaß eines Verbrennungsmotors
und einen Kraftstofftank verbindet, wobei ein Luftöffnungs-
Schließventil für den Kanister vorgesehen ist, wobei die
Fehlerdiagnosevorrichtung ferner eine Steuereinrichtung zum
Bewirken einer Steuerung derart hat, daß das Luftöffnungs-
Schließventil dazu veranlaßt wird, zu schließen, wenn Be
stimmungsbedingungen erfüllt sind, wodurch ein negativer
Druck in dem Kraftstofftank auf der Grundlage der Spülein
schaltdauer festgesetzt wird, und derart, daß die Spülein
schaltdauer auf Null gesetzt wird, wenn ein vorbestimmter
Druckpegel in dem Kraftstofftank erreicht ist, wodurch ein
Undichtigkeitszustand auf der Grundlage von Druckänderungen
ermittelt wird, die auftreten können, nachdem das Spülen be
endet ist, wobei die Fehlerdiagnosevorrichtung dadurch ge
kennzeichnet ist, daß die Steuereinrichtung mit einer zu
sätzlichen Funktion zum Einstellen der Spüleinschaltdauer
auf einen vorbestimmten festen Wert versehen ist, wenn die
Bestimmungsbedingungen erfüllt sind, wobei der vorbestimmte
feste Wert in Übereinstimmung mit Temperaturen und Kraft
stoffrestmengen verändert werden. Wenn deshalb die Bestim
mungsbedingungen erfüllt sind, stellt die Steuereinrichtung
die Spüleinschaltdauer auf einen vorbestimmten festen Wert
ein, der in Übereinstimmung mit Temperaturen und verbliebe
nen Kraftstoffmengen verändert wird. Änderungen des Drucks
in dem Kraftstofftank werden dadurch vermieden, und die Prä
zision der Diagnose zum Bestimmen eines Lecks kann erhöht
werden. Dies ist im Hinblick auf die praktische Verwendung
von Vorteil. Zusätzlich kann der vorstehend genannte Prozeß
ablauf lediglich über Änderungen des Programms durchgeführt
werden, das in der Steuereinrichtung installiert ist. Dieses
Merkmal schafft einen unkomplizierten Aufbau, der leicht
herzustellen ist, und niedrige Kosten gewährleistet. Dies
ist außerdem aus einem wirtschaftlichem Gesichtspunkt von
Vorteil. Außerdem wird die längste Zeitperiode zum Festset
zen des negativen Drucks in dem Kraftstofftank auf einen op
timalen Wert eingestellt. Dadurch wird der Einfluß auf Abga
se vermindert, was die Wahrscheinlichkeit eines Auslasses
von schädlichen Bestandteilen mit großen Volumina verhin
dert.
Außerdem wird eine Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Ver
dampfungssystem geschaffen, bei dem ein Kanister zum absor
bierenden Halten verdampfenden Kraftstoffs auf mittlerer
Strecke entlang einem Durchlaß angeordnet ist, der einen
Lufteinlaßdurchlaß eines Verbrennungsmotors und einen Kraft
stofftank verbindet, wobei ein Luftöffnungs-Schließventil
für den Kanister vorgesehen ist, wobei die Fehlerdiagnose
vorrichtung zusätzlich eine Steuereinrichtung zum Vorsehen
einer Steuerung derart hat, daß das Luftöffnungs-Schließven
til dazu veranlaßt wird, zu schließen, wenn Bestimmungsbe
dingungen erfüllt sind, wodurch ein negativer Druck in dem
Tank auf der Grundlage einer Spüleinschaltdauer festgesetzt
wird, und derart, daß die Spüleinschaltdauer auf Null einge
stellt wird, wenn ein vorbestimmter Druckpegel in dem Kraft
stofftank erreicht wird, wodurch ein Undichtigkeitszustand
auf der Grundlage von Druckveränderungen ermittelt wird, die
auftreten, nachdem das Spülen beendet ist, wobei die Fehler
diagnosevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Steuereinrichtung mit einer zusätzlichen Funktion zum Über
wachen eines Druckgradienten in dem Kraftstofftank versehen
ist, wenn der negative Druck in dem Kraftstofftank erzeugt
oder festgesetzt wird, wobei eine Rückkopplungssteuerung
über die Spüleinschaltdauer in Übereinstimmung mit dem über
wachten Druckgradienten bewirkt wird. Während demnach der
negative Druck in dem Kraftstofftank festgesetzt wird, über
wacht die Steuereinrichtung einen Gradienten des Drucks in
dem Kraftstofftank. Die Steuereinrichtung schafft dann eine
Rückkopplungssteuerung für die Spüleinschaltdauer auf der
Grundlage des überwachten Druckgradienten. Dieses Merkmal
kann einen optimalen Druckgradienten ohne Erzeugung eines
Unterschusses sicherstellen, und dadurch Veränderung des
Drucks in dem Kraftstofftank vermindern. Die Genauigkeit der
Diagnose zur Bestimmung einer Undichtigkeit kann dadurch er
höht werden. Dies ist im Hinblick auf eine praktische Ver
wendung vorteilhaft. Zusätzlich kann der vorstehend genannte
prozeßablauf lediglich über Änderungen des Programms durch
geführt werden, das in der Steuereinrichtung installiert
ist. Dieses Merkmal schafft einen unkomplizierten Aufbau,
der leicht herzustellen ist und niedrige Kosten gewährlei
stet. Dies ist außerdem aus einem wirtschaftlichen Gesichts
punkt von Vorteil. Da die Spüleinschaltdauer in Übereinstim
mung mit dem überwachten Druckgradienten rückkopplungsge
steuert wird, kann die Zeit zum Festsetzen des negativen
Drucks in dem Kraftstofftank auf einen optimalen Wert einge
stellt werden. Dadurch wird auf Abgase ein verminderter Ein
fluß ausgeübt, der die Wahrscheinlichkeit zum Auslassen ei
ner großen Menge schädlicher Bestandteile verhindert.
Claims (2)
1. Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffverdampfungssystem,
bei der ein Kanister zum absorbierenden Halten verdamp
fenden Kraftstoffs auf mittlerer Strecke entlang einem
Durchlaß angeordnet ist, der einen Lufteinlaßdurchlaß
eines Verbrennungsmotors und einen Kraftstofftank ver
bindet, wobei ein Luftöffnungs-Schließventil für den Ka
nister vorgesehen ist, wobei die Fehlerdiagnosevorrich
tung zusätzlich eine Steuereinrichtung zum Vorsehen ei
ner Steuerung derart hat, daß das Luftöffnungs-Schließ
ventil dazu veranlaßt wird, zu schließen, wenn Bestim
mungsbedingungen erfüllt sind, wodurch ein negativer
Druck in dem Kraftstofftank auf der Grundlage einer
Spüleinschaltdauer erzeugt wird, und derart, daß die
Spüleinschaltdauer auf Null eingestellt wird, wenn ein
vorbestimmter Druckpegel in dem Kraftstofftank erreicht
wird, wodurch ein Undichtigkeitszustand auf der Grund
lage von Druckänderungen ermittelt wird, die auftreten,
nachdem das Spülen beendet ist, wobei die Fehlerdiagno
sevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steu
ereinrichtung mit einer zusätzlichen Funktion zum Ein
stellen der Spüleinschaltdauer auf einen vorbestimmten
festen Wert versehen ist, wenn die Bestimmungsbedingun
gen erfüllt sind, wobei der vorbestimmte feste Wert in
Übereinstimmung mit Temperaturen und Kraftstoffrestmen
gen verändert wird.
2. Fehlerdiagnosevorrichtung für ein Kraftstoffverdampfungssystem,
bei der ein Kanister zum absorbierenden Halten verdamp
fenden Kraftstoffs auf mittlerer Strecke entlang einem
Durchlaß angeordnet ist, der einen Lufteinlaßdurchlaß
eines Verbrennungsmotors und einen Kraftstofftank ver
bindet, wobei ein Luftöffnungs-Schließventil für den Ka
nister vorgesehen ist, wobei die Fehlerdiagnosevorrich
tung zusätzlich eine Steuereinrichtung zum Vorsehen ei
ner Steuerung derart hat, daß das Luftöffnungs-Schließ
ventil dazu veranlaßt wird, zu schließen, wenn Bestim
mungsbedingungen erfüllt sind, wodurch ein negativer
Druck in dem Kraftstofftank auf der Grundlage einer
Spüleinschaltdauer erzeugt wird, und derart, daß die
Spüleinschaltdauer auf Null eingestellt wird, wenn ein
vorbestimmter Druckpegel in dem Kraftstofftank erreicht
wird, wodurch ein Undichtigkeitszustand auf der Grund
lage von Druckänderungen ermittelt wird, die auftreten,
nachdem das Spülen beendet ist, wobei die Fehlerdiagno
sevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steu
ereinrichtung mit einer zusätzlichen Funktion zum Über
wachen eines Druckgradienten in dem Kraftstofftank ver
sehen ist, wenn der negative Druck in dem Kraftstofftank
erzeugt wird, wobei eine Rückkopplungssteuerung über die
Spüleinschaltdauer in Übereinstimmung mit dem überwach
ten Druckgradienten bewirkt wird.
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