SE508555C2 - Förfarande för styrning och diagnos av ett tankavluftningssystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 5os 55s 2 därmed i bränsleförrådstanken. Därigenom kan för det första själva tanken skadas och för det andra är ett lågt absolut- tryck i tanken oönskat, eftersom det fordrar utgasning av bränsle. För undvikande av dessa nackdelar är det känt att anordna ett extra strömningsmotstànd exempelvis i form av ett strömningsstrypdon i aktivkolfiltrets förbindelse med sugrö- ret.

Föremålet för ansökan förbättrar denna teknikens ståndpunkt, genom att för styrning av ett tankavluftningssystem, vilket - används vid en förbränningsmotor och vid vilket - en bränsletank via ett ledningssystem är förbunden med insugningsröret hos förbränningsmotorn, och vilket - är försett med en sensor, vars signal är ett mått på tryck- et inom bränsleförrådstanken, och vid vilket - ledningssystemet är försett med en tankavluftningsventil, vars öppningstillstånd inställs åtminstone i beroende av det nämnda måttet, inställningen sker så att trycket inom bränsletanken kvarstår ovanför ett i förväg givbart tröskelvärde, vilket är lägre än omgivningens tryck.

Med andra ord: Enligt uppfinningen blir spolningsgraden, det vill säga gasvolymströmmen genom tankavluftningsventilen så begränsad, att tanktrycket icke sjunker under en i förväg givbar trycktröskel, vilket är liktydigt med att beloppet hos differensen mellan omgivningens tryck och tanktrycket icke stiger över en i förväg givbar trycktröskel. Därigenom kan öppningen av tankavluftningsventilen anpassas till de med tilltagande åldring av det aktiva kolfiltret föränderliga strömningsförhållandena. Dessutom kan det ovan nämnda ström- ningsstrypdonet bortfalla. Istället för denna fungerar tankavluftningsventilen så att säga som reglerbart ström- ningsstrypdon för undvikande av kritiska undertryck. Därige- nom skyddas tanken från skada och utgasningen av bränsle från tanken minskas. I en fördelaktig utföringsform möjliggör uppfinningen dessutom en diagnos av gradvis eller fullstän- digt tilltäppta komponenter eller en felaktigt stängd spärr- 10 15 20 25 30 35 40 508 555 4 renstrycksensorns 9 utsignal PTist används så att trycket i bränsletanken 1 vid öppnade ventiler 3 och 4 icke under- skrider åtminstone tidsmedelvärdet av ett i förväg givbart minimivärde.

Fig 2 visar styranordningen 6 från figuren 1 som funktions- blockschema. Ett inmatningsblock 10 tillförs de nämnda signa- lerna T, Q, n och PTist. Dessa signaler vidarebearbetas i en datorenhet 12 med hjälp av ett i minnet 13 lagrat program och utmatas Via utmatningsblocket ll som signaler tvtev (pulskvot hos tankavluftningsventil) för styrning av tankavluftnings- ventilen och/eller som felsignaler FS1, FS2 för styrning av organet 6a, exempelvis en fellampa.

Funktionsblockschemat i Fig 3 visar en jämförelsepunkt 3.11, en PI-regulator, bildad av ett I-block 3.12, ett P-block 3.13 och en summeringspunkt 14, ett begränsningsblock 3.15, ett karaktäristikablock 3.16, en ytterligare jämförelsepunkt 3.18 liksom ett block 3.17, vilket matar ut pulskvoten tvtev, med vilken tankavluftningsventilen styrs.

För bildningen av denna pulskvot utläses först från blocket 3.16 ett värde VtevV (volymström genom tankavluftnings- ventilen- förstyrning). I det logiska sammankopplingsorganet 3.18: sammankopplas logiskt detta förstyrningsvärde med ett värde dVtev (delta-volymström genom tankavluftningsventilen), vilket kan vara lika med eller mindre än noll och vilket beaktar tryckförhållandena i tanken.

Exempelvis skulle absoluttrycket i tanken PTist under regene- reringen, d v s vid öppnade ventiler 3 och 4, vara högre än ett minimalt tillåtet referenstryck PTref. Detta fall är typiskt, för god genomsläpplighet hos tankavluftningssystemet mellan lufttillförselledningen t.o.m aktivkolfiltret. differensen dPT=PTist-PTref positiv, blocket 3.15 levererar Då är till regulatorns (3.12, 3.13, 3.14) ingång en 0 som signal, regulatorns utgång kvarstår vid sitt värde, vilket vid god 10 15 20 25 30 35 40 508 555 s genomsläpplighet likaså uppgår till 0, och det från karaktä- ristiken 3.16 utlästa värdet Vtevv för regeneringsgasströmmen genom tankavluftningsventilen reduceras icke i sammankopp- lingsorganet 3.18.

Vid tilltagande tilltäppning exempelvis hos aktivkolfiltret sjunker trycket PTist under det minimalt tillåtna värdet PTref, differensen dPT blir negativ, begränsningsblocket 3.15 levererar en negativ signal till regulatorn (3.l2, 3.13, 3.14), denna avger därpå en signal dVtev (deltavolymström genom tankavluftningsventilen), vilken är mindre än O. Detta får till följd att förstyrningsvärdet VtevV i sammankopplingsorganet 3.18 begränsas till ett lägre värde Vtevb (volymström genom tankavluftningsventilen - begränsad).

Det sistnämnda värdet omvandlas i block 3.17 till en pulskvot tvtev för styrning av tankavluftningsventilen.

Med andra ord: Om nuvärdet PTist exempelvis genom ett med tilltagande åldring stigande strömningsmotstånd hos aktivkol- fitret sjunker till kritiskt låga värden, förminskas slut- ligen pluskvoten för styrning av tankavluftningsventilen. Med förminskningen av pulskvoten höjs så att säga motståndet hos den som strömningsstrypdon verkande tankavluftningsventilen.

Vid intakt luftning förblir tanktrycket PTist större än referensvärdet PTref, differensen dPT förblir motsvarande större än noll och förstyrningsvärdet VtevV begränsas icke i detta fall. Med andra ord: Strömningsmotståndet hos tank- avluftningsventilen höjs icke i detta fall.

Fig 4 visar ett flödesdiagram, med vilket det beskrivna funktionsförloppet exempelvis kan realiseras med en styr- anordning enligt fig 2. I ett steg Sl bildas differensen dPT = PTist - PTref. Om denna differens är mindre än noll, förgrenas steg S2 till steg S4 och ett negativt värde X = -1 förs vidare till steg S5. I detta steg bildas ett medelvärde M(x) av x-värden från flera programgenomlöpningar. M(x) är 10 15 20 25 30 35 40 508 555 6 mindre än noll om nuvärdet för tanktrycket PTist i tids- medelvärde ligger under sitt referensvärde PTref. I detta fall inskränks i ett steg S7, alltefter om den logiska sammankopplingen i det efterföljande steget S9 skall ske additivt eller multiplikativt, värdet dVtev till värden mindre än noll eller mindre än ett. Om M(x) är större än noll, avges i ett steg S8 det neutrala elementet hos samman- kopplingen till S9, nämligen l ifall sammankopplingen sker multiplikativt och 0 ifall sammankopplingen sker additivt. I ett steg S9 bildas ett begränsat värde Vtevb som summa eller I steget S10 bestäms pulskvoten tvtev för styrning av tankavluftningsventilen som som produkt av värdena VtevV och dVtev. funktion av resultatet från steg S9 och utmatas i steg S11 till tankavlufningsventilen.

Med andra ord: Så snart absoluttrycket PTist i tanken under- skrider ett minimalt tillåtet värde PTref i tidsmedelvärde, förminskas pulskvoten tvtev och därmed förstöras strypverkan hos tankavluftningsventilen. Den vid tanken verkande sug- effekten blir därmed till slut så förminskad att tanktryckets nuvärde, bortsett från svängningar, icke faller under det minimalt tillåtna referensvärdet.

Fig S visar volymströmmen genom tankavluftningsventilen VTEV i förhållande till differenstrycket i tankavluftningsventilen DPTEV för en fast pulskvot med villkorlig skala. Det framgår att volymströmmen genom tankavluftningsventilen blir jäm- förelsevis oberoende av differenstrycket vid tankavluftnings- ventilen ovanför ett minsta differenstryck PSW. Det nedan i samband med fig 6 beskrivna diagnosförfarandet skall endast genomföras i den av differenstrycket oberoende delen av karaktäristiken.

Från markeringen A i fig 6 vidarebearbetas den i fig 3 beskrivna signalen dVtev. Utöver framställningen i fig 3 innefattar anordningen i fig 6 ett funktionsblcck 18, och- grindar 20 och 21 liksom organ 22 till 25 för förfrågning om l0 15 20 25 30 35 40 508 555 7 tröskelvärden. Funktionsblocket 18 avger en utsaga om i vilken del av tankavluftningsventilkaraktäristiken ur fig 5 det för tillfället arbetas. För den skull kan differens- trycket dPtev vid tankavluftningsventilen direkt mätas och jämföras med ett tröskelvärde PSW, men ett värde för detta differenstryck kan också efterbildas ur förbränningsmotorns driftparametrar såsom last Q och varvtal n. Exempelvis är vid- fullt öppnad strypventil insugningsrörsundertrycket så lågt att endast låga differenstryck uppträder vid tankavluftnings- ventilen. I detta fall avger organet 18 en l, annars en 0. Om utsignalen är lika med 1, är icke heller grundbetingelserna, vilka representeras genom och-grindarna 20 och 21, uppfyllda och felsignaler PS1, FS2 avges icke. Med andra ord: Diagnos- förfarandet urförs endast i den vågräta delen hos karak- täristiken enligt fig 5.

Om detta är fallet och värdet dVtev överskrider ett i förväg bestämt tröskelvärde SW2 (organ 22) under en tidsperiod som överskrider en tidströskel ZS2 (organ 24), avges en felsignal FS2 som exempelvis kopplar in en fellampa 6a ur fig l.

Tröskelvärdena SW2 och ZS2 kan exempelvis dimensioneras så att felsignalen FS2 avges först vid närapà fullständig blockering av luftningen, exempelvis genom en defekt spärr- ventil 4 eller ett sammanbakat aktivt kol i aktivkolfiltret 2. Det är dessutom i vissa fall också meningsfullt att avge differentierade felsignaler FSl, FS2. Det kan exempelvis vid en med ett luftfilter 5 i aktivkolfiltrets luftningsledning utrustad tankavluftningsanläggning leda till en gradvis tilltäppning av detta luftfilter. För detektering av detta tillstånd kan ett tröskelvärde SW1 mindre än SW2 och ett tidströskelvärde ZSl anordnas, vilka vid motsvarande över- skridningar (organ 23,20,25) utlöser avgivningen av en felsignal FSI. Denna signal kan användas till att indikera att det är dags för byte av luftfiltret vid nästa service- (såsom i fallet FS2) tillfälle, utan att fellampan inkopplas.

Fig 7 visar ett flödesdiagram för genomförande av diagnosför- 10 15 20 25 30 508 555 8 farandet medelst en styranordning enligt fig 2- I ett steg S12 uppdateras olika värden. I steget S13 kontrolleras om de för diagnosen föredragna randvillkoren är uppfyllda. Såsom det redan har förklarats i samband med fig 6 skulle för den skull differenstrycket dPtev överskrida ett i förväg bestämt tröskelvärde PSW och signalen dVtev skulle vara negativ. Med andra ord: Diagnosförfarandet utförs i den vågräta delen av karaktäristiken enligt fig 5. Om värdet dVtev, vilket så att säga utgör ett mått på det förhöjda strömningsmotstândet hos tankavluftningsventilen, i steget S14 underskrider ett tröskelvärde SW2, inkrementeras en räknarställning t2 (steg S15). Om denna räknarställning överstiger ett tidströskel- värde ZS2 i steget S16, avges i steget S17 en felsignal FS2.

Om däremot förfràgningen i steget S14 ger ett nekande svar, initialiseras räknarställningen t2 på nytt i steget S23, d.v.s. t = 0 sätts. Därefter ansluter sig stegen S18 till S21, vilka på ett till stegen S14 till S17 analogt sett leder till avgivning av en felsignal FS1, vilken indikerar att det är dags för utbyte av luftfiltret 5.

Sammanlagt genomlöpes denna diagnosrutin till och med av- givning av en felsignal FSI eller FS2, såvida det icke tidigare i steget S13 har fastställts att diagnosrandvillko- ren icke längre är uppfyllda eller att avläsningen i steget S18 nekas. (S22,S23) variablen T2 på nytt.

I båda fallen initialiseras räknar-

Claims (10)

10 l5 20 25 30 35 508 555 Patentkrav

1. l. Förfarande för styrning av ett tankavluftningssystem, vilket - används vid en förbränningsmotor och vid vilket - en bränsletank (1) via ett ledningssystem är förbunden med insugningsröret (7) hos förbränningsmotorn,vilket ledningssystem har ett filterförsett luftinsläpp (2, 4, 5), och vilket - är försett med en sensor (9), (PTist) mått på trycket inom bränsleförrådstanken, och vid vilket vars signal är ett - ledningssystemet är försett med en tankavluftningsventil (3), vars öppningstillstånd inställs åtminstone i beroende av det nämnda måttet, kännetecknad av att - ett tröskelvärde för trycket i tanken bestäms i förväg, vilket är lägre än omgivningens tryck, och av att - inställningen sker så att trycket inom bränsletanken kvarstår ovanför det förbestämda tröskelvärdet genom att den genom tankavluftningsventilen strömmande gasvolymströmmen begränsas.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att tröskelvär- det bestäms i förväg som absoluttryckvärde eller som diffe- rens till omgivningens tryck.

3. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat av att som första inställning av öppningstillstàndet hos tankavluftningsventi- (VtevV) hos förbränningsmotorn, len bildas som första värde ett förstyrvärde i bero- ende av driftparametrarna (n, Q, T) att ur det nämnda måttet ett andra värde (dVtev) bildas, vilket logiskt sammankopplas med det nämnda första värdet till ett tredje värde (Vtevb), med det nämnda förstyrvärdet och av att öppningstillståndet vilket är mindre än eller lika hos tankavluftningsventilen bestäms genom det tredje värdet (Vtevb). 10 15 20 25 30 35 40 508 555 10

4. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av det nämnda måttet för bildningen av det andra värdet (dVtev), vilket logiskt sammankopplas med det nämnda första förstyrvärdet till ett (Vtevb), nämnda första förstyrvärdet, tredje värde som är mindre än eller lika med det åtminstone medelvärdesbildas.

5. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av att det medel- värdesbildade värdet begränsas.

6. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av att den nämnda logiska sammankopplingen sker additivt eller multiplikativt.

7. Förfarande för diagnos av ett tankavluftningssystem, vilket tankavluftningssystem - används vid en förbränningsmotor och vid vilket - en bränsletank (1) över ett ledningssystem är förbunden med insugningsröret (7) hos förbränningsmotorn, och vilket tankavluftningssystem har ett filterförsett luftinsläpp (2, 4, 5) - är försett med en sensor (9), vars signal (PTist) är ett och mått på trycket inom bränsleförrådstanken, kännetecknat av att - ett tröskelvärde för trycket i tanken bestäms i förväg, vilket är lägre än omgivningens tryck, av att - ett åtminstone i beroende av det nämnda måttet bildat värde (dvtev) jämförs med åtminstone ett tröskelvärde (SWl, SW2) (FSl, FS2) av åtminstone ett tröskelvärde. och av att en felsignal avgives vid överskridande

8. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat av att en felsignal endast avgives om varaktigheten hos överskridandet av åt- (SW) mistone ett tröskelvärde överskrider ett tidströskelvär- de.

9. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat av att en första mindre tröskel signalerar en verkstadrapport “filterbyte". 508 555 ll 5

10. Förfarande enligt krav 7, kännetecknat av att en andra högre tröskel signalerar ett fel i systemet och eventuellt leder till inkoppling av en fellampa.