WO1990011443A1 - Verfahren und vorrichtung zur überprüfung der steuerbarkeit eines tankentlüftungsventils - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur überprüfung der steuerbarkeit eines tankentlüftungsventils Download PDF

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WO1990011443A1
WO1990011443A1 PCT/DE1990/000134 DE9000134W WO9011443A1 WO 1990011443 A1 WO1990011443 A1 WO 1990011443A1 DE 9000134 W DE9000134 W DE 9000134W WO 9011443 A1 WO9011443 A1 WO 9011443A1
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tank ventilation
ventilation valve
diagnostic method
inlet
outlet line
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PCT/DE1990/000134
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English (en)
French (fr)
Inventor
Siegfried Setter
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809—Judging failure of purge control system

Definitions

  • the invention is based on a diagnostic method according to the preamble of the main claim.
  • a diagnostic method is already known (DE-PS 36 24 441), in which the controllability of a tank ventilation valve and an idle actuator is checked.
  • the tank ventilation valve is arranged in a feed line that connects an intermediate container, which receives fuel vapors from a fuel tank, to the intake area of an internal combustion engine.
  • the intermediate container usually contains an activated carbon filter, which only allows a certain maximum degree of loading, i. H. can only absorb a maximum amount of fuel in the form of fuel vapors.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it works regardless of how much the amount of additional air that can be supplied via the tank ventilation valve is enriched with fuel. That is, that Diagnostic procedures can be used at any time, even if the activated carbon filter and therefore the additional air that can be supplied is heavily loaded with fuel.
  • variables are used for the diagnostic method that change when an air / fuel mixture flows through the tank ventilation valve and can be measured in the area of the tank ventilation valve by sensors intended for this purpose, it is not necessary to evaluate reactions of the internal combustion engine or one of its control devices. This means that their functionality is not a prerequisite for the diagnostic method according to the invention.
  • Figure 1a highly schematic in the form of a block diagram, a possible form of implementation of electronic, electrical and electromechanical regulation and control elements and actuators for the operation of an internal combustion engine, in particular the area of the tank ventilation is indicated with sensors necessary for first embodiments of the diagnostic method.
  • FIG. 1b an enlarged representation of the tank ventilation valve with its inlet and outlet line, as well as a differential pressure sensor necessary for one embodiment
  • FIG. 2 the flow chart of the diagnostic procedure with pressure measurement
  • Figure 3 the flow chart of the diagnostic method with mass flow rate measurement
  • Figure 4 the flow chart of the diagnostic procedure with differential pressure measurement.
  • the basic idea of the present invention is to carry out an actuator diagnosis for the area of the tank ventilation in the operation of a motor vehicle and with the engine running, in which a real physical reaction results, regardless of that
  • Air / fuel ratio of the regeneration gas flow of the activated carbon filter is based on the fact that actuation of the tank ventilation valve directs an additional air quantity through the activated carbon filter to the intake area of the internal combustion engine and that the flow of this air quantity changes quantities that are registered by sensors upstream and downstream of the tank ventilation valve. Corresponding error states can then be identified in this way.
  • FIG. 1 which is based on discrete switching stages, does not limit the invention, but serves in particular to illustrate the functional basic effects of the invention and special functional sequences in one possible way Specify the form of implementation. It is understood that the individual blocks and blocks can be constructed using analog, digital or hybrid technology.
  • an internal combustion engine is designated 10 and its intake area 11), in which a throttle valve 11a is rotatably arranged. A deflection from the rest position is indicated by the angle ⁇ .
  • the other components that ensure the operation of the internal combustion engine are only dealt with to the extent necessary for understanding the present invention and for the basic relationships.
  • An electronic control unit 12 which is usually a microcomputer with a microprocessor, associated memory, power supply and peripheral sensors and actuators, receives multiple operating status data, at least with respect to the load L of the internal combustion engine 10 from an air flow meter 13, which can be a baffle plate, a pressure meter, a hot wire sensor or the like,
  • the air / fuel ratio supplied to the internal combustion engine which is determined by the output signal of a lambda sensor 15, which is arranged in the exhaust gas duct 16, and an actual value indication of the respective operating state of the internal combustion engine, more precisely the oxygen content in the exhaust gas.
  • the electronic control unit 12 From this data and a large number of additional information such as temperature, air pressure and the like, the electronic control unit 12 generates an output signal calculated with high accuracy, for example in an injection system for a fuel injection system an injection control command ti for actuating injection valves symbolically represented by 17 in the intake area.
  • a control unit 18 which is drawn separately for reasons of clarity, is also provided for the tank ventilation, but can also be part of the central microcomputer and which controls the tank ventilation valve 19. This is arranged in a line which leads from an intermediate container 20, which receives vapors from a fuel tank 21, to the intake area 11 of the internal combustion engine at point 22.
  • a diagnostic block 23 is also provided, which is shown separately in FIG. 1, but can also be part of the central microcomputer.
  • This diagnostic block emits a signal via a signal line to the tank ventilation control unit 18, by means of which the usual tank ventilation function is switched off and the diagnostic method is initiated.
  • the diagnostic block receives signals the speed sensor 14 with respect to the speed n,
  • a sensor 25 which is arranged in the outlet line of the tank ventilation valve 19.
  • the sensors 24 and 25 are designed such that they detect quantities that change when an air / fuel mixture flows through the tank ventilation valve 19.
  • the diagnostic block 23 can also receive a signal from the electronic control unit 12, which only allows the diagnostic method to be carried out.
  • a signal relating to the load L can also be supplied to the diagnostic block 23 by the air flow meter 13, in particular if the latter is designed as a pressure meter.
  • the diagnostic block 23 also as part of the microcomputer or its programming, comprises memories in which the measured values of the sensors 24 and 25 and results of the diagnosis can be stored, and comparison means which can carry out the necessary comparisons of the measurement signals.
  • a display device 26 can also be actuated by the diagnostic block 23, which, depending on the result of the diagnosis, lights up indicator lamps, for example. It goes without saying that this display can in principle be implemented in any form, including as a letter display, and can also display intermediate values of the diagnosis.
  • a negative pressure is generated in the intake area 11, ie a pressure pA that is less than Is atmospheric pressure and which depends on operating parameters, such as the speed n and the deflection ⁇ of the throttle valve 11a.
  • the sensors 24 and 25 are designed such that they measure the pressure in the inlet and outlet line of the tank ventilation valve 19. The sequence of the diagnostic procedure is explained with the aid of FIG. 2.
  • step 100 such operating parameters are measured on which the pressure in the intake area 11 depends (step 100), such as the rotational speed n and the angle of attack ⁇ of the throttle valve 11a.
  • the pressure pA in the intake area 11 of the internal combustion engine 10 is calculated in step 101.
  • Step 100 can also be designed such that the pressure pA in the suction area 11 is detected by a sensor provided for this purpose; the signal it emits can also be used as a measure of the load state of the internal combustion engine.
  • step 102 pA is compared with a maximum permissible pressure pAMAX, which is at most permissible in order to be able to measure a pressure change after activation of the tank ventilation valve 19 by the sensors 24 and 25. If pA is greater than pAMAX, the diagnostic procedure is aborted (103). If, however, pA is less than or equal to pAMAX, the pressures p124 and p125 are measured in step 104 by the sensors 24 and 25, respectively. These values are stored in step 105, and then a control signal AS is sent by the diagnostic block 23 to the tank ventilation control unit 18 submitted (106). In step 107, pressures p224 and p225 are measured again by sensors 24 and 25, respectively.
  • pAMAX a maximum permissible pressure pAMAX
  • step 108 the actual evaluation is carried out by forming difference values, especially by
  • step 109 the pressure differences from at least one of the equations (1) to (3) are compared with target values. If one or more of these differences are smaller than the associated target values DMIN, an error state is determined in step 111. A multitude of minimum values with respect to equations (1) - (3) are thus designated here by DMIN.
  • tank ventilation valve 19 can be activated (110), which can be referred to here as a “good condition”.
  • the results of the diagnosis (103, 110, 111) can be stored in the memory provided for this purpose, which is part of the diagnosis block 23 and / or can be displayed by the display device 26.
  • the sensors 24, 25 are designed such that they measure a mass flow rate Q, usually of an air / fuel mixture, flowing through the inlet or outlet line of the tank ventilation valve.
  • Q mass flow rate
  • sensors 24 and 25 measure the mass flow in the inlet and outlet line of the tank ventilation valve 19 and store the associated values Q124 and Q125 (Step 204).
  • step 109a If the query at step 109a shows that differences are greater than or equal to DMIN, this means that the tank ventilation valve can be actuated, but the tank ventilation system is leaking. This leak means that the air / fuel mixture gets outside the tank ventilation system or that the tank ventilation valve was not completely closed before actuation.
  • a precise diagnosis which will not be discussed further, can also result in a selective evaluation of the output signals of the sensors 24, 25 in step 210.
  • step 109 the question is asked in step 109 as to whether differences from equations (4) and (5) are smaller than the minimum target values DMIN. If "yes", the tank ventilation valve cannot be activated and is closed before and after activation by the diagnostic block 23 (111).
  • step 109 If the query at step 109 is "no", this means that the tank ventilation system is tight in the area which the sensors 24, 25 detect and that the tank ventilation valve can be activated. This means that according to this variant of the diagnostic method, a "good condition" is inferred.
  • DMIN denotes minimum values with respect to equations (4) and (5).
  • the possible results of the diagnostic method (103, 110, 111, 210, 211) can be stored in the memory provided for this purpose, which is part of the diagnostic block 23 and / or can be displayed by the display device (26).
  • a possible variation of the second embodiment which will not be discussed further, uses sensors 24, 25 in such a way that volume flows are measured instead of mass flows.
  • a third version of the diagnostic method uses a single 27 (FIG. 1b) instead of the two sensors 24, 25, which outputs an output signal to the diagnostic block 23, which is a measure of the differential pressure between the outlet and the feed line of the tank ventilation valve 19.
  • the sequence this version of the diagnostic method is explained with the aid of FIG. 4. Steps which proceed as in the first version of the diagnostic method are designated as in FIG. 2. These are only dealt with to the extent necessary for understanding.
  • a pressure pA that is less than or equal to PMAX was determined in step 102
  • a measurement of the differential pressure p127 between the discharge and the supply line of the tank ventilation valve 19 follows in step 304.
  • the value of this measurement is stored in step 305 and then (106 ) a control signal AS for the tank ventilation valve is emitted to the tank ventilation control unit 18 by the diagnostic block 23.
  • step 307 the differential pressure is measured again, which gives the value p227.
  • step 108 differences, in particular, are calculated
  • the diagnostic method concludes that there is a fault in the control chain of the tank ventilation valve (111), otherwise (“no") the tank ventilation valve has responded to the control signal and a "good condition” is registered (110).
  • the results from 110 or 111 can then be displayed and / or saved.
  • the essence of the diagnostic method according to the invention is that the controllability of a tank ventilation valve is checked by measuring the sizes in the area of the tank ventilation valve which change when a flow rate flows through the tank ventilation valve. Differences between these variables are preferably evaluated before and after actuation of the tank ventilation valve. If required, for example if the sensitivity of the sensors used requires it, the performance of the check can be made dependent on the pressure in the intake area of the internal combustion engine.
  • the method according to the invention has the particular advantage that it works independently of engine reactions and therefore does not require any restriction of the air / fuel ratio of the flow rate.

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Abstract

Es wird ein Verfahren für die Überprüfung der Ansteuerbarkeit eines Tankentlüftungsventils beschrieben, über das eine mit Kraftstoffdämpfen beladene Zusatzluftmenge dem Ansaugbereich einer Brennkraftmaschine zuführbar ist. Für die Durchführung dieses Verfahrens werden Größen im Bereich des Tankentlüftungsventils gemessen, die sich ändern, wenn durch das Tankentlüftungsventil eine Durchflußmenge fließt. Dabei werden bevorzugt Differenzen dieser Größen vor und nach Ansteuerung des Tankentlüftungsventils ausgewertet. Bei Bedarf, beispielsweise wenn die Empfindlichkeit der verwendeten Sensoren es erfordert, kann eine Durchführung der Überprüfung von dem Druck im Ansaugbereich abhängig gemacht werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der
Steuerbarkeit eines Tankentlüftungsventils
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Diagnoseverfahren nach der Gattung des Kauptanspruchs. Es ist schon ein Diagnoseverfahren bekannt (DE-PS 36 24 441), bei dem die Überprüfung der Steuerbarkeit eines Tankentlüftungsventils und eines Leerlaufstellers erfolgt. Das Tankentlüftungsvenril ist in einer Zuleitung angeordnet, die einen Zwischenbehälter, der Kraftstoffdämpfe von einem Kraftstofftank aufnimmt, mit dem Ansaugbereich einer Brennkraftmaschine verbindet. Der Zwischenbehälter enthält üblicherweise einen Aktivkohlefilter, der nur einen bestimmten maximalen Beladungsgrad zuläßt, d. h. nur eine maximale Kraftstoffmenge in Form von Kraftstoffdämpfen aufnehmen kann.
Deshalb ist es notwendig, ihn regelmäßig zu spülen. Dies geschieht üblicherweise dadurch, daß nach Betätigung des Tankentlüftungsventils Luft ober den Aktivkohlefilter dem Ansaugbereich der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Da diese Zusatzluftmenge umso stärker mit Kraftstoff angereichert ist, je höher der Beladungsgrad des Aktivkohlefilters ist, führt ihr Zuleiten zu einer Verfälschung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses. Dieses muß dann durch einen Regelkreis, eine sogenannte Lambda-Re- gelung, kompensiert werden. Da der von der Lambda-Regelung durchgeführte Regelvorgang normalerweise recht langsam ist, wurden Verfahren eingeführt, die Vorsteuerwerte für die Kraftstoff-Zufuhr während des Betriebs der Brennkraftmaschine neu bestimmen, d. h. adaptiv lernen (DE-OS 36 39 946). Dabei wird unterschieden, ob ein vorhandenes Tankentlüftungsventil angesteuert ist oder nicht, wobei davon ausgegangen wird, daß in Abhängigkeit von der Ansteuerung das Tankentlüftungsventil geöffnet oder geschlossen ist.
Bei der Durchführung des Diagnoseverfahrens, das in der
DE-PS 36 24 441 vorgestellt wird, wird davon ausgegangen, daß die durch das Tankentlüftungsventil zuleitbare Zusatzluftmenge so schwach mit Kraftstoffdämpfen angereichert ist, daß diese Zusatzluft
(QTEV) mit einer durch den Leerlaufsteller zugeführten Zusatzluft
(QLLR) vergleichbar ist. Durch gezielte Ansteuerung des Tankent- lüftungsventils und des durch eine Leerlaufregelung steuerbaren Leerlaufstellers wird durch Reaktionen der Leerlaufregelung und der Lambda-Regelung auf die Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils und des Leerlaufstellers geschlossen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß ebenfalls auf die Funktionstüchtigkeit der zugehörigen Steuerketten, die im wesentlichen aus der Ansteuerlogik nachgeschalteten Verstärkerstufen und elektrischen Verbinάungsleitungen bestehen, geschlossen wird. Die Ansteuerketten werden im folgenden jedoch nicht mehr explizit erwähnt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es unabhängig davon funktioniert, wie stark die über das Tankentlüftungsventil zuleitbare Zusatzluftmenge mit Kraftstoff angereichert ist. Das heißt, das Diagnoseverfahren kann jederzeit angewendet werden, auch dann, wenn der Aktivkohlefilter und dadurch auch die zuführbare Zusatzluft stark mit Kraftstoff beladen ist.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Brennkraftmaschine längere Zeit nicht in Betrieb war. Aber gerade dann ist' es besonders wichtig zu wissen, ob das Tankentlüftungsventil ansteuerbar ist, da eine Brennkraftmaschine im kalten Zustand bei Abweichung des ihr zuzuführenden Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu Fehlfunktionen neigt. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein elektromechanisch funktionierendes Tankentlüftungsventil nach längerer Nichtbetätigung nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert, besonders groß.
Da für das Diagnoseverfahren Größen verwendet werden, die sich bei vorhandenem Durchfluß eines Luft/Kraftstoff-Gemisches durch das Tankentlüftungsventil ändern und im Bereich des Tankentlüftungsventils durch dafür bestimmte Sensoren meßbar sind, ist es nicht notwendig, Reaktionen der Brennkraftmaschine oder einer ihrer Steuereinrichtungen auszuwerten. Das bedeutet, daß deren Funktionsfähigkeit keine Voraussetzung für das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren darstellt.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß es bei den durch die Sensoren gemessenen Größen in der Regel ausreicht, wenn nur die Differenzen von zum Zeitpunkt vor und zum Zeitpunkt nach Ansteuerung des Tankentlüftungsventils gemessenen Größen ausgewertet werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1a: stark schematisiert in Form eines Blockschaltbilds eine mögliche Realisierungsform von elektronischen, elektrischen und elektromechanischen Regelungs- und Steuerelementen sowie Stellgliedern für den Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei insbesondere der Bereich der Tankentlüftung mit für erste Ausführungsformen des Diagnoseverfahrens notwendigen Sensoren angegeben ist.
Figur 1b: eine vergrößerte Darstellung des Tankentlüftungsventils mit seiner Zu- und Abgangsleitung, sowie einem für eine Ausführungsform notwendigen Differenzdrucksensors,
Figur 2: den Flußplan des Diagnoseverfahrens mit Druckmessung,
Figur 3: den Flußplan des Diagnoseverfahrens mit Massendurchsatzmessung und
Figur 4: den Flußplan des Diagnoseverfahrens mit Differenzdruckmessung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, eine Stellglieddiagnose für den Bereich der Tankentlüftung beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs und bei laufendem Motor durchzuführen, bei der sich eine echte physikalische Reaktion ergibt, unabhängig von dem
Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Regeneriergasstromes des Aktivkohlefilters. Die Diagnose beruht darauf, daß durch die Betätigung des Tankentlüftungsventils eine Zusatzluftmenge durch den Aktivkohlefilter zu dem Ansaugbereich der Brennkraftmaschine geleitet wird und daß durch den Durchfluß dieser Luftmenge sich Größen ändern, die von Sensoren stromwaufwärts und stromabwärts des Tankentlüftungsventils registriert werden. Dadurch lassen sich dann entsprechende Fehlerzustände identifizieren. Bevor auf die Erfindung im folgenden eingegangen wird, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das in Figur 1 dargestellte die Erfindung anhand diskreter Schaltstufen angegebene Blockschaltbild die Erfindung nicht beschränkt, sondern insbesondere dazu dient, die funktioneilen Grundwirkungen der Erfindung zu veranschaulichen und spezielle Funktionsabläufe in einer möglichen Realisierungsform anzugeben. Es versteht sich, daß die einzelnen Bausteine und Blöcke in analoger, digitaler oder auch hybrider Technik aufgebaut sein können. Ferner ist es auch möglich, daß sie ganz oder teilweise zusammengefaßt, entsprechende Bereiche von programmgesteuerten digitalen Systemen, beispielsweise Mikrorechner, Mikroprozessoren, digitale oder analoge Logikschaltungen und dergleichen umfassen können. Die im folgenden angegebenen Beschreibungen sind daher lediglich als bevorzugtes Ausführungsbeispiel bezüglich des funktioneilen Gesamt- und Zeitablaufs, der auf die jeweiligen besprochenen Blöcke erzielten Wirkungsweise und bezüglich des jeweiligen Zusammenwirkens der durch die einzelnen Komponenten dargestellten Teilfunktionen zu werten, wobei die Hinweise auf die jeweiligen Schaltungsblöcke aus Gründen eines besseren Verständnisses erfolgen.
In Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine mit 10 und deren Ansaugbereich mit 11 bezeichnet) in der eine Drosselklappe 11a drehbar angeordnet ist. Eine Auslenkung aus der Ruhestellung wird durch den Winkel α angegeben. Auf die weiteren Komponenten, die den Betrieb der Brennkraftmaschine sicherstellen, wird lediglich soweit eingegangen, wie dies für das Verständnis vorliegender Erfindung und für die grundlegenden Zusammenhänge erforderlich ist.
Eine elektronische Steuereinheit 12, die üblicherweise ein Mikrorechner mit Mikroprozessor, zugeordnetem Speicher, Stromversorgung und peripheren Gebern sowie Stellgliedern ist, empfängt mehrere Betriebszustandsdaten, und zwar mindestens bezüglich - der Last L der Brennkraftmaschine 10 von einem Luftmengenmesser 13, der eine Stauscheibe, ein Druckmesser, ein Hitzdrahtgeber oder dergleichen sein kann,
- der Drehzahl n von einem Drehzahlgeber 14,
- dem der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das durch das Ausgangssignal einer Lambda-Sonde 15, die im Abgaskanal 16 angeordnet ist und eine Istwert-Angabe über den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, genauer über den Sauerstoffgehalt im Abgas vermittelt, bestimmt wird.
Aus diesen Daten und einer Vielzahl weiterer zugeführter Informationen wie Temperatur, Luftdruck und dergleichen erstellt die elektronische Steuereinheit 12 ein mit hoher Genauigkeit errechnetes Ausgangssignal, bei einer Kraftstoffeinspritzanlage beispielsweise einen Einspritzsteuerbefehl ti zur Ansteuerung von mit 17 im Ansaugbereich symbolisch dargestellten Einspritzventilen.
Für die Tankentlüftung ist noch eine aus Gründen der Übersichtlichkeit gesondert gezeichnete Steuereinheit 18 vorgesehen, die aber auch ein Teil des zentralen Mikrorechners sein kann und die das Tankentlüftungsventil 19 ansteuert. Dieses ist in einer Leitung angeordnet, die von einem Zwischenbehälter 20, der Dämpfe von einem Kraftstofftank 21 aufnimmt, zu dem Ansaugbereich 11 der Brennkraftmaschine an den Punkt 22 führt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens ist außerdem noch ein Diagnoseblock 23 vorgesehen, der in Figur 1 gesondert dargestellt ist, aber auch Teil des zentralen Mikrorechners sein kann. Dieser Diagnoseblock gibt ein Signal über eine Signalleitung an die Tankentlüftungssteuereinheit 18 ab, durch welches die übliche Tankentlüftungsfunktion ausgeschaltet und das Diagnoseverfahren eingeleitet wird. Der Diagnoseblock empfängt Signale - des Drehzahlgebers 14 bezüglich der Drehzahl n,
- bezüglich der Auslenkung α der Drosselklappe 11a,
- eines Sensors 24, der in der Zuleitung des Tankentlüftungsventils 19 angeordnet ist,
- eines Sensors 25, der in der Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils 19 angeordnet ist.
Die Sensoren 24 und 25 sind derart gestaltet, daß sie Größen erfassen, die sich ändern, wenn ein Luft-Kraftstoff-Gemisch durch das Tankentlüftungsventil 19 fließt.
Weiterhin kann der Diagnoseblock 23 auch ein Signal von der elektronischen Steuereinheit 12 empfangen, durch das die Durchführung des Diagnoseverfahrens erst zulässig wird. Schließlich kann dem Diagnoseblock 23 noch ein Signal bezüglich der Last L von dem Luftmengenmesser 13 zugeführt werden, insbesondere dann, wenn dieser als Druckmesser ausgebildet ist.
Der Diagnoseblock 23, auch als Teil des Mikrorechners bzw. von dessen Programmierung, umfaßt Speicher, in die Meßwerte der Sensoren 24 und 25 und Ergebnisse der Diagnose abgespeichert werden können, und Vergleichsmittel, die die erforderlichen Vergleiche der Meßsignale durchführen können.
Vom Diagnoseblock 23 kann auch eine Anzeigevorrichtung 26 angesteuert werden, die je nach dem Ergebnis der Diagnose beispielsweise Anzeigelampen aufleuchten läßt. Es versteht sich, daß diese Anzeige grundsätzlich in beliebiger Form, auch als Buchstabendisplay realisiert werden und auch Zwischenwerte der Diagnose anzeigen kann.
Durch den Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird in dem Ansaugbereich 11 ein Unterdruck erzeugt, d. h. ein Druck pA, der kleiner als Atmosphärendruck ist und der von Betriebskenngrößen abhängt, wie beispielsweise der Drehzahl n und der Auslenkung α der Drosselklappe 11a.
Bei einer ersten Version der vorliegenden Erfindung sind die Sensoren 24 und 25 so ausgebildet, daß sie den Druck in der Zu- bzw. Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils 19 messen. Der Ablauf des Diagnoseverfahrens wird mit Hilfe der Figur 2 erläutert.
Zunächst werden solche Betriebskenngrößen gemessen, von denen der Druck im Ansaugbereich 11 abhängt (Schritt 100), wie beispielsweise die Drehzahl n und der Anstellwinkel α der Drosselklappe 11a. Aufgrund der Betriebskenngrößen wird in Schritt 101 der Druck pA im Ansaugbereich 11 der Brennkraftmaschine 10 berechnet.
Möglich ist eine Ausgestaltung des Schrittes 100 auch derart, daß der Druck pA im Ansaugbereich 11 von einem dafür vorgesehenen Sensor erfaßt wird; das von ihm abgegebene Signal kann auch als Maß für den Lastzustand der Brennkraftmaschine verwendet werden.
In Schritt 102 wird pA mit einem maximal zulässigen Druck pAMAX verglichen, der höchstens zulässig ist, um eine Druckänderung nach Ansteuerung des Tankentlüftungsventils 19 durch die Sensoren 24 und 25 messen zu können. Ist pA größer als pAMAX, so wird das Diagnoseverfahren abgebrochen (103). Ist aber pA kleiner oder gleich pAMAX, so erfolgt in Schritt 104 die Messung der Drücke p124 und p125 durch die Sensoren 24 bzw. 25. Diese Werte werden in Schritt 105 abgespeichert, und anschließend wird ein Ansteuersignal AS durch den Diagnoseblock 23 an die Tankentlüftungssteuereinheit 18 abgegeben (106). In Schritt 107 werden erneut Drücke p224 und p225 durch die Sensoren 24 bzw. 25 gemessen.
In Schritt 108 erfolgt die eigentliche Auswertung durch Bildung von Differenzwerten, speziell durch
(1) p24 = p124 - p224
(2) p25 = p125 - p225
(3) p = (p125 - p124) - (p225 - p224).
In Schritt 109 werden die Druckdifferenzen aus mindestens einer der Gleichungen (1) bis (3) mit Sollwerten verglichen. Ist eine oder sind mehrere dieser Differenzen kleiner als dazugehörige Sollwerte DMIN, so wird in Schritt 111 ein Fehlerzustand festgestellt. Mit DMIN sind hier also eine Vielzahl von Minimalwerten bezüglich der Gleichungen (1) - (3) bezeichnet.
Sind die gemessenen Differenzen größer als die dazugehörigen Minimalwerte, so wird auf eine Ansteuerbarkeit des Tankentlüftungsventils 19 geschlossen (110) was hier als "Gutzustand" bezeichnet werden kann.
Die Ergebnisse der Diagnose (103, 110, 111) können in dem dafür vorgesehenen Speicher abgelegt werden, der Teil des Diagnoseblocks 23 ist und/oder durch die Anzeigevorrichtung 26 angezeigt werden.
Bei einer zweiten Version des Diagnoseverfahrens sind die Sensoren 24, 25 so ausgebildet, daß sie einen durch die Zu- bzw. Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils strömenden Massedurchfluß Q, üblicherweise eines Luft/Kraftstoff-Gemisches, messen. Der Ablauf wird mit Hilfe von Figur 3 erläutert. Dabei sind Schritte, die wie in der ersten Version des Diagnoseverfahrens verlaufen, genau wie diese bezeichnet, und auf sie wird nur soweit eingegangen, wie es für das Verständnis des Verfahrens notwendig ist.
Zu Beginn des Verfahrens wird in Schritt 200 eine Variable K = 0 gesetzt.
Wird in Schritt 102 festgestellt, daß der Druck im Ansaugbereich kleiner oder gleich einem Maximaldruck pAMAX ist, so erfolgt durch die Sensoren 24 und 25 eine Messung des Massedurchflusses in der Zu- bzw. Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils 19 und eine Abspeicherung der dazugehördenden Werte Q124 und Q125 (Schritt 204).
Wird festgestellt, daß dieser Fluß einen Wert aufweist, der deutlich von 0 abweicht, so liegt mindestens ein Defekt in der Zu- oder Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils oder in ihm selbst derart vor, daß das Tankentlüftungssystem undicht oder aber daß das Tankentlüftungsventil geöffnet ist. Zur genaueren Analyse wird im Schritt 205a eine Variable K = 1 gesetzt, und anschließend wird das Verfahren bei Schritt 106 fortgesetzt.
Wird bei Schritt 205 kein merklicher Massedurchfluß festgestellt, so bleibt K = 0 und das Verfahren wird bei Schritt 106 fortgesetzt.
Nach einer erneuten Messung von Massedurchflüssen Q224 und Q225 durch die Sensoren 24 bzw. 25 nach Ansteuerung der Tankentlüftungssteuereinheit 18 durch den Diagnoseblock 23 erfolgt in Schritt 108 eine Berechnung von Differenzen, bevorzugt von (4) Q24 = Q224 - Q124
(5) Q25 = Q225 - Q125.
Bei Schritt 209 erfolgt eine Abfrage, ob die Variable K = 1 ist. Falls ja, also falls Q124 und/oder Q125 einen Wert ungleich 0 haben, wird das Verfahren bei Schritt 109a fortgesetzt.
Dort erfolgt die Abfrage, ob Differenzen aus (3), (4) kleiner als ein vorgegebener minimaler Wert sind. Wenn ja, folgt daraus, daß das Tankentlüftungsventil nicht ansteuerbar ist und daß das Tankentlüftungssystem undicht und/oder das Tankentlüftungsventil offen ist (211).
Ergibt die Abfrage bei Schritt 109a, daß Differenzen größer oder gleich DMIN sind, so heißt das, daß das Tankentlüftungsventil zwar ansteuerbar, aber das Tankentlüftungssystem undicht ist. Diese Undichtigkeit heißt, daß Luft/Kraftstoff-Gemisch außerhalb des Tankentlüftungssystems gelangt oder aber daß das Tankentlüftungsventil vor der Ansteuerung nicht vollständig geschlossen war. Eine genaue Diagnose, auf die jedoch nicht weiter eingegangen wird, kann sich in Schritt 210 auch eine selektive Auswertung der Ausgangsignale der Sensoren 24, 25 ergeben.
Ist jedoch die Variable K ungleich 1 , so erfolgt in Schritt 109 die Abfrage , ob Differenzen aus den Gleichungen (4) und (5) kleiner als minimale Sollwerte DMIN sind. Falls "ja", so ist das Tankentlüftungsventil nicht ansteuerbar und vor und nach Ansteuerung durch den Diagnoseblock 23 geschlossen (111).
Ergibt die Abfrage bei Schritt 109 "nein", so heißt das, daß das Tankentlüftungssystem in dem Bereich, den die Sensoren 24, 25 erfassen, dicht ist und daß das Tankentlüftungsventil ansteuerbar ist. Das heißt, nach dieser Variante des Diagnoseverfahrens wird auf einen "Gutzustand" geschlossen.
Bei der 2. Ausführungsform des Diagnoseverfahrens sind mit DMIN Minimalwerte bezüglich der Gleichungen (4) und (5) bezeichnet.
Die möglichen Ergebnisse des Diagnoseverfahrens (103, 110, 111, 210, 211) können in dem dafür vorgesehenen Speicher abgelegt werden, der Teil des Diagnoseblocks 23 ist und/oder durch die Anzeigevorrichtung (26) angezeigt werden.
Eine mögliche Variation der zweiten Ausführungsform, auf die jedoch nicht weiter eingegangen wird, verwendet Sensoren 24, 25 derart, daß statt Massedurchflüsse Volumendurchflüsse gemessen werden.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß die beiden bisher vorgestellten Versionen des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens auch so abgewandelt werden können, daß auf einen der beiden Sensoren 24, 25 verzichtet wird. Die Anzahl der in Schritt 108 berechenbaren Differenzen vermindert sich natürlich dadurch dementsprechend.
Eine dritte Version des Diagnoseverfahrens verwendet statt der beiden Sensoren 24, 25 einen einzigen 27 (Figur lb), der ein Ausgangssignal an den Diagnoseblock 23 abgibt, das ein Maß ist für den Differenzdruck zwischen der Abgangs- und der Zuleitung des Tankentlüftungsventils 19. Der Ablauf dieser Version des Diagnoseverfahrens wird mit Hilfe von Figur 4 erläutert. Schritte, die wie bei der ersten Version des Diagnoseverfahrens verlaufen, sind wie in Figur 2 bezeichnet. Auf diese wird nur insoweit eingegangen, wie es für das Verständnis notwendig ist. Nachdem in Schritt 102 ein Druck pA festgestellt wurde, der kleiner oder gleich PMAX ist, folgt in Schritt 304 eine Messung des Differenzdrucks p127 zwischen der Ab- und der Zuleitung des Tankentlüftungsventils 19. Der Wert dieser Messung wird in Schritt 305 abgespeichert und anschließend (106) wird durch den Diagnoseblock 23 ein Ansteuersignal AS für das Tankentlüftungsventil an die Tankentlüftungssteuereinheit 18 abgegeben.
In Schritt 307 erfolgt eine erneute Messung des Differenzdrucks, die den Wert p227 ergibt.
In Schritt 108 erfolgt eine Berechnung von Differenzen, insbesondere von
(6) p27 = p227 - p127 und anschließend (109) wird abgefragt, ob diese Differenz kleiner als eine minimal zulässige Differenz DMIN ist, wobei DMIN sich hier speziell auf Gl. (6) bezieht.
Wenn "ja", so schließt das Diagnoseverfahren auf einen Fehlerzustand in der Ansteuerkette des Tankentlüftungsventils (111), andernfalls ("nein") hat das Tankentlüftungsventil auf das Ansteuersignal reagiert, und es wird ein "Gutzustand" registriert (110).
Die Ergebnisse aus 110 bzw. 111 können anschließend angezeigt und/oder abgespeichert werden.
Der Kern des erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens liegt darin, daß die Steuerbarkeit eines Tankentlüftungsventils dadurch überprüft wird, daß die Größen im Bereich des Tankentlüftungsventils gemessen werden, die sich ändern, wenn durch das Tankentlüftungsventil eine Durchflußmenge fließt. Dabei werden bevorzugt Differenzen dieser Größen vor und nach AnSteuerung des Tankentlüftungsventils ausgewertet. Bei Bedarf, beispielsweise wenn die Empfindlichkeit der verwendeten Sensoren es erfordert, kann eine Durchführung der Überprüfung von dem Druck im Ansaugbereich der Brennkraftmaschine abhängig gemacht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat besonders den Vorteil, daß es unabhängig von Brennkraftmaschinen-Reaktionen arbeitet und somit keine Einschränkung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Durchflußmenge erfordert.

Claims

Ansprüche
1. Diagnoseverfahren zur Überprüfung der Steuerbarkeit eines Tankentlüftungsventils, über das eine mit Kraftstoffdämpfen beladene Zusatzluftmenge dem Ansaugbereich einer Brennkraftmaschine zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- als Meßsignale Ausgangssignale von mindestens einem Sensor verwendet werden, der Größen erfaßt, die in der Zu- und/oder Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils meßbar sind und sich ändern, wenn die Zusatzluftmenge durch das Tankentlüftungsventil fließt,
- und in Abhängigkeit mindestens eines Meßsignals bei gegebenem Ansteuersignal AS für eine dem Tankentlüftungsventil zugeordnete Steuerkette auf die Steuerbarkeit des Tankentlüftungsventils und/oder die Dichtigkeit der Zu- und/oder Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils geschlossen wird.
2. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben mindestens einem Meßsignal bei gegebenem Ansteuersignal AS mindestens ein Meßsignal vor Abgabe des Ansteuersignais AS ausgewertet wird.
3. Diagnoseverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Differenz von Meßsignalen vor Abgabe und bei gegebenem Ansteuersignal AS ausgewertet wird.
4. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Auswertung von Meßsignalen überprüft wird, ob der im Ansaugbereich der Brennkraftmaschine vorhandene Druck pA unterhalb eines maximal zulässigen Wertes liegt.
5. Diagnoseverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck pA durch Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, mindestens der Drehzahl und der Last, berechnet wird.
6. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßbaren Größen Drücke in der Zu- und/oder Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils darstellen.
7. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßbaren Größen Durchflußmengen in der Zu- und/oder Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils darstellen.
8. Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßbaren Größen Differenzdrücke zwischen Zu- und Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils darstellen.
9. Vorrichtung zur Durchführung eines Diagnoseverfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die
- Ansteuersignale (AS) der dem Tankentlüftungsventil zugeordneten Steuerkette abgeben können, mindestens einen Sensor aufweisen, der Größen erfaßt, die in der Zu- und/oder Abgangsleitung des Tankentlüftungsventils meßbar sind und sich ändern, wenn die Zusatzluftmenge durch das Tankentlüftungsventil fließt,
Werte der Ausgangsspannungen der Sensoren abspeichern und mit vorgegebenen Werten vergleichen und dadurch auf eine Funktionstüchtigkeit der Steuerkette des Tankentlüftungsventils schließen,
Ergebnisse des Diagnoseverfahrens anzeigen und/oder abspeichern können.
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