WO2006120153A1 - Verfahren zur ermittlung der einspritzkorrektur während der überprüfung der dichtheit einer tankentlüftungsanlage - Google Patents

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WO2006120153A1
WO2006120153A1 PCT/EP2006/062034 EP2006062034W WO2006120153A1 WO 2006120153 A1 WO2006120153 A1 WO 2006120153A1 EP 2006062034 W EP2006062034 W EP 2006062034W WO 2006120153 A1 WO2006120153 A1 WO 2006120153A1
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tank
fuel
ventilation system
internal combustion
combustion engine
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PCT/EP2006/062034
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Oliver Grunwald
Matthias Wiese
Hong Zhang
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Siemens Vdo Automotive Ag
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
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    • F02D41/0045—Estimating, calculating or determining the purging rate, amount, flow or concentration
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    • F02D41/0042—Controlling the combustible mixture as a function of the canister purging, e.g. control of injected fuel to compensate for deviation of air fuel ratio when purging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for determining an additive correction value for correcting the fuel injection quantity of an internal combustion engine, wherein the method is carried out during a leakproofing of a tank ventilation system, in the tank ventilation system a tank ventilation valve is disposed in a regeneration line, the fuel tank of a fuel tank receiving retention container with a suction pipe of the internal combustion engine, and wherein the tank ventilation system is hermetically sealed against the outside of the motor vehicle prevailing Atmo ⁇ sphere and the tank venting ⁇ valve to build a negative pressure in the Tankentlcommunungsan ⁇ position is opened.
  • An existing in the tank ventilation system activated carbon filter collects the emerging from a fuel tank fuel ⁇ gas and thus acts as a retention container.
  • a regeneration tion made a connection between the retention tank and the suction pipe, about which the existing in the retention tank hydrocarbons of the intake air of the internal combustion ⁇ ⁇ engine are supplied.
  • the resulting sudden accumulation of the fuel-air mixture to be combusted with hydrocarbons leads to an equally sudden change in the air ratio lambda of the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method of the type mentioned, in which the Fluctuations in fuel concentration are taken into account.
  • the invention is based on the finding that Schwankun ⁇ gen in the fuel concentration of the are by the regenerate approximately line gas flowing to the different on ⁇ takeover of fuel vapors from the fuel tank during the vacuum structure due.
  • the intermediate value is increased with increasing tank pressure difference. This happens in the case that subsequently the additive correction value is subtracted from the injection quantity or injection time. In this way, it is considered that the tendency to outgassing in the fuel tank with larger tank pressure ⁇ difference increases, so that more fuel gas in the tank is for extraction via the regeneration line available. An increase in fuel in the regeneration gas must then be compensated by a greater reduction in the amount of fuel added via the injection system.
  • the increase in the interim rule ⁇ value can be calculated using one of the tank pressure difference dependent additive percentage or an amount dependent on the tank pressure difference factor. Likewise, an additive proportion or a factor can be read from a characteristic curve.
  • the product of loading and volume flow is scaled with a freely calibratable factor.
  • the deviation of the measured by a lambda probe air ratio (lambda) of ABGA ⁇ ses determining the internal combustion engine of the discontinuing of a lambda control air ratio and correspondingly the air ratio deviation is used to modify the additive correction value.
  • the performance in this manner, adjustment of the correction value to a lambda change ensures that the non-modeled example by influencing variables, wherein ⁇ temperature and fuel type, related amendments gen-air mixture fuel are detected and taken into account.
  • the air ratio deviation is compared with a predetermined limit value and an excess of the limit value, the degree of adaptation of the interim ⁇ rule is changed value of the tank pressure difference. Since in general ⁇ my can be assumed that the leading to a lambda change, non-modeled factors such as temperature and fuel, only very slowly or currency rend not change a drive, the calculation of the additive correction value adapted accordingly.
  • ab ⁇ wait of exceeding a limit value of the gas running ⁇ time is considered within the tank ventilation system, d. H, the period of time between the opening of the tank venting valve, ie the corresponding commencement of the correction of the injection quantity, and the effect of the additionally supplied fuel gas on the air ratio of the exhaust gas. Since the gas running time is greater than the time constant of the lambda control, an immediate change in the adaptation to the tank pressure difference can lead to oscillations between injection correction and lambda control. This is avoided by introducing the limit.
  • the loading of the retention container is in a Ausgestal ⁇ of the invention processing of the deviation of the probe from a lambda measured air ratio of the exhaust gas of the internal combustion engine of the discontinuing of a lambda control air ratio sawn true, wherein the deviation is determined during an opening phase of the tank venting valve.
  • Figure 1 shows an internal combustion engine with fuel tank and Tankentlwestungsanläge
  • Figure 2 shows the course of the pressure in the tank ventilation system during the verification of the tightness
  • FIG. 3 shows a flowchart for determining the additive correction value
  • FIG. 4 shows a characteristic curve for changing the intermediate value as a function of the tank pressure difference
  • FIG. 5 shows a block diagram for determining the additive correction value.
  • the internal combustion engine 1 of a force ⁇ vehicle shown in Figure 1 has a suction pipe 2, in which a throttle valve 3 is located.
  • the suction pipe 2 is connected via a Regenerie ⁇ ment line 4 with a retention tank 5 of a tank ventilation system, and the retaining container 5 is in turn connected via a vent line 6 to a fuel tank 7.
  • the above the located in the fuel tank 7 liquid fuel 8 collected fuel gas 9 passes through the vent line 6 in the containment vessel 5 and is collected there in an activated carbon filter.
  • the fuel tank 7 is closed by a fuel cap 10.
  • the retention container 5 communicates with the external atmosphere 11 via a vent line 12. This connection can be interrupted via a shut-off valve 13.
  • a tank vent valve 14 is arranged.
  • An engine control unit 15 in which inter alia a computing unit is located, several sensor large the internal combustion engine 1 are supplied, including the determined via a lambda 16 air 17 of the exiting the engine 1 via an exhaust system 18 exhaust gas and the gas mass flow 19 of about the intake manifold 2 sucked into the internal combustion engine 1 air. From these and other variables, such as the speed and the
  • Torque's l determines the arithmetic unit of the engine control unit 15 different manipulated variables for influencing the operation of the internal combustion engine 1, including the to be set to an injection system 20 Ein ⁇ injection time 21 for supplying fuel. Furthermore, ER- averages the computing unit of the engine control unit 15 to Publ ⁇ dration 22 of the tank venting valve fourteenth
  • the shut-off valve 13 is closed, so that there is no connection to the outer atmosphere 11.
  • the tank vent valve 14 is opened, whereby the prevailing in the suction ⁇ pipe 2 negative pressure on the regeneration line 4 and the vent line 6 propagates in the tank ventilation system.
  • the present in the tank ventilation system fuel-air mixture flows through the tank vent valve 14 and generates a volume ⁇ stream 23.
  • FIG. 2 shows the course of the pressure p in the Tankentlüf ⁇ processing plant over the time t during the verification of the tightness.
  • the tightness test takes place essentially in two steps: the vacuum build-up test between the times ti and t 2 and the vacuum reduction test between the times t 2 and t 3 .
  • the tank ventilation valve 14 is opened and the negative pressure propagates in the tank ventilation system, the pressure that is p decreases from an initial value pi from a minimum P2.
  • the tank vent valve 14 is closed again and the vacuum reduction test begins until a pressure p 3 is reached at time t 3 .
  • the gradient of the vacuum build-up and the vacuum reduction is according to DE 44 27 688 Al evaluated to existing leaks and leaks to know he ⁇ .
  • ⁇ is the deviation of the measured from the lambda probe 16 air ratio 17 of the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is understood by the set by means of the engine control unit air ratio.
  • step 25 After the start of the vacuum assembly (step 25), thus the closed the check valve 13 and ⁇ been valve 14 open, the tank vent and the time ti on ⁇ steps after ⁇ , it is checked in step 26 whether the negative pressure build test is still running, ie, whether the time t 2 has not yet been reached. If this is the case, the L and the TULLE flowing through the tank venting valve ak ⁇ volume flow V calculated in step 27 from the loading of a scaled by a factor F intermediate value Z.
  • the intermediate value Z essentially takes into account the amount of fuel gas that is currently flowing out of the retention container 5.
  • the Volu ⁇ volume flow V corresponds to the volume flow 23 of Figure 1, and it can either be measured or calculated via a physical model.
  • step 28 the measured tank pressure difference Dp is in a function f in which the connection between the tank pressure difference Ap and existing in the fuel tank 7 amount of fuel gas is ben 9 again gege ⁇ .
  • the fuel gas fraction determined via f ( ⁇ p), which essentially indicates the quantity of fuel gas flowing in the direction of the tank ventilation valve 14 via the vent line 6, is added to the intermediate value Z, from which the correction value K results.
  • step 29 a distinction is getrof ⁇ fen. It is checked whether the determined during the current opening of the tank vent valve 14 air ratio deviation ⁇ exceeds a limit ⁇ gren z. If this is not the case, step 30 is executed. If the air ratio deviation ⁇ points in the direction of lean engine operation, the correction value K is reduced by a proportion ⁇ K. In fet ⁇ tem engine operation, the correction value K is increased by a proportion .DELTA.K. The magnitude of ⁇ K becomes dependent on ⁇
  • the correction value K is then transferred to the function for calculating the injection time t L (step 33). If the air ratio deviation ⁇ exceeds the limit ⁇ gren z ⁇ not only the correction value K is changed according to the type of engine operation (step 32), but also the function f ( ⁇ p) is corrected in step 31, since obviously a permanent , from the Lambdarege- ment of the engine control unit 15 is not recoverable Gutiere- deviation is present. Too lean engine operation, the influence of the tank pressure difference .DELTA.p is reduced to the correction value K by lowering the function f (.DELTA.p) and amplified by too high engine operation by lifting.
  • the correction value K also to the calculation of the A ⁇ is injection time t L (step 33) passed and the process proceeds to step 26th If the time t 2 he ⁇ reaches and thus the negative pressure build-up is completed, the method for injection correction is terminated.
  • a function f ( ⁇ p) can look like, for example, is shown in FIG. 4 in the form of a characteristic 34. The increase of f ( ⁇ p) for too rich and the reduction for too lean engine operation are illustrated by the resulting curves 35 and 36.
  • Figure 5 shows another representation of the method based on Fi gur ⁇ explained. 3
  • the correction value K ultimately consists of three individual parts, the load L and the
  • volume flow V calculated intermediate value Z, the dependent of the tank pressure difference fraction f (.DELTA.p) and the dependent of the air ratio deviation .DELTA. ⁇ dependent share .DELTA.K.
  • the adaptation of the characteristic curve of f ( ⁇ p) when exceeding the limit ⁇ grenz is indicated by the function block 37 and the additional input 38.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines additiven Korrekturwertes zur Korrektur der Kraftstoff einspritzmenge einer Brennkraftmaschine, wobei das Verfahren während einer Überprüfung der Dichtheit einer Tankentlüftungsanlage durchgeführt wird und in der Tankentlüftungsanlage ein Tankentlüftungsventil (14) in einer Regenerierungsleitung (4) angeordnet ist, die einen Kraftstoff gas (9) eines Kraftstofftanks (7) auffangenden Rückhaltebehälter (5) mit einem Saugrohr (2) der Brennkraftmaschine verbindet, und wo- bei die Tankentlüftungsanlage gegenüber der außerhalb des Kraftfahrzeugs herrschenden Atmosphäre (11) luftdicht verschlossen wird und das Tankentlüftungsventil (14) zum Aufbau eines Unterdrucks in der Tankentlüftungsanlage geöffnet wird. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bestimmung der BeIadüng (L) des Rückhaltebehälters (5) mit Kraftstoff gas, der Bestimmung des Volumenstroms (V) durch das Tankentlüftungsventil (14), der Berechnung eines Zwischenwertes (Z) aus dem Produkt aus Beladung (L) und Volumenstrom (V) , der Bestimmung einer Tankdruckdifferenz (Δp) zwischen dem Druck im Kraft- stofftank (7) und dem Druck der Atmosphäre (11) und der Ermittlung des additiven Korrekturwertes (K) durch Anpassung des Zwischenwertes (Z) an die Größe der Tankdruckdifferenz (Δp) .

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung der Einspritzkorrektur während der Überprüfung der Dichtheit einer Tankentlüftungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines additiven Korrekturwertes zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge einer Brennkraftmaschine, wobei das Verfahren während einer Überprüfung der Dichtheit einer Tankentlüf- tungsanlage durchgeführt wird, in der Tankentlüftungsanlage ein Tankentlüftungsventil in einer Regenerierungsleitung angeordnet ist, die einen Kraftstoffgas eines Kraftstofftanks auffangenden Rückhaltebehälter mit einem Saugrohr der Brennkraftmaschine verbindet, und wobei die Tankentlüftungsanlage gegenüber der außerhalb des Kraftfahrzeugs herrschenden Atmo¬ sphäre luftdicht verschlossen wird und das Tankentlüftungs¬ ventil zum Aufbau eines Unterdrucks in der Tankentlüftungsan¬ lage geöffnet wird.
Aus der DE 44 27 688 Al ist ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit einer Tankentlüftungsanlage bekannt, bei dem die Tankentlüftungsanlage über ein Absperrventil gegen¬ über der Atmosphäre luftdicht verschlossen wird und anschlie¬ ßend durch Öffnen eines Tankentlüftungsventils eine Verbin- düng zum Saugrohr einer Brennkraftmaschine hergestellt wird, wodurch sich in der Tankentlüftungsanlage ein Unterdruck aufbaut. Anhand des dynamischen Verlaufs des Druckabbaus in der Tankentlüftungsanlage wird die Funktionstüchtigkeit der Tank¬ entlüftungsanlage bewertet und auf vorhandene Undichtigkeiten oder Lecks geschlossen. Dieselbe Bewertung erfolgt nach dem Schließen des Tankentlüftungsventils anhand der Auswertung des sich einstellenden Druckaufbaus.
Ein in der Tankentlüftungsanlage vorhandener Aktivkohlefilter sammelt das aus einem Kraftstofftank austretende Kraftstoff¬ gas und fungiert damit als Rückhaltebehälter. Durch Öffnen des Tankentlüftungsventils wird über eine Regenerierungslei- tung eine Verbindung zwischen dem Rückhaltebehälter und dem Saugrohr hergestellt, worüber die im Rückhaltebehälter vorhandenen Kohlenwasserstoffe der Ansaugluft der Brennkraftma¬ schine zugeführt werden. Die daraus resultierende plötzliche Anreicherung des zu verbrennenden Kraftstoff-Luftgemisches mit Kohlenwasserstoffen führt zu einer ebenso plötzlichen Änderung der Luftzahl Lambda des Abgases der Brennkraftmaschine. Eine üblicherweise vorhandene Lambdaregeleinrichtung rea¬ giert auf eine solche plötzliche Anfettung zu langsam, wes- halb beispielsweise in der DE 196 12 453 Al vorgeschlagen wird, die bei geöffnetem Tankentlüftungsventil auftretende Anreicherung des Kraftstoff-Luftgemisches bei der Berechnung der Menge des über die Einspritzanlage in die Brennkraftma¬ schine einzubringenden Kraftstoffs zu berücksichtigen, d. h. die berechnete Einspritzzeit über einen additiven Wert zu korrigieren .
Um den additiven Korrekturwert bestimmen zu können, ist es erforderlich, die Menge an zusätzlich über die Tankentlüftung bereitgestellten Kraftstoffs zu ermitteln. Dies erfolgt bis¬ her über die Höhe der Beladung des Rückhaltebehälters mit Kohlenwasserstoffen. Für die Dauer der Öffnung des Tankentlüftungsventils wird dabei angenommen, dass sich der Rückhal¬ tebehälter gleichmäßig entlädt, d. h. dass dem Saugrohr ein Volumenstrom mit konstanter Kraftstoffkonzentration zugeführt wird. Dementsprechend wird aus einem vor dem Entladen be¬ stimmten Beladungswert ein konstanter additiver Korrekturwert bestimmt, der erst nach erfolgter Entladung des Rückhaltebe¬ hälters und nach erneuter Beladungsbestimmung geändert wird. Aufgrund besonderer konstruktiver Ausgestaltungen des Rückhaltebehälters kann es jedoch zu deutlichen Schwankungen in der Kraftstoffkonzentration kommen, die über den konstanten additiven Korrekturwert nicht genügend berücksichtigt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Schwankungen in der Kraftstoffkonzentration berücksichtigt werden .
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit folgenden Schrit- ten gelöst:
- Bestimmung der Beladung des Rückhaltebehälters mit Kraftstoffgas,
- Bestimmung des Volumenstroms durch das Tankentlüftungs- ventil,
- Berechnung eines Zwischenwertes aus dem Produkt aus Be¬ ladung und Volumenstrom,
- Bestimmung einer Tankdruckdifferenz zwischen dem Druck im Kraftstofftank und dem Druck der Atmosphäre, - Ermittlung des additiven Korrekturwertes durch Anpassung des Zwischenwertes an die Größe der Tankdruckdifferenz .
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Schwankun¬ gen in der Kraftstoffkonzentration des durch die Regenerie- rungsleitung strömenden Gases auf die unterschiedliche Auf¬ nahme von Kraftstoffgasen aus dem Kraftstofftank während des Unterdruckaufbaus zurückzuführen sind. So wird durch die Öff¬ nung des Tankentlüftungsventils nicht nur der Rückhaltebehäl¬ ter sondern auch der mit dem Rückhaltebehälter in Verbindung stehende Kraftstofftank mit dem Saugrohr verbunden. Beim Unterdruckaufbau ist nun im Gegensatz zur normalen Spülung des Rückhaltebehälters die Verbindung zur äußeren Atmosphäre un¬ terbrochen, d. h. der Unterdruck des Saugrohrs sorgt nicht für ein Ansaugen von frischer Außenluft sondern für ein An- saugen des im Kraftstofftank vorhandenen Kraftstoffgases . Es wurde nun erkannt, dass die Menge des aus dem Kraftstofftank angesaugten Gases insbesondere von der aktuellen Beladung des Rückhaltebehälters sowie vom aktuellen Volumenstrom durch das Tankentlüftungsventil und von der zwischen dem Tank und der äußeren Atmosphäre bestehenden Tankdruckdifferenz abhängt. Dementsprechend werden diese drei Größen zur Ermittlung des additiven Korrekturwertes herangezogen. Der auf diese Weise berechnete Korrekturwert zur Anpassung der Einspritzmenge an die über die Tankentlüftungsanlage während des Unterdruckauf¬ baus zugeführte Kraftstoffmenge folgt damit genauer dem tat¬ sächlichen Wert der Kraftstoffkonzentration . Eine Störung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Brennkraftmaschine, d. h. ein zu magerer oder zu fetter Betrieb kann somit weitgehend vermieden werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Zwischenwert mit zunehmender Tankdruckdifferenz vergrößert. Dies geschieht in dem Fall, dass anschließend der additive Korrekturwert von der Einspritzmenge bzw. Einspritzzeit abgezogen wird. Auf diese Weise wird berücksichtigt, dass bei größerer Tankdruck¬ differenz die Neigung zur Ausgasung im Kraftstofftank zunimmt, dass also mehr Kraftstoffgas im Tank zur Absaugung über die Regenerierungsleitung zur Verfügung steht. Eine Zunahme an Kraftstoff im Regeneriergas muss dann durch eine stärkere Reduzierung der über die Einspritzanlage zugegebenen Kraftstoffmenge ausgeglichen werden. Die Zunahme des Zwi¬ schenwertes kann über einen von der Tankdruckdifferenz abhän- gigen additiven Anteil oder einen von der Tankdruckdifferenz abhängigen Faktor berechnet werden. Ebenso kann ein additiver Anteil oder ein Faktor aus einer Kennlinie abgelesen werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Produkt aus Beladung und Volumenstrom mit einem frei kalibrierbaren Faktor skaliert. Auf diese Weise ist es möglich, die von der Beladung abhängige Ausgasungsneigung des Kraftstoffs im Tank relativ an die berechnete Größe für die Einspritzmenge anzupassen. In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Abweichung der von einer Lambdasonde gemessenen Luftzahl (Lambda) des Abga¬ ses der Brennkraftmaschine von der von einem Lambdaregler einzustellenden Luftzahl bestimmt und entsprechend der Luft- zahl-Abweichung wird eine Änderung des additiven Korrekturwertes vorgenommen. Die auf diese Weise erfolgende Anpassung des Korrekturwertes an eine Lambdaänderung stellt sicher, dass auch die durch nicht modellierte Einflussgrößen, bei¬ spielsweise Temperatur und Kraftstoffart , bedingten Änderun- gen im Kraftstoff-Luftgemisch erfasst und berücksichtigt werden .
In Ausgestaltungen der Weiterbildung wird der additive Korrekturwert verringert, wenn die Abweichung zwischen einzu- stellender und gemessener Luftzahl einen zu mageren Betrieb der Brennkraftmaschine anzeigt, und der additive Korrektur¬ wert wird vergrößert, wenn die Abweichung zwischen einzustel¬ lender und gemessener Luftzahl einen zu fetten Betrieb anzeigt. Diese Ausgestaltungen finden wieder dann Anwendung, wenn der additive Korrekturwert von der Einspritzmenge bzw. der Einspritzzeit abgezogen wird.
In einer Unterausführung wird die Luftzahl-Abweichung mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und bei einem Über- schreiten des Grenzwertes wird das Maß der Anpassung des Zwi¬ schenwertes an die Tankdruckdifferenz verändert. Da im allge¬ meinen davon ausgegangen werden kann, dass die zu einer Lambdaänderung führenden, nicht modellierten Einflussgrößen, wie Temperatur und Kraftstoffart , sich nur sehr langsam bzw. wäh- rend einer Fahrt gar nicht ändern, wird die Berechnung des additiven Korrekturwertes entsprechend adaptiert. Durch Ab¬ warten des Überschreitens eines Grenzwertes wird die Gaslauf¬ zeit innerhalb der Tankentlüftungsanlage berücksichtig, d. h, die Zeitdauer zwischen dem Öffnen des Tankentlüftungsventils, also dem dementsprechenden Beginn der Korrektur der Einspritzmenge, und der Auswirkung der zusätzlich zugeführten Kraftstoffgases auf die Luftzahl des Abgases. Da die Gaslauf- zeit größer ist als die Zeitkonstante der Lambda-Regelung, kann eine sofortige Änderung der Anpassung an die Tankdruckdifferenz zu Schwingungen zwischen Einspritzkorrektur und Lambda-Regelung führen. Dies wird durch Einführung des Grenzwertes vermieden.
Im Fall der Verminderung der Einspritzmenge um den additiven Korrekturwert, d. h. wenn der Zwischenwert mit zunehmender Tankdruckdifferenz vergrößert wird, wird das Maß der Vergrö¬ ßerung bei zu magerem Betrieb verringert und bei zu fettem Betrieb erhöht. Sofern eine Kennlinie verwendet wird, hat diese Kennlinie einen Verlauf mit stets positivem Anstieg über der Tankdruckdifferenz, und die Kennlinie wird im Magerbetrieb abgesenkt und im Betrieb mit fettem Gemisch angeho¬ ben .
Die Beladung des Rückhaltebehälters wird in einer Ausgestal¬ tung der Erfindung aus der Abweichung der von einer Lambda- sonde gemessenen Luftzahl des Abgases der Brennkraftmaschine von der von einem Lambdaregler einzustellenden Luftzahl be- stimmt, wobei die Abweichung während einer Öffnungsphase des Tankentlüftungsventils ermittelt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit Kraftstofftank und Tankentlüftungsanläge; Figur 2 den Verlauf des Drucks in der Tankentlüftungsanlage während der Überprüfung der Dichtheit;
Figur 3 einen Ablaufplan zur Ermittlung des additiven Kor- rekturwertes;
Figur 4 eine Kennlinie zur Veränderung des Zwischenwertes in Abhängigkeit von der Tankdruckdifferenz;
Figur 5 ein Blockschaltbild zur Ermittlung des additiven Korrekturwertes .
Die in Figur 1 dargestellte Brennkraftmaschine 1 eines Kraft¬ fahrzeugs weist ein Saugrohr 2 auf, in dem sich eine Drossel- klappe 3 befindet. Das Saugrohr 2 ist über eine Regenerie¬ rungsleitung 4 mit einem Rückhaltebehälter 5 einer Tankentlüftungsanlage verbunden, und der Rückhaltebehälter 5 ist wiederum über eine Entlüftungsleitung 6 mit einem Kraftstofftank 7 verbunden. Das oberhalb des in dem Kraftstofftank 7 befindlichen flüssigen Kraftstoffs 8 gesammelte Kraftstoffgas 9 gelangt über die Entlüftungsleitung 6 in den Rückhaltebehälter 5 und wird dort in einem Aktivkohlefilter aufgefangen. Der Kraftstofftank 7 ist über einen Tankdeckel 10 verschlossen. Der Rückhaltebehälter 5 steht mit der äußeren Atmosphäre 11 über eine Belüftungsleitung 12 in Verbindung. Diese Verbindung kann über ein Absperrventil 13 unterbrochen werden. In der Regenerierungsleitung 4 ist ein Tankentlüftungsventil 14 angeordnet. Einem Motorsteuergerät 15, in dem sich unter anderem eine Recheneinheit befindet, werden mehrere Sensor- großen der Brennkraftmaschine 1 zugeführt, unter anderem die über eine Lambdasonde 16 ermittelte Luftzahl 17 des aus der Brennkraftmaschine 1 über eine Abgasanlage 18 austretenden Abgases sowie der Gasmassenstrom 19 der über das Saugrohr 2 in die Brennkraftmaschine 1 angesaugten Luft. Aus diesen und weiteren Größen, wie beispielsweise der Drehzahl und des
Drehmomentes der
Figure imgf000009_0001
l ermittelt die Rechen- einheit des Motorsteuergerätes 15 verschiedene Stellgrößen zur Beeinflussung des Betriebes der Brennkraftmaschine 1, darunter die an einer Einspritzanlage 20 einzustellende Ein¬ spritzzeit 21 zur Zuführung von Kraftstoff. Des weiteren er- mittelt die Recheneinheit des Motorsteuergerätes 15 den Öff¬ nungsgrad 22 des Tankentlüftungsventils 14.
Zur Überprüfung der Dichtheit der Tankentlüftungsanlage wird das Absperrventil 13 geschlossen, so dass keine Verbindung mehr zur äußeren Atmosphäre 11 besteht. Anschließend wird das Tankentlüftungsventil 14 geöffnet, wodurch sich der im Saug¬ rohr 2 herrschende Unterdruck über die Regenerierungsleitung 4 und die Entlüftungsleitung 6 in der Tankentlüftungsanlage ausbreitet. Während des Unterdruckaufbaus fließt das in der Tankentlüftungsanlage vorhandene Kraftstoff-Luft-Gemisch durch das Tankentlüftungsventil 14 und erzeugt einen Volumen¬ strom 23. Über den in der Entlüftungsleitung 6 angeordneten Differenzdrucksensor 24 wird die Tankdruckdifferenz Δp zwischen dem Druck im Kraftstofftank 7 und dem Druck der äußeren Atmosphäre 11 ermittelt und dem Motorsteuergerät 15 zuge¬ führt .
Figur 2 zeigt den Verlauf des Drucks p in der Tankentlüf¬ tungsanlage über der Zeit t während der Überprüfung der Dichtheit. Die Dichtheitsüberprüfung findet im wesentlichen in zwei Schritten statt: der Unterdruckaufbauprüfung zwischen den Zeitpunkten ti und t2 und der Unterdruckabbauprüfung zwischen den Zeitpunkten t2 und t3. Zum Zeitpunkt ti wird, nach¬ dem das Absperrventil 13 geschlossen worden ist, das Tankent- lüftungsventil 14 geöffnet und der Unterdruck breitet sich in der Tankentlüftungsanlage aus, d. h. der Druck p sinkt von einem Ausgangswert pi ab auf ein Minimum p2. Zum Zeitpunkt t2 wird das Tankentlüftungsventil 14 wieder geschlossen und die Unterdruckabbauprüfung beginnt, bis zum Zeitpunkt t3 ein Druck p3 erreicht ist. Der Gradient des Unterdruckaufbaus und des Unterdruckabbaus wird entsprechend der DE 44 27 688 Al ausgewertet, um vorhandene Lecks und Undichtigkeiten zu er¬ kennen .
Während des Unterdruckaufbaus, also zwischen den Zeitpunkten ti und t2, wird in der Recheneinheit des Motorsteuergerätes
15 das Verfahren nach Figur 3 ausgeführt, das dazu dient, ei¬ nen additiven Korrekturwert K zu ermitteln, welcher zur Berechnung der Einspritzzeit 21 herangezogen wird. Die tatsächlich einzustellende Einspritzzeit 21 wird durch Subtraktion des Korrekturwertes K wird von der nach bekannten Verfahren berechneten Einspritzzeit tx berechnet, d. h. die über die Einspritzanlage 20 zuzuführende Menge Kraftstoff wird redu¬ ziert, da über die Regenerierungsleitung 4 zusätzliches Kraftstoffgas in das Saugrohr 2 eingeleitet wird.
Vor Beginn der Dichtheitsprüfung wird während einer normalen Spülung der Tankentlüftungsanlage die Beladung L des Rückhal¬ tebehälters 5 ermittelt. Dies geschieht durch Auswertung der während der Öffnung des Tankentlüftungsventils 14 auftreten- den Luftzahl-Abweichung Δλ, wobei unter Luftzahl-Abweichung
Δλ die Abweichung der von der Lambdasonde 16 gemessenen Luftzahl 17 des Abgases der Brennkraftmaschine 1 von der mittels des Motorsteuergerätes einzustellenden Luftzahl verstanden wird.
Nach dem Start des Unterdruckaufbaus (Schritt 25) , also nach¬ dem das Absperrventil 13 geschlossen und das Tankentlüftungs¬ ventil 14 geöffnet worden und damit der Zeitpunkt ti über¬ schritten ist, wird in Schritt 26 geprüft, ob die Unterdruck- aufbauprüfung noch läuft, d. h., ob der Zeitpunkt t2 noch nicht erreicht ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt 27 aus der Beladung L sowie dem durch das Tankentlüftungsventil ak¬ tuell fließenden Volumenstrom V ein mit einem Faktor F skalierter Zwischenwert Z berechnet. Mit dem Zwischenwert Z wird im Wesentlichen die Menge an Kraftstoffgas berücksichtigt, die aktuell aus dem Rückhaltebehälter 5 ausströmt. Der Volu¬ menstrom V entspricht dabei dem Volumenstrom 23 aus Figur 1, und er kann entweder gemessen oder über ein physikalisches Modell berechnet werden. In Schritt 28 geht die gemessene Tankdruckdifferenz Δp in eine Funktion f ein, in der der Zusammenhang zwischen Tankdruckdifferenz Δp und der im Kraft- stofftank 7 vorhandenen Menge an Kraftstoffgas 9 wiedergege¬ ben ist. Der über f (Δp) ermittelte Kraftstoffgas-Anteil, der im Wesentlichen die über die Entlüftungsleitung 6 in Richtung Tankentlüftungsventil 14 nachströmende Menge an Kraftstoffgas angibt, wird zum Zwischenwert Z hinzuaddiert, woraus der Kor- rekturwert K resultiert.
Anschließend, in Schritt 29, wird eine Unterscheidung getrof¬ fen. Es wird geprüft, ob die während der aktuellen Öffnung des Tankentlüftungsventils 14 ermittelte Luftzahl-Abweichung Δλ einen Grenzwert λgrenz überschreitet. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt 30 ausgeführt. Sofern die Luftzahl- Abweichung Δλ in Richtung magerem Motorbetrieb zeigt, wird der Korrekturwert K um einen Anteil ΔK verringert . Bei fet¬ tem Motorbetrieb wird der Korrekturwert K um einen Anteil ΔK erhöht. Die Größe von ΔK wird über eine von Δλ abhängige
Kennlinie bestimmt. Der Korrekturwert K wird anschließend an die Funktion zur Berechnung der Einspritzzeit tL übergeben (Schritt 33) . Überschreitet die Luftzahl-Abweichung Δλ den Grenzwert λgrenzΛ so wird nicht nur der Korrekturwert K ent- sprechend der Art des Motorbetriebes geändert (Schritt 32), sondern es wird in Schritt 31 auch die Funktion f (Δp) korrigiert, da offensichtlich eine dauerhafte, von der Lambdarege- lung des Motorsteuergerätes 15 nicht behebbare Luftzahl- Abweichung vorliegt. Bei zu magerem Motorbetrieb wird der Einfluss der Tankdruckdifferenz Δp auf den Korrekturwert K durch Absenken der Funktion f (Δp) reduziert und bei zu fettem Motorbetrieb durch Anheben verstärkt. Anschließend wird der Korrekturwert K ebenfalls an die Berechnung der Ein¬ spritzzeit tL (Schritt 33) weitergeleitet und das Verfahren wird bei Schritt 26 fortgesetzt. Sofern der Zeitpunkt t2 er¬ reicht und damit der Unterdruckaufbau beendet ist, wird auch das Verfahren zur Einspritzkorrektur beendet. Wie eine Funktion f (Δp) beispielsweise aussehen kann, ist in Figur 4 in Form einer Kennlinie 34 dargestellt. Die Anhebung von f (Δp) bei zu fettem und die Absenkung bei zu magerem Motorbetrieb werden über die daraus resultierenden Kennlinien 35 und 36 verdeutlicht.
Figur 5 zeigt eine andere Darstellungsart des anhand von Fi¬ gur 3 erläuterten Verfahrens. In dem Blockschaltbild wird deutlich, dass sich der Korrekturwert K letztendlich aus drei Einzelteilen zusammensetzt, dem aus der Beladung L und dem
Volumenstrom V errechneten Zwischenwert Z, dem von der Tankdruckdifferenz abhängigen Anteil f (Δp) sowie dem von der Luftzahl-Abweichung Δλ abhängigen Anteil ΔK. Die Anpassung des Kennlinienverlaufs von f (Δp) bei einer Überschreitung des Grenzwertes λgrenz ist über den Funktionsblock 37 und die zusätzliche Eingangsgröße 38 angedeutet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung eines additiven Korrekturwertes zur Korrektur der Kraftstoffeinspritzmenge einer Brenn- kraftmaschine, wobei das Verfahren während einer Über¬ prüfung der Dichtheit einer Tankentlüftungsanlage durch¬ geführt wird und in der Tankentlüftungsanlage ein Tank¬ entlüftungsventil (14) in einer Regenerierungsleitung (4) angeordnet ist, die einen Kraftstoffgas (9) eines Kraftstofftanks (7) auffangenden Rückhaltebehälter (5) mit einem Saugrohr (2) der Brennkraftmaschine (1) ver¬ bindet, und wobei die Tankentlüftungsanlage gegenüber der außerhalb des Kraftfahrzeugs herrschenden Atmosphäre (11) luftdicht verschlossen wird und das Tankentlüf- tungsventil (14) zum Aufbau eines Unterdrucks in der Tankentlüftungsanlage geöffnet wird, g e k e n n ¬ z e i c h n e t du r c h die Schritte:
- Bestimmung der Beladung (L) des Rückhaltebehälters (5) mit Kraftstoffgas (9), - Bestimmung des Volumenstroms (V, 23) durch das Tank¬ entlüftungsventil (14),
- Berechnung eines Zwischenwertes (Z) aus dem Produkt aus Beladung (L) und Volumenstrom (V) ,
- Bestimmung einer Tankdruckdifferenz (Δp) zwischen dem Druck im Kraftstofftank (7) und dem Druck der Atmosphäre
(H),
- Ermittlung des additiven Korrekturwertes (K) durch Anpassung des Zwischenwertes (Z) an die Größe der Tank¬ druckdifferenz (Δp) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Zwischenwert (Z) mit zuneh¬ mender Tankdruckdifferenz (Δp) vergrößert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Pro- dukt aus Beladung (L) und Volumenstrom (V) mit einem frei kalibrierbaren Faktor (F) skaliert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ab¬ weichung (Δλ) der von einer Lambdasonde (16) gemessenen Luftzahl (17) des Abgases der Brennkraftmaschine (1) von der von einem Lambdaregler einzustellenden Luftzahl bestimmt und der additive Korrekturwert (K) in Abhängig- keit von der Abweichung (Δλ) verändert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der additive Korrekturwert (K) verringert wird, wenn die Abweichung (Δλ) zwischen ein- zustellender und gemessener (17) Luftzahl einen zu mageren Betrieb der Brennkraftmaschine (1) anzeigt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der additive Korrekturwert (K) vergrößert wird, wenn die Abweichung (Δλ) zwischen einzustellender und gemessener (17) Luftzahl einen zu fetten Betrieb der Brennkraftmaschine (1) anzeigt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die
Abweichung (Δλ) mit einem vorgegebenen Grenzwert (λgrenz) verglichen wird und bei Überschreiten des Grenzwertes (λgrenz) das Maß der Anpassung des Zwischenwertes (Z) an die Tankdruckdifferenz (Δp) verändert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 7, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anpassung des Zwischenwertes (Z) an die Tankdruckdiffe¬ renz (Δp) über eine Kennlinie (34) erfolgt, deren An- stieg über der Tankdruckdifferenz (Δp) stets positiv ist, und dass die Kennlinie (34) bei zu magerem Betrieb abgesenkt (36) und bei zu fettem Betrieb angehoben (35) wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Be¬ ladung (L) des Rückhaltebehälters (5) aus der Abweichung (Δλ) der von einer Lambdasonde (16) gemessenen Luftzahl (17) des Abgases der Brennkraftmaschine (1) von der von einem Lambdaregler einzustellenden Luftzahl bestimmt wird, wobei die Abweichung während einer Öffnungsphase des Tankentlüftungsventils (14) ermittelt wird.
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