DE10003223A1 - Verfahren zum Prüfen eines Tankentlüftungssystems - Google Patents
Verfahren zum Prüfen eines TankentlüftungssystemsInfo
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- DE10003223A1 DE10003223A1 DE2000103223 DE10003223A DE10003223A1 DE 10003223 A1 DE10003223 A1 DE 10003223A1 DE 2000103223 DE2000103223 DE 2000103223 DE 10003223 A DE10003223 A DE 10003223A DE 10003223 A1 DE10003223 A1 DE 10003223A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Tankentlüftungssystems, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem aus einem Tank entweichende, kohlenwasserstoffhaltige flüchtige Gase über eine Filtereinrichtung geführt und in dieser gesammelt werden, und durch eine Beaufschlagung der Filtereinrichtung mit einem Unterdruck das Filtergut über eine Sauganlage einer Verbrennungsluft einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges zugeführt wird, wobei eine Verbindung zwischen der Filtereinrichtung und der Sauganlage durch ein getaktet ansteuerbares Schaltmittel geöffnet ist, beziehungsweise geschlossen wird, wobei ein Ansteuersignal für das Schaltmittel mit einer, einen Zustand der Sauganlage definierenden Meßgröße kreuzkorreliert wird und ein Korrelationskoeffizient als Diagnosesignal des Tankentlüftungssystems ausgenutzt wird, und vor Durchführung der Kreuzkorrelation Freigabebedingungen für das Prüfverfahren überprüft werden, nach DE 19908138.7. DOLLAR A Es ist vorgesehen, daß den Saugrohrdruck beeinflussende Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine auf die Einhaltung wenigstens eines Grenzwertes und/oder die Beibehaltung eines definierten Betriebsparameters überprüft werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Tankentlüftungssystems,
insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten
Merkmalen.
Aus der älteren Hauptpatentanmeldung DE 199 08 138.7 ist ein Verfahren zum Prüfen
eines Tankentlüftungssystems, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bekannt, bei dem
aus einem Tank entweichende, kohlenwasserstoffhaltige flüchtige Gase über eine Filter
einrichtung geführt und in dieser gesammelt werden. Durch Beaufschlagen der
Filtereinrichtung mit einem Unterdruck wird das Filtergut über eine Sauganlage einer
Verbrennungsluft einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges zugeführt. Eine
Verbindung zwischen der Filtereinrichtung und der Sauganlage kann durch ein getaktet
ansteuerbares Schaltmittel geöffnet beziehungsweise geschlossen werden, wobei ein
Ansteuersignal für das Schaltmittel mit einer einen Zustand der Sauganlage
definierenden Meßgröße kreuzkorreliert wird und ein Korrelationskoeffzient als
Diagnosesignal des Tankentlüftungssystems ausgewertet wird. Vor Durchführung der
Kreuzkorrelation werden Freigabebedingungen für das Prüfverfahren überprüft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß Hauptpatentanmeldung
in seiner Genauigkeit zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1
genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, daß den Saugrohrdruck beeinflussende Be
triebsparameter auf die Einhaltung wenigstens eines Grenzwertes überprüft werden, ist
vorteilhaft möglich, die Zuverlässigkeit der Überprüfung des Tankentlüftungssystems zu
erhöhen. Insbesondere wird hierdurch sichergestellt, daß für die Kreuzkorrelation mit dem
Ansteuersignal des Schaltmittels herangezogene, einen Zustand der Sauganlage
definierende Meßgrößen nicht durch momentane Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine
beeinflußt beziehungsweise verfälscht sind. Vorteilhaft wird
hierdurch möglich, Einflüsse auf ein Betriebsmanagement der Verbrennungs
kraftmaschine zu erkennen, die zu einer Störung der den Zustand der Sauganlage
definierenden Meßgröße, insbesondere eines Saugrohrdruckes, führen und so das
Prüfen des Tankentlüftungssystems durch Kreuzkorrelation in seinem Ergebnis
verfälschen können. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Diagnoseverfahrens wird
hierdurch insgesamt wesentlich erhöht.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Auswahl der zu
überprüfenden, den Saugrohrdruck beeinflussenden Betriebsparameter der Ver
brennungskraftmaschine in Abhängigkeit konstruktiver Randbedingungen der
Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Hierdurch läßt sich das Diagnoseverfahren des
Tankentlüftungsventils auf die jeweiligen konstruktiven Besonderheiten der
Verbrennungskraftmaschine optimieren. Insbesondere können hier unterschiedliche
Auswirkungen der Betriebsparameter der unterschiedlichen Verbrennungskraftmaschinen
bei der Überprüfung des Tankentlüftungssystems berücksichtigt werden. Insbesondere ist
vorgesehen, daß eine Auslegung des Diagnoseverfahrens für
Verbrennungskraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung ohne Turbolader, für
Saugrohreinspritzungen mit Turbolader und für Benzin-Direkteinspritzung in
Verbrennungskraftmaschinen erfolgen kann.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die für die Über
prüfung des Tankentlüftungssystems miteinander kreuzkorrelierten Signale in ihren
zeitlichen Verläufen angepaßt werden. Insbesondere ist vorgesehen, daß das An
steuersignal für das getaktet ansteuerbare Schaltmittel tiefpaßgefiltert wird, insbesondere
über ein PT1-Glied. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß der Signalverlauf des
Ansteuersignales des Schaltmittels dem Signalverlauf der zur Kreuzkorrelation zur
Verfügung stehenden Meßgröße der Sauganlage hinsichtlich seiner Flankensteilheit
angepaßt werden kann, so daß im Idealfall identische Signalverläufe erzielbar sind. Hier
durch lassen sich deutlich höhere Werte für den Korrelationskoeffizienten erreichen, was
zu einer Verbesserung der Genauigkeit und der Zuverlässigkeit des Diagnoseverfahrens
führt.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei
Kreuzkorrelation des Ansteuersignales des Schaltmittels und eines Drosselklappen
winkels (Drosselklappenposition) als den Zustand der Sauganlage definierende
Meßgröße, dieser Drosselklappenwinkel aufgrund bekannter Ansteuerbedingungen, ins
besondere bei der definierten Freigabebedingung "Leerlauf" der Verbrennungskraft
maschine, und bekannter physikalischer Zusammenhänge zwischen Saugrohrdruck und
Drosselklappenwinkel durch ein errechnetes theoretisches Drosselklappenwinkel-Signal
ersetzt wird. Hierdurch läßt sich der Einfluß der Stellung der Drosselklappe auf das
Diagnoseverfahren unterdrücken. Durch die Rückwirkung des Diagnoseverfahrens auf
den Drosselklappenwinkel stellt dies eine Störgröße dar, die sich durch Ersetzen einer
theoretisch ermittelten Meßgröße eliminieren läßt.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den
Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Im Sinne der Erfindung ist auch, wenn an Stelle des getaktet ansteuerbaren Schaltmittels
andere geeignete Mittel, beispielsweise stufenlos ansteuerbare Steuerklappen, zum
Öffnen beziehungsweise Schließen eines Querschnittes der Verbindung zwischen
Filtereinrichtung und Tank einerseits und Sauganlage andererseits eingesetzt sind. Dann
wird deren Ansteuersignal zur Diagnose mittels Kreuzkorrelation herangezogen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Tankentlüftungssystems;
Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Durchführung eines Verfahrens zum
Prüfen des Tankentlüftungssystems;
Fig. 3 ein Blockschaltbild für die Festlegung von Freigabebedingungen für
das Prüfverfahren des Tankentlüftungssystems und
Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Anpassung von kreuzzukorrelierenden
Signalen.
Fig. 1 zeigt ein Tankentlüftungssystem 10. Das Tankentlüftungssystem 10 umfaßt eine
Verbindungsleitung 12, die einen Tank 14 mit einer Sauganlage 16 einer
Verbrennungskraftmaschine 18 verbindet. Die Sauganlage 16 besitzt ein Saugrohr 20, so
daß mittels Unterdruck von einer Quelle 22 Verbrennungsluft ansaugbar ist. Die
Verbrennungsluftzufuhr ist mit einer Drosselklappe 24 regelbar.
In die Verbindungsleitung 12 ist ein Tankentlüftungsventil 26 integriert. Das
Tankentlüftungsventil 26 ist als elektromagnetisches Proportionalventil ausgeführt, das
von einem Ansteuersignal 28 angesteuert wird. Das Ansteuersignal 28 wird von einem
Motorsteuergerät bereitgestellt und besitzt ein veränderbares Tastverhältnis.
Entsprechend dem Tastverhältnis wird ein Querschnitt der Verbindungsleitung 12 geöff
net beziehungsweise geschlossen. Das Tastverhältnis des Ansteuersignals 28 ist
proportional zum Öffnungsquerschnitt der Verbindungsleitung 12.
Von der Verbindungsleitung 12 zweigt eine Verbindung 30 zu einer Filtereinrichtung 32
ab. Die Filtereinrichtung 32 ist beispielsweise ein Aktivkohlebehälter 34, innerhalb dem
eine Schüttung von Aktivkohle 36 als Filtermittel angeordnet ist. Von einem der Aktivkohle
36 nachgeordneten Sammelraum 38 führt eine Verbindung 40 ins Freie.
In dem Saugrohr 20 ist ein Drucksensor 42 angeordnet, mittels dem ein Saugrohrdruck
als Meßgröße 44 abgegriffen wird.
Die allgemeine Funktion des Tankentlüftungssystems 10 ist folgende:
Innerhalb des Tanks 14 herrscht ein Druck P1. Im Saugrohr 20 herrscht ein Druck P2,
während ein Umgebungsdruck P3 anliegt. Steigt der Druck P1 im Tank 14 über den
Umgebungsdruck P3 an, erfolgt über die Verbindungsleitung 12 sowie die Verbindung 30
und die Filtereinrichtung 32 eine Entlüftung des Tanks 14. Hierbei werden
Kraftstoffdämpfe über die Aktivkohle 36 geführt und von dieser gefiltert und als Filtergut
gesammelt. Die gereinigte Luft tritt über die Verbindung 40 ins Freie aus. Herrscht im
Tank 14 ein Unterdruck, das heißt, der Druck P1 ist kleiner als der Druck P3, wird über
die Verbindung 40 die Filtereinrichtung 32, die Verbindung 30 und die Verbindungsleitung
12 Luft angesaugt und in den Tank 14 überführt. Hierbei eventuell mitströmendes
Filtergut aus der Aktivkohle 36 ist unproblematisch, da der Tank 14 druckdicht
verschlossen ist.
Soll eine Reinigung der Filtereinrichtung 32 erfolgen, öffnet das Tankentlüftungsventil 26
entsprechend dem Tastverhältnis des Ansteuersignals 28. Dadurch entsteht ein
Druckgefälle zwischen dem Druck P2 im Saugrohr 20 und dem Druck P1 im Tank 14 und
dem Druck P3. Da im Saugrohr 20 ein Unterdruck herrscht, ist der Druck P2 geringer als
der Druck P1 und der Druck P3. Durch dieses Druckgefälle werden die Kraftstoffdämpfe
aus dem Tank 14 und die in der Aktivkohle 36 gespeicherten Kraftstoffdämpfe über das
geöffnete Tankentlüftungsventil 26 angesaugt und der Verbrennungsluft der
Verbrennungskraftmaschine 18 zugeführt. Diese verbrennen somit während des Ver
brennungsprozesses.
Um eine sichere Entlüftung des Tanks 14 und Reinigung der Filtereinrichtung 32 zu
gewährleisten, muß die Funktion des Tankentlüftungsventils 26 überprüft werden.
Mögliche Fehler des Tankentlüftungsventils 26 könnten beispielsweise ein klemmendes
Ventilglied sein, so daß das Tankentlüftungsventil 26 entweder nicht mehr öffnet oder
nicht mehr schließt. Ferner könnten Verschmutzungen in der Verbindungsleitung 12
abgelagert sein, die zu Querschnittsverengungen führen und somit die Funktion
beeinträchtigen. Darüber hinaus ist bekannt, die Verbindungsleitung 12 als flexible
Leitung (Schlauch) auszubilden, so daß eventuelle Abknickungen oder dergleichen
ebenfalls zu Querschnittsverengungen führen könnten.
Anhand von Fig. 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Prüfen des
Tankentlüftungssystems 10 erläutert. Bei einem Start 50 des Kraftfahrzeugs, bei
spielsweise durch Betätigen der Zündung, wird das Prüfungsverfahren initialisiert (Feld
52). Anschließend wird über eine Abfrage 54 geprüft, ob Freigabebedingungen 56 für das
Prüfverfahren gegeben sind. Diese Freigabebedingungen 56 beinhalten beispielsweise
parallel ablaufende Steuerungsvorgänge oder parallel ablaufende Diagnoseverfahren
anderer Einrichtungen des Kraftfahrzeugs, die durch das Prüfungsverfahren 48 beeinflußt
werden könnten. Die Freigabeprüfung 56 beinhaltet beispielsweise die Abfrage 58 über
den momentanen Saugdruck P2 entsprechend dem Meßergebnis 44. Beispielsweise
werden Differenzen zwischen einem maximalen und einem minimalen Saugdruck
ausgewertet. Ist diese Differenz oberhalb einer vorgebbaren Differenz, ist der
Saugrohrdruck P2 nicht stabil, so daß über das Signal 60 die Freigabe 56 für das
Verfahren nicht erteilt wird. Ist die Differenz jedoch innerhalb eines vorgebbaren
Bereiches, kann das eigentliche Prüfverfahren, die Kreuzkorrelation 62, erfolgen. Hierbei
wird ein Stimulationssignal 64 zugeführt, das dem Tastverhältnis des Ansteuersignals 28
entspricht. Hierbei kann beispielsweise ein Stimulationssignal +1 für ein angesteuertes
Tankentlüftungsventil 26 mit größerem Tastverhältnis und von -1 für ein angesteuertes
Tankentlüftungsventil 26 mit kleinerem Tastverhältnis geliefert werden. Nach
Durchführung der Kreuzkorrelation wird mittels eines Signals 66 eine Wieder
holungsprüfung 68 ausgelöst. Hierbei wird die Anzahl der durchgeführten Meßzyklen mit
einer vorgebbaren Anzahl verglichen. Ist die Anzahl der durchgeführten Meßzyklen
kleiner als die vorgegebene Zahl, wird über das Signal 70 die Wiederholungsprüfung
ausgelöst. Ist die Anzahl der durchgeführten Meßzyklen gleich der vorgegebenen Anzahl,
wird über das Signal 72 die Diagnose 74 durchgeführt. Bei der Diagnose 74 wird ein
Korrelationskoeffizient der durchgeführten Korrelationsrechnung 62 überprüft. Weist
dieser Korrelationskoeffizient einen Wert von 1 auf, sind das Ansteuersignal 28 und die
Meßgröße 44 (Saugrohrdruck) im Sinne der Korrelationsrechnung identisch. Weist der
Korrelationseffizient hingegen einen Wert von 0 auf, besteht kein Zusammenhang
zwischen dem Abtastsignal 28 und der Meßgröße 44, so daß auf einen Fehler 76 erkannt
wird. Bei Erkennen des Fehlers 76 kann beispielsweise einem Fahrzeugführer durch ein
optisches Signal eine Information gegeben werden, daß das Tankentlüftungssystem 10
fehlerhaft ist.
Ein Abbruch 78 des Verfahrens findet beispielsweise statt, wenn über die Prüfung der
Freigabebedingung 56 ein Signal 80 generiert wird, das das Nichtvorhandensein der
definierten Freigabebedingungen beinhaltet. Ferner kann während der Stimulation des
Ansteuersignals 28 beziehungsweise während der Erfassung der Meßgröße 44 ein
Signal 82 generiert werden, das ebenfalls zum Abbruch 78 führt. Das Signal 82 kann bei
spielsweise ein Fehlersignal sein, bei fehlender oder unplausibler Meßgröße 44, Ablauf
einer vorgesehenen Gesamtstandzeit des Tankentlüftungsventils 26 und/oder bei
Erreichen der vorgegebenen Anzahl der durchzuführenden Meßzyklen während der
Wiederholungsprüfung 68. Nach Abbruch des Prüfverfahrens 48 kann beispielsweise ein
Timer gestartet werden, der das Prüfverfahren 48 durch Neuinitialisierung 52 wieder
startet. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, daß das Prüfverfahren 48 mit jedem
Neustart der Brennkraft der Verbrennungskraftmaschine 18 abläuft.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel kann anstelle des Saugrohrdrucks P2 als
Meßgröße 44 auch eine andere Meßgröße, beispielsweise die Stellung der Drosselklappe
24, für die Kreuzkorrelation herangezogen werden. Hierbei ist ein Signal, beispielsweise
über ein Potentiometer, abgreifbar, das der Stellung der Drosselklappe 24 entspricht.
Die Kreuzkorrelation kann passiv oder aktiv durchgeführt werden. Bei der passiven
Kreuzkorrelation werden die auszuwertenden Signale, hier das Ansteuersignal 28 und die
Meßgröße 44, unbeeinflußt verarbeitet. Bei der aktiven Kreuzkorrelation werden die in die
Kreuzkorrelation eingehenden Ansteuersignale 28 und Meßgröße 44 mit
Stimulationssignalen angeregt, so daß eine Empfindlichkeit des Prüfverfahrens 48 ge
steigert werden kann.
Anhand des in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbildes wird die Überprüfung der
Freigabebedingungen 56 verdeutlicht. Die Freigabebedingungen 56 sind an eine Abfrage
100 an Blöcke von Freigabebedingungen geknüpft. In Fig. 3 sind schematisch drei
Blöcke 102, 104 und 106 von Freigabebedingungen beziehungsweise definierten
Betriebsbedingungen der jeweiligen Verbrennungskraftmaschinen dargestellt. Hierbei ist
jeder der Blöcke 102, 104, 106 einer unterschiedlichen Verbrennungskraftmaschine
zugeordnet. Der Block 102 ist einer Verbrennungskraftmaschine mit Saugrohrein
spritzung ohne Turbolader, der Block 104 einer Verbrennungskraftmaschine für
Saugrohreinspritzung mit Turbolader und der Block 106 einer Verbrennungskraft
maschine mit Benzin-Direkteinspritzung zugeordnet. Entsprechend dieser hierdurch
gegebenen konstruktiven Randbedingungen sind unterschiedliche Freigabebedingungen
beziehungsweise definierte Betriebsparameter während der Durchführung des anhand
von Fig. 2 erläuterten Diagnoseverfahrens erforderlich. Die Einhaltung der
Freigabebedingungen beziehungsweise die Erreichung der definierten Betriebsparameter
wird durch ein Signal 108 an die Freigabebedingungsüberprüfung 56 quittiert. Erst wenn
dieses Quittiersignal 108 anliegt, wird die eigentliche Diagnose des Tank
entlüftungssystems 10 in erläuterter Weise freigegeben.
Für eine Verbrennungskraftmaschine mit Saugrohreinspritzung ohne Turbolader (Block
102) sind als Freigabebedingungen definiert:
110 Verbrennungskraftmaschine ist im Leerlauf;
112 ein Saugrohrdruck ist stabil, das heißt, eine Differenz zwischen einem maximalen und einem minimalen Saugrohrdruck innerhalb einer Zeitspanne vor der Diagnose und während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 befindet sich unter halb eines vorgebbaren Schwellenwertes;
114 eine Lambdaregelung ist aktiv;
116 das Tastverhältnis des Signales 28 zur Ansteuerung des Ventils 26 befindet sich oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes;
118 die Beladung des Aktivkohlebehälters 34 ist unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes;
120 an den bei der Diagnose beteiligten Sensoren und Stellgliedern wird keine Fehlfunktion erkannt;
122 ein Abgasrückführungsventil ist geschlossen;
124 ein Bremsschalter ist für eine festlegbare Zeit vor der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 nicht geschlossen gewesen, die festlegbare Zeit ist aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit ableitbar, da bei einem Bremsvorgang bei höherer Geschwindigkeit der Saugrohrdruck stärker zur Betätigung der Bremsanlage beansprucht wird;
126 es ist kein Gang oder keine Fahrstufe eingelegt;
128 eine Lambdaregelungsabweichung vom Neutralwert ist kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert;
130 die Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine liegt oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes (erfaßbar über eine Kühlmitteltemperatur (Kühlwassertemperatur));
132 eine Motordrehzahl ist größer als ein vorgebbarer Schwellenwert, insbesondere ist eine Startenddrehzahl erreicht;
134 ein Diagnosemanager gibt die Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 frei.
110 Verbrennungskraftmaschine ist im Leerlauf;
112 ein Saugrohrdruck ist stabil, das heißt, eine Differenz zwischen einem maximalen und einem minimalen Saugrohrdruck innerhalb einer Zeitspanne vor der Diagnose und während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 befindet sich unter halb eines vorgebbaren Schwellenwertes;
114 eine Lambdaregelung ist aktiv;
116 das Tastverhältnis des Signales 28 zur Ansteuerung des Ventils 26 befindet sich oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes;
118 die Beladung des Aktivkohlebehälters 34 ist unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes;
120 an den bei der Diagnose beteiligten Sensoren und Stellgliedern wird keine Fehlfunktion erkannt;
122 ein Abgasrückführungsventil ist geschlossen;
124 ein Bremsschalter ist für eine festlegbare Zeit vor der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 nicht geschlossen gewesen, die festlegbare Zeit ist aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit ableitbar, da bei einem Bremsvorgang bei höherer Geschwindigkeit der Saugrohrdruck stärker zur Betätigung der Bremsanlage beansprucht wird;
126 es ist kein Gang oder keine Fahrstufe eingelegt;
128 eine Lambdaregelungsabweichung vom Neutralwert ist kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert;
130 die Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine liegt oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes (erfaßbar über eine Kühlmitteltemperatur (Kühlwassertemperatur));
132 eine Motordrehzahl ist größer als ein vorgebbarer Schwellenwert, insbesondere ist eine Startenddrehzahl erreicht;
134 ein Diagnosemanager gibt die Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 frei.
Ferner beinhaltet die Abfrage 100 die Einstellung beziehungsweise Einhaltung
bestimmter Parameter, die während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 nicht
verändert werden. Dies betrifft unter anderem:
122 während der Diagnose wird das zuletzt vor der Diagnose bestimmte Tastverhältnis des Signales 28 zur Ansteuerung des Ventils 26 beibehalten;
124 dem nunmehr festen Tastverhältnis des Signales 28 wird ein Testmuster, insbesondere ein Pseudorandomsignal, überlagert;
126 während der Diagnose wird die Funktion außer Kraft gesetzt, die in Abhängigkeit eines Tastverhältnisses des Signales 28 eine Korrektur eines Drosselklappenwinkels übernimmt.
122 während der Diagnose wird das zuletzt vor der Diagnose bestimmte Tastverhältnis des Signales 28 zur Ansteuerung des Ventils 26 beibehalten;
124 dem nunmehr festen Tastverhältnis des Signales 28 wird ein Testmuster, insbesondere ein Pseudorandomsignal, überlagert;
126 während der Diagnose wird die Funktion außer Kraft gesetzt, die in Abhängigkeit eines Tastverhältnisses des Signales 28 eine Korrektur eines Drosselklappenwinkels übernimmt.
Wird die Diagnose bei einer Verbrennungskraftmaschine mit Saugrohreinspritzung und
Turbolader durchgeführt (Block 104), kann zusätzlich als Freigabebedingung 111 ein
Nachlaufeffekt des Turboladers berücksichtigt werden. Bei Turbolader-
Verbrennungskraftmaschinen kann der Saugrohrdruck durch den Verdichter auf deutlich
über ein 1 bar ansteigen. Das zeitliche Verhalten des Turboladers spiegelt sich im
Saugrohrdruck wieder. Deshalb ist erforderlich, daß die Freigabebedingung 111 definiert
wird, damit eine Beeinflussung der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 durch
dieses, vom Turbolader bedingte Ansteigen des Saugrohrdruckes eliminiert wird.
Da die Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 nur im Leerlauf erfolgt
(Freigabebedingung 110), ist mit einem stationären Saugrohrdruck von über 1 bar nicht
zu rechnen. Es muß jedoch mit einem Nachlaufeffekt des Turboladers zu Beginn des
Leerlaufes gerechnet werden, innerhalb dem der Saugrohrdruck relativ hohe Werte
aufweist, die langsam abfallen. Die Freigabebedingung 111 berücksichtigt dies, indem
beispielsweise eine Sperrzeit definiert ist, die mit Beginn des Leerlaufes aktiviert wird und
innerhalb der die Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 nicht freigegeben wird, das
heißt, die Freigabebedingung 111 wäre nicht erfüllt, so daß das Signal 108 ausbleibt.
Im Block 106 sind zusätzlich weitere Freigabebedingungen beziehungsweise definierte
Betriebsbedingungen der Verbrennungskraftmaschine bei Benzin-Direkteinspritzern
definiert. Dies ist erforderlich, da bei Benzin-Direkteinspritzern eine Reihe weiterer Stell
glieder vorhanden sind, die einen Saugrohrdruck beeinflussen können. Ferner sind
Benzin-Direkteinspritzmotoren in unterschiedlichen Betriebsarten, insbesondere einem
Schichtbetrieb oder Homogenbetrieb, betreibbar, die sich unter anderem auch durch ein
deutlich unterschiedliches Niveau des Saugrohrdruckes, insbesondere auch durch eine
deutlich abweichende Regelung des Saugrohrdruckes, unterscheiden.
Zusätzlich zu den bereits vorhergehend benannten Freigabebedingungen
beziehungsweise definierten Betriebsparametern sind deshalb folgende Freigabe
bedingungen einzuhalten:
122' das Abgasrückführungsventil ist geschlossen oder arbeitet nur mit geringen, innerhalb vorgebbarer kleiner Schwellenwerte liegender Änderungen;
142 es findet keine Betriebsartenumschaltung, beispielsweise zwischen Schichtbetrieb und Homogenbetrieb, statt und es ist eine Mindestzeit seit der letzten Betriebsartenumschaltung vergangen;
144 eine elektrische Laständerung ist kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert;
146 es findet keine Katalysator-Heizmaßnahme, wie beispielsweise eine Beeinflussung des Zündwinkels oder eine Aktivierung der Einspritzung statt, die Einfluß auf einen Saugrohrdruck haben könnten;
148 es findet keine Nockenwellenverstellung statt;
150 es findet keine Saugrohrumschaltung statt;
152 es findet keine Änderung der Ladungsbewegungsklappe statt.
122' das Abgasrückführungsventil ist geschlossen oder arbeitet nur mit geringen, innerhalb vorgebbarer kleiner Schwellenwerte liegender Änderungen;
142 es findet keine Betriebsartenumschaltung, beispielsweise zwischen Schichtbetrieb und Homogenbetrieb, statt und es ist eine Mindestzeit seit der letzten Betriebsartenumschaltung vergangen;
144 eine elektrische Laständerung ist kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert;
146 es findet keine Katalysator-Heizmaßnahme, wie beispielsweise eine Beeinflussung des Zündwinkels oder eine Aktivierung der Einspritzung statt, die Einfluß auf einen Saugrohrdruck haben könnten;
148 es findet keine Nockenwellenverstellung statt;
150 es findet keine Saugrohrumschaltung statt;
152 es findet keine Änderung der Ladungsbewegungsklappe statt.
Ferner sind vor Auslösung des Freigabesignales 108 folgende Betriebsparameter der
Verbrennungskraftmaschine definiert:
154 eine Prioritätensteuerung der Betriebsarten (Schichtbetrieb oder Homogenbetrieb) ist so verändert, daß dann, wenn die Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 gestartet wurde, eine Betriebsartenumschaltung nicht stattfindet;
156 eine Saugrohrdruckregelung im Schichtbetrieb wird während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 ausgesetzt;
158 während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 wird eine Abgasrückführungsansteuerung ausgesetzt, um eine Beeinflussung des Saugrohrdruckes zu vermeiden.
154 eine Prioritätensteuerung der Betriebsarten (Schichtbetrieb oder Homogenbetrieb) ist so verändert, daß dann, wenn die Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 gestartet wurde, eine Betriebsartenumschaltung nicht stattfindet;
156 eine Saugrohrdruckregelung im Schichtbetrieb wird während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 ausgesetzt;
158 während der Diagnose des Tankentlüftungssystems 10 wird eine Abgasrückführungsansteuerung ausgesetzt, um eine Beeinflussung des Saugrohrdruckes zu vermeiden.
Ferner gilt als Freigabebedingung 160, daß für einen Schichtbetrieb und einen
Homogenbetrieb des Benzin-Direkteinspritzers eine Vielzahl von Parametern getrennt
ausgeführt und festgelegt werden, da im Schichtbetrieb und im Homogenbetrieb dort
deutlich unterschiedliche Druckniveaus im Saugrohr herrschen. Im Schichtbetrieb beträgt
der Unterdruck beispielsweise zirka 200 mbar während er im Homogenbetrieb bei
spielsweise zirka 700 mbar beträgt. Ebenfalls ist die Freigabe 108 der Diagnose des
Tankentlüftungsventils des Tankentlüftungssystems 10 auf eine der Betriebsarten,
beispielsweise auf den Homogenbetrieb, beschränkt.
Fig. 4 verdeutlicht in einem Blockschaltbild die Durchführung der Kreuzkorrelation 62
zwischen dem Signal 28 und der Meßgröße 44. Das Signal 28 wird einem Signalbaustein
162 zugeführt, bei dem es mit einem Pseudorandomsignal 164 (Freigabebedingung 188)
überlagert wird. Anschließend wird das Signal 28' über ein Tiefpaßfilter 166 geführt, das
ein PT1-Glied umfaßt. Hierdurch wird erreicht, daß der Signalverlauf des dann
tiefpaßgefilterten Signales 28' dem Signalverlauf der Meßgröße 44 im Idealfall (bei der
Annahme, daß keine Störungen auftreten) identisch ist. Insbesondere wird hierdurch die
Flankensteilheit des Signales 28 mit dem Flankenanstieg der Meßgröße 44 angepaßt. Die
Flanken der Meßgröße 44 weisen für die sogenannten Verzögerungsglieder erster
Ordnung typische Signalformen einer e-Funktion auf. Diese e-Funktion wird durch das
Tiefpaßfilter 166 für das Signal 28 nachgebildet, so daß die anschließende Kreuz
korrelation 62 zu großen Korrelationskoeffizienten (gegen 1) führt. Hierdurch wird die
Genauigkeit der Kreuzkorrelation erhöht.
Claims (34)
1. Verfahren zum Prüfen eines Tankentlüftungssystems, insbesondere eines
Kraftfahrzeuges, bei dem aus einem Tank entweichende, kohlenwasserstoffhaltige
flüchtige Gase über eine Filtereinrichtung geführt und in dieser gesammelt werden,
und durch eine Beaufschlagung der Filtereinrichtung mit einem Unterdruck das Fil
tergut über eine Sauganlage einer Verbrennungsluft einer
Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges zugeführt wird, wobei eine
Verbindung zwischen der Filtereinrichtung und der Sauganlage durch ein getaktet
ansteuerbares Schaltmittel geöffnet ist beziehungsweise geschlossen wird, wobei
ein Ansteuersignal für das Schaltmittel mit einer, einen Zustand der Sauganlage
definierenden Meßgröße kreuzkorreliert wird und ein Korrelationskoeffizient als
Diagnosesignal des Tankentlüftungssystems ausgenutzt wird, und vor
Durchführung der Kreuzkorrelation Freigabebedingungen für das Prüfverfahren
überprüft werden, nach DE 199 08 138.7, dadurch gekennzeichnet, daß den
Saugrohrdruck beeinflussende Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine
auf die Einhaltung wenigstens eines Grenzwertes und/oder die Beibehaltung eines
definierten Betriebsparameters überprüft werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswahl der zu
überprüfenden, den Saugrohrdruck beeinflussenden Betriebsparameter in
Abhängigkeit konstruktiver Randbedingungen der Verbrennungskraftmaschine
erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu überprüfenden, den Saugrohrdruck beeinflussenden Betriebsparameter
blockweise für unterschiedliche Verbrennungskraftmaschinen festgelegt und
gespeichert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, die Verbrennungskraftmaschine ist im
Leerlauf.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, ein Saugrohrdruck ist stabil, das heißt,
eine Differenz zwischen einem maximalen und einem minimalen Saugrohrdruck
innerhalb einer Zeitspanne vor der Diagnose und während der Diagnose des
Tankentlüftungssystems befindet sich unterhalb eines vorgebbaren
Schwellenwertes.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, eine Lambdaregelung ist aktiv.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, das Tastverhältnis des Signales zur An
steuerung des Ventils befindet sich oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, die Beladung des Aktivkohlebehälters ist
unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, an den bei der Diagnose beteiligten
Sensoren und Stellgliedern wird keine Fehlfunktion erkannt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, ein Abgasrückführungsventil ist
geschlossen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, ein Bremsschalter ist für eine festlegbare
Zeit vor der Diagnose des Tankentlüftungssystems nicht geschlossen gewesen
(Zeit ableitbar aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, es ist kein Gang oder keine Fahrstufe
eingelegt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, eine Lambdaregelungsabweichung vom
Neutralwert ist kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, die Betriebstemperatur der Ver
brennungskraftmaschine liegt oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes
(erfaßbar über eine Kühlmitteltemperatur (Kühlwassertemperatur)).
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, eine Motordrehzahl ist größer als ein vor
gebbarer Schwellenwert, insbesondere ist eine Startenddrehzahl erreicht.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, ein Diagnosemanager gibt die Diagnose
des Tankentlüftungssystems frei.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, während der Diagnose wird das zuletzt
vor der Diagnose bestimmte Tastverhältnis des Signales zur Ansteuerung des Ven
tils beibehalten.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Freigabebedin
gung festgelegt ist, dem nunmehr festen Tastverhältnis des Signales wird ein
Testmuster, insbesondere ein Pseudorandomsignal, überlagert.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, während der Diagnose wird die Funktion
außer Kraft gesetzt, die in Abhängigkeit eines Tastverhältnisses des Signales eine
Korrektur eines Drosselklappenwinkels übernimmt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, bei einer Verbrennungskraftmaschine mit
Saugrohreinspritzung und Turbolader wird ein Nachlaufeffekt des Turboladers
berücksichtigt.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, das Abgasrückführungsventil ist
geschlossen oder arbeitet nur mit geringen, innerhalb vorgebbarer kleiner
Schwellenwerte liegender Änderungen.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, es findet keine Betriebsartenumschaltung
bei Benzin-Direkteinspritzmotoren, beispielsweise zwischen Schichtbetrieb und
Homogenbetrieb, statt und es ist eine Mindestzeit seit der letzten
Betriebsartenumschaltung vergangen.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, eine elektrische Laständerung ist kleiner
als ein vorgebbarer Schwellenwert.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, es findet keine Katalysator-
Heizmaßnahme, wie beispielsweise eine Beeinflussung des Zündwinkels oder eine
Aktivierung der Einspritzung statt, die Einfluß auf einen Saugrohrdruck haben
könnten.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, es findet keine Nockenwellenverstellung
statt.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, es findet keine Saugrohrumschaltung
statt.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, es findet keine Änderung der Ladungs
bewegungsklappe statt.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, eine Prioritätensteuerung der
Betriebsarten (Schichtbetrieb oder Homogenbetrieb) ist so verändert, daß dann,
wenn die Diagnose des Tankentlüftungssystems gestartet wurde, eine Betriebs
artenumschaltung nicht stattfindet.
29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, eine Saugrohrdruckregelung im
Schichtbetrieb wird während der Diagnose des Tankentlüftungssystems ausgesetzt.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, während der Diagnose des
Tankentlüftungssystems wird eine Abgasrückführungsansteuerung ausgesetzt, um
eine Beeinflussung des Saugrohrdruckes zu vermeiden.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Freigabebedingung festgelegt ist, für einen Schichtbetrieb und einen
Homogenbetrieb des Benzin-Direkteinspritzers werden eine Vielzahl von
Parametern getrennt ausgeführt und festgelegt.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die für die
Überprüfung des Tankentlüftungssystems miteinander kreuzkorrelierten Signale in
ihren zeitlichen Verläufen angepaßt werden.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß Ansteuersignal für das getaktet ansteuerbare Schaltmittel tiefpaßgefiltert wird.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Kreuzkorrelieren des Ansteuersignales des getaktet ansteuerbaren
Schaltmittels und eines Drosselklappenwinkelsignales, das
Drosselklappenwinkelsignal theoretisch aus Betriebsparametern der
Verbrennungskraftmaschine errechnet wird.
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