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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen und Dokumentieren
von abgasrelevanten Fehlfunktionen eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine
mit Hilfe bordeigener Mittel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Die
kalifornische Umweltbehörde
(CARB) fordert seit dem Jahre 1993 die Erfassung und Dokumentierung
von abgasrelevanten Fehlfunktionen eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine
mit Hilfe bordeigener Mittel (On-Board-Diagnose).
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Es
ist bekannt, die Fehlfunktionen durch Sensormittel zu erfassen,
in einer Schaltungseinheit auszuwerten und durch eine Störleuchte
(Mal Function Indicator Lamp, MIL), welche im Sichtbereich des Fahrers
angeordnet ist, anzuzeigen und durch diese Fehlermeldung den Fahrer
des Fahrzeugs zum Werkstattbesuch aufzufordern. Gleichzeitig wird
eine so erfaßte
Fehlfunktion in einem elektronischen Fehlerspeicher abgespeichert.
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Dabei
muß die
Störleuchte
erst eingeschaltet werden, wenn der Fehler in zwei aufeinanderfolgenden
Fahrzyklen erfaßt
wurde, sie darf erst dann gelöscht
werden, wenn der Fehler in drei aufeinanderfolgenden Fahrzyklen
nicht mehr auftrat. Der Fehlerspeicher darf sogar erst nach 40 Fahrzyklen
gelöscht werden,
in denen der Fehler nicht mehr auftrat.
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Problematisch
ist nun die Erfassung und Dokumentierung von Fehlfunktionen, die
bedingt sind durch einen Kraftstoffmangel. So fördert beispielsweise die Kraftstoffpumpe
sporadisch Gas statt Flüssigkeit,
wenn der Tankinhalt zur Neige geht. Dabei kann die notwendige Kraftstoffzufuhr
zu einem oder mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs
so stark absinken, daß Verbrennungsaussetzer
entstehen. Der unverbrannte Kraftstoff wird sodann zusammen mit
Sauerstoff im Katalysator nachverbrannt, wodurch die Temperatur
des Katalysators so beträchtlich
ansteigt, daß es
zu einer dauerhaften Schädigung
des Katalysators kommen kann. Darüber hinaus können bei
leerem Tank auch abgasverschlechternde Gemischabweichungen entstehen.
Es versteht sich, daß derartige
Fehlfunktionen nach dem Betanken nicht mehr vorhanden sind, da in
diesem Fall ausreichend Kraftstoff zur Verfügung steht. Nachteilig ist
nun, daß auch
in einem solchen Fall die Störleuchte
eingeschaltet und der Fahrer hierdurch zu einem unnötigen Werkstattbesuch aufgefordert
wird. Das Werkstattpersonal kann aber einen Fehler nicht finden,
da dieser nur bei einem leeren Tank auftritt.
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Um
diesem Problem zu begegnen, ist aus der
US-A-5,158,059 ein Verfahren
bekannt, bei welchem die Erfassung von Fehlfunktionen bei leerem Tank
unterdrückt
werden. Der Nachteil hierbei ist, daß durch das Ausbleiben der
Anzeige einer Fehlermeldung der Fahrer nicht vor Fehlfunktionen,
beispielsweise Zündaussetzern,
die zu einer Katalysatorschädigung
führen
können,
gewarnt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Erfassen und Dokumentieren
von abgasrelevanten Fehlfunktionen eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine
mit Hilfe bordeigener Mittel der eingangs erwähnten Art zu vermitteln, welches
die oben erwähnten
Nachteile beseitigt und ermöglicht, daß Fehlfunktionen
zwar immer erfaßt
aber nur dann kontinuierlich angezeigt und abgespeichert werden, wenn
sie auf einem tatsächlich
vorhandenen technischen Defekt des Fahrzeugs beruhen und nicht auf einem
temporär
leeren Tank. Aufgabe der Erfindung ist es daher mit anderen Worten,
irrtümliche
Fehlermeldungen, die lediglich auf einem leergefahrenen Tank beruhen,
gegenüber
Fehlermeldungen, die auf einem technischen Defekt beruhen, abzugrenzen,
d. h. erstgenannte Fehlermeldungen auszugrenzen.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Erfassen und Dokumentieren
von abgasrelevanten Fehlfunktionen eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine
mit Hilfe bordeigener Mittel gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Besonders
vorteilhaft ist es, daß gleichzeitig zur
Erfassung und Dokumentierung der abgasrelevanten Fehlfunktionen
eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine mit Hilfe bordeigener Mittel
eine Füllstandsbestimmung
des Kraftstofftanks vorgenommen und der bestimmte Füllstandswert
abgespeichert wird. Hierdurch kann eine erfaßte abgespeicherte Fehlfunktion
zu dem Füllstandswert
des Kraftstofftanks in Bezug gesetzt werden und auf diese Weise
eine Ausgabe sowie eine Abspeicherung der Fehlermeldung durch die
Schaltungseinheit in Abhängigkeit
von dem Füllstandswert
des Kraftstofftanks dahingehend vorgenommen werden, daß eine Fehlermeldung
nur dann kontinuierlich ausgegeben und abgespeichert wird, wenn
sie auf einem technischen Defekt, nicht aber auf einem leergefahrenen Tank
beruht.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So
ist es beispielsweise vorteilhaft, daß als Fehlfunktionen Zündaussetzer
und/oder Störungen im
Kraftstoffversorgungssystem erfaßt, angezeigt und abgespeichert
werden. Derartige Fehlfunktionen, beispielsweise Zündaussetzer
aber auch Gemischabweichungen aufgrund eines leeren Tanks, können – wie oben
bereits erwähnt – zu Schädigungen des
Abgassystems, insbesondere des Katalysators führen.
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Besonders
vorteilhaft ist es auch, daß jede
in einem Fahrzyklus auftretende Fehlermeldung unmittelbar ausgegeben
und zusammen mit dem Füllstandswert
gespeichert wird, und daß die
Ausgabe der Fehlermeldung in einem weiteren Fahrzyklus nur dann
beendet und die Speicherung gelöscht
wird, wenn der Füllstandswert
des Kraftstofftanks in dem weiteren Fahrzyklus einen vorgegebenen
Wert überschreitet
und wenn er in dem, dem weiteren Fahrzyklus unmittelbar vorhergehenden
Fahrzyklus den vorgegebenen Wert unterschritten hat. Hierdurch wird
einerseits sichergestellt, daß jegliche
erfaßte Fehlermeldung
auch ausgegeben und gespeichert wird, andererseits wird eine Fehlermeldung,
die ausgegeben und gespeichert wurde und auf einem leergefahrenen
Tank beruht, durch die Erfassung des Füllstands des Kraftstofftanks
gewissermaßen ”korrigiert” dadurch,
daß die
Ausgabe der Fehlermeldung beendet sowie die Speicherung der Fehlermeldung gelöscht wird.
Dies ermöglicht
auf einfache Weise die Unterscheidung zwischen einer Fehlermeldung,
die auf einem tatsächlich
vorhandenen technischen Defekt beruht und einer Fehlermeldung, die
lediglich auf einem leergefahrenen Tank beruht.
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Vorzugsweise
wird die Füllstandsbestimmung über einen
Füllstandssensor
vorgenommen.
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Es
ist auch möglich,
die Füllstandsbestimmung
durch Erfassung von Gemischabweichungen vorzunehmen.
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Schließlich kann
die Füllstandsbestimmung auch
auf an sich bekannte Weise durch Beaufschlagung des Kraftstofftanks
mit einem Druck und Erfassung des sich im Anschluß daran
ergebenden Druckänderungsverlaufs
erfolgen.
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Um
neben der Bestimmung des Füllstandswerts
des Kraftstofftanks weitere Entscheidungskriterien für die Unterscheidung
technisch bedingter Fehlfunktionen von Fehlfunktionen, die durch
einen leergefahrenen Tank bedingt sind, zu ermöglichen, werden vorteilhafterweise
in dem Fehlerspeicher weitere Betriebsbedingungen, bei spielsweise
die Motortemperatur, die Drehzahl u. dgl. der Brennkraftmaschine abgespeichert.
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Zeichnung
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand
der Zeichnung, die schematisch den zeitlichen Verlauf der Fahrzyklen
einer Brennkraftmaschine, einer Fehlfunktion, der Ausgabe der Fehlermeldung
durch eine Störlampe und
der Speicherung in einem Fehlerspeicher zeigt, noch näher erläutert.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Der
Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zum Erfassen und Dokumentieren von abgasrelevanten Fehlfunktionen
eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine mit Hilfe bordeigener Mitteln,
wobei Fehlfunktionen durch Sensormittel erfaßt, in einer Schaltungseinheit
ausgewertet, abhängig
von einer vorgegebenen Anzahl von Fahrzyklen durch eine Störleuchte
angezeigt und in einem Fehlerspeicher abgespeichert werden, zu vermitteln, bei
dem zur Ausgrenzung von auf einem leeren Kraftstofftank beruhenden
Fehlermeldungen, d. h. zur Abgrenzung von auf einem leeren Kraftstofftank
beruhenden Fehlermeldungen gegenüber
Fehlermeldungen, die durch technische Defekte bedingt sind, zusätzlich eine
Füllstandsbestimmung
des Kraftstofftanks vorgenommen und der bestimmte Füllstandswert
abgespeichert wird, und bei dem die Ausgabe sowie die Abspeicherung
der Fehlermeldungen in Abhängigkeit
von dem Füllstand
des Kraftstofftanks vorgenommen werden. Hierdurch ist es möglich, durch
Löschen
der Störlampe
und durch Löschen des
Fehlerspeichers nicht nur unnötige
Werkstattbesuche, sondern auch eine vergebliche Suche nach nicht
vorhandenen technischen Defekten bei einem Werkstattbesuch zu vermeiden.
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Das
Verfahren zum Erfassen und Dokumentieren von abgasrelevanten Fehlfunktionen
eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine mit Hilfe bordeigener Mittel
läßt sich
am besten in Verbindung mit der Zeichnung, welche den zeitlichen
Verlauf von Fahrzyklen, eine während
dieser Fahrzyklen auftretender Fehlfunktion, der Anzeige dieser
Fehlfunktion durch eine Störleuchte
und der Abspeicherung dieser Fehlfunktionen in einem Fehlerspeicher
zeigt, erläutern.
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Die
Zeichnung zeigt in dem oberen Schaubild (mit Buchstabe a) bezeichnet)
verschiedene Fahrzyklen eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine,
wobei die Fahrzyklen 1 und 2 bei leerem Tank erfolgen und zwischen
dem Fahrzyklus 2 und dem Fahrzyklus 3 ein Betankungsvorgang erfolgt.
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In
dem mit b) bezeichneten Schaubild ist ein Verfahren zum Erfassen
und Dokumentieren von abgasrelevanten Fehlfunktionen eines Fahrzeugs
mit Brennkraftmaschine mit Hilfe bordeigener Mittel dargestellt,
wie es dem Stand der Technik entspricht.
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In
dem oberen Graph ist eine während
der Fahrzyklen 1 und 2 auftretende Fehlfunktion, beispielsweise
Zündaussetzer
und/oder Störungen
im Kraftstoffversorgungssystem dargestellt, die auf einem leeren
Tank beruht und nach dem Betankungsvorgang zwischen dem zweiten
und dritten Fahrzyklus nicht mehr auftritt.
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Wie
in dem zweiten Graph dargestellt, wird eine Störleuchte, die eine Fehlfunktion
des Fahrzeugs signalisiert, eingeschaltet, da über zwei Fahrzyklen hinweg
eine Fehlerfunktion erfaßt
wurde. Die Störleuchte
wird erst wieder nach dem fünften
Fahrzyklus ausgeschaltet, obwohl die Fehlfunktion bereits nach dem
zweiten Fahrzyklus nicht mehr vorhanden war, weil bei einem derartigen,
dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren den Forderungen der kalifornischen
Umweltbehörde
(CARB) folgend eine Störleuchte
erst nach drei Fahrzyklen, in denen der Fehler nicht mehr aufgetreten
ist, ausgeschaltet werden darf. Simultan dazu wird die erfaßte Fehlfunktion in
dem Fehlerspeicher (unterster Graph) abgespeichert und erst wieder
nach 42 Fahrzyklen gelöscht, da
der Fehlerspeicher erst nach 40 Fahrzyklen, in denen die Fehlfunktion
nicht mehr aufgetreten ist, gelöscht
werden darf.
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Diese
Art der Ausgabe der Fehlermeldung sowie der Speicherung der Fehlfunktion
hat nun zum einen den Nachteil, daß der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise
zwischen dem vierten und fünften Fahrzyklus
eine Werkstatt aufsuchen wird, da die Störleuchte kontinuierlich aufleuchtet.
Das Werkstattpersonal wird nun den extern auslesbaren Fehlerspeicher
auslesen und ebenfalls eine Fehlfunktion feststellen, die in Wirklichkeit
nicht mehr vorhanden, da sie auf einem leergefahrenen Tank beruhte.
Auf diese Weise wird also nicht nur ein unnötiger Werkstattbesuch initiiert,
sondern darüber
hinaus auch eine Fehlfunktion in dem Fehlerspeicher abgespeichert,
die nicht mehr vorhanden ist und die daher beim Werkstattpersonal
zu einem unnötigen
Suchen führt.
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Um
dies zu vermeiden, wird nun folgendermaßen vorgegangen (vergl. den
mit c) bezeichneten Teil der Zeichnung).
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Sobald
eine Fehlfunktion aufgrund eines leergefahrenen Tanks, wie beispielsweise
anhand der Fahrzyklen 1 und 2 in der Zeichnung dargestellt, über zwei
Fahrzyklen hinweg auftritt, wird die Störleuchte eingeschaltet und
diese Fehlfunktion in dem Fehlerspeicher gespeichert. Simultan hierzu
wird der Füllstandswert
des Kraftstofftanks bestimmt und ebenfalls in dem Fehlerspeicher
gespeichert. Dieser Füllstandswert
ist in der Zeichnung als ”Leertanksignal” gekennzeichnet.
Dieses Leertanksignal zeigt nun einen Betankungsvorgang zwischen
dem zweiten und dritten Fahrzyklus an, und sowohl die Ausgabe der
Fehlermeldung als auch die Abspeicherung der Fehlfunktion wird nunmehr
durch eine Schaltungseinheit, beispielsweise durch eine ohnehin
vorhandene Motorsteuerung, in Abhängigkeit von dem Füllstandswert
des Kraftstofftanks beseitigt, d. h. es werden die Störlampe ausgeschaltet
und die in dem Fehlerspeicher gespeicherte Fehlfunktion gelöscht. Auf
diese Weise wird ein überflüssiger Werkstattbesuch
vermieden und darüber
hinaus kann bei einer späteren
zu Diagnose- oder
Wartungszwecken vorgenommene Abfrage des Fehlerspeichers die Fehlfunktion
in Verbindung zu dem Leertanksignal gesetzt und damit auch das Aufleuchten
der Störleuchte erklärt werden,
so daß durch
diese Zusatzinformation auch das Löschen der Störleuchte
erst nach drei Fehlerzyklen sowie das Löschen des Fehlerspeichers erst
nach 40 Fehlerzyklen obsolet sind.
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Das
Verfahren ermöglicht
mit anderen Worten eine zuverlässige
Unterscheidung von erfaßten Fehlfunktionen,
die auf einem temporär
leeren Tank beruhen und solchen, die auf einem tatsächlich vorhandenen,
kontinuierlich auftretenden technischen Defekt beruhen. Die Erfassung
der Füllstandsbestimmung
kann dabei in vorteilhafter Weise durch einen Füllstandssensor, durch die Erfassung von
Gemischabweichungen oder auch durch die an sich bekannte Beaufschlagung
des Kraftstofftanks mit Druck und Erfassung des sich im Anschluß daran
ergebenden Druckänderungsverlaufs
erfolgen.
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Neben
der Speicherung des Leertanksignals können in vorteilhafter Weise
auch weitere Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine wie Motortemperatur,
die Drehzahl u. dgl. abgespeichert werden.