DE4328090A1 - Kraftstoffdampf-Ablaßsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und zugehöriges Diagnoseverfahren - Google Patents

Kraftstoffdampf-Ablaßsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und zugehöriges Diagnoseverfahren

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuer- oder Regelvorrichtung für ein Kraftstoffdampf-Ablaßsystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung (nachstehend kurz als "Motor" bezeichnet) eines Kraftfahrzeuges, wobei das System zum Einführen oder Ablassen von Kraftstoffdampf, der von einem Kraftstoff verdampft, der in einem Kraftstofftank für den Motor enthalten ist, in einen Einlaßkanal des Motors dient, so daß der Kraftstoffdampf dem Kraftstoff zugemischt wird, der von einem Kraftstoffversorgungssystem zugeführt wird, um in den Motorzylindern verbrannt zu werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kraftstoffdampfablaßsystem sowie ein Diagnoseverfahren, welches eine Funktion zum Untersuchen des Ablaßsystems bezüglich des Auftretens eines Fehlers und zur Erzeugung eines Alarms bei der Ermittlung eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem aufweist.
Bislang wurden als Versuch, den Ausstoß des Kraftstoffdampfs an die Atmosphäre zu verhindern, in weitem Maße derartige Kraftstoffdampfablaßsysteme entwickelt und eingesetzt, die so ausgelegt sind, daß sie den Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank in den Einlaßkanal des Motors unter Berücksichtigung von dessen Betriebszuständen ablassen oder einführen.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung eines Kraftstoffdampfablaßsystems, welches in der japanischen Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr. 190555/1989 (JP-A-HI-190955) beschrieben ist.
Wie aus dieser Figur hervorgeht, weist ein Motor 1 eines Kraftfahrzeuges einen Einlaßkanal 2 auf, um ein Kraftstoff-Luftgemisch dem Motor zuzuführen. Zu diesem Zweck ist der Einlaßkanal 2 mit einem Drosselventil 3 versehen, um den Einlaßluftfluß zu steuern, sowie mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (nicht gezeigt) zum Einspritzen von Kraftstoff, welcher von einem Kraftstoffversorgungssystem einschließlich des Kraftstofftanks 4 zugeführt wird.
Der Kraftstoff 5 befindet sich in einem Kraftstofftank 4, der über ein Rohr 6 mit einem Kanister 7 in Verbindung steht, der so ausgebildet ist, daß er den Kraftstoffdampf absorbiert, der aus dem Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks 4 verdampft. Der Kanister 7 wiederum steht mit dem Einlaßkanal 2 an einem Ort stromabwärts des Drosselventils 3 über ein Rohr 8 in Verbindung, in welchem ein Ablaßventil 9 angebracht ist. Das Ablaßventil 9 wird durch ein Signal C gesteuert, welches von einer Motorsteuereinheit (ECU) 10 abhängig vom Betriebszustand des Motors ausgegeben wird, der durch Signale repräsentiert wird, die von verschiedenen, an sich bekannten Sensoren zugeführt werden und allgemein durch das Bezugszeichen D bezeichnet sind.
Die Rohre 6 und 8 arbeiten mit dem Kanister 7 und dem Ablaßventil 9 so zusammen, daß hierdurch ein Kraftstoffdampfablaßsystem zum Einführen oder Ablassen von Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank 4 in den Einlaßkanal 2 gebildet wird.
Weiterhin ist der Motor 1 mit einem Auspuffgaskanal (nicht gezeigt) und verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt) versehen, um den Motorbetriebszustand zu erfassen. Darüber hinaus weist der Einlaßkanal 2 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf, um den Kraftstoff 5 in den Einlaßkanal einzuspritzen, wie voranstehend erwähnt. Betriebstakte für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und das Zündsystem des Motors 1 stehen unter Steuerung durch die Motorsteuereinheit 10.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des in Fig. 4 gezeigten Kraftstoffdampfablaßsystems.
Die Motorsteuereinheit 10 steuert oder regelt optimal den Kraftstoffeinspritztakt, den Zündtakt und andere Steuer- oder Regelgrößen für den Motor 1 in Abhängigkeit von dessen Betriebszustand und daher vom Fahrzustand des Kraftfahrzeuges. Wenn ein Fahrer des Kraftfahrzeuges das Fahrpedal (Gaspedal) herunterdrückt, wird das Drosselventil 3 entsprechend dem Ausmaß des Herunterdrückens geöffnet, um hierdurch den Einlaßluftfluß zu erhöhen, wodurch sich die Menge der eingespritzten Kraftstoffmischung entsprechend erhöht.
Andererseits wird der Kraftstoffdampf, der aufgrund einer Verdampfung des in dem Kraftstofftank 4 enthaltenen Kraftstoffs entsteht, über das Rohr 6 durch den Kanister 7 absorbiert. Die Motorsteuereinheit 10 erzeugt das Ablaßventilsteuersignal C in Abhängigkeit von dem Motorbetriebszustand, der auf der Grundlage der Sensorsignale D ermittelt wird, und dies führt dazu, daß das Ablaßventil 9 geöffnet wird, um auf diese Weise zuzulassen, daß der durch den Kanister 7 absorbierte Kraftstoffdampf in den Einlaßkanal 2 über das Rohr 8 infolge eines Unterdrucks oder Saugdrucks in den Kanal 2 eingesaugt wird. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdampf dem Motor 1 zusammen mit der Kraftstoffmischung über den Einlaßkanal 2 zugeführt, um verbrannt zu werden. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Kraftstoffdampf an die Atmosphäre ausgestoßen wird.
Wenn jedoch zumindest eines der Verbindungsrohre 6 und 8 sich zugesetzt hat oder verstopft ist, infolge des Auftretens eines nicht normalen Zustands, kann der Kraftstoffdampf nicht mehr ausreichend in den Einlaßkanal 2 abgelassen werden, was zu einer Erhöhung des Innendrucks des Kraftstofftanks 4 führt, wodurch schließlich ein Austritt des Kraftstoffdampfs von dem Kraftstofftank 4 in die Atmosphäre über eine Kraftstoffeinlaßöffnung (nicht dargestellt) des Tanks 4 auftreten kann. Weiterhin führen eine Unterbrechung, eine Rißbildung, ein Bruch oder andere Fehler in den Rohren 6 und 8, dem Kraftstofftank 4, dem Kanister 7 und/oder dem Ablaßventil 9 zur Verursachung des Austretens des Kraftstoffdampfes in die Atmosphäre.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Fahrer die nicht normale Situation in dem Kraftstoffdampfablaßsystem überhaupt nicht erkennen kann, da der Motorbetrieb auf übliche oder normale Weise gesteuert werden kann, trotz des Auftretens eines derartigen, nicht normalen Zustands. Daher geht der Betrieb des Motors 1 weiter, wodurch eine große Menge an Kraftstoffdampf unkontrolliert in die Atmosphäre abgegeben wird.
Wie aus der voranstehenden Erläuterung deutlich wird, besteht bei dem bislang bekannten Kraftstoffdampfablaßsystem in der Hinsicht ein Problem, daß beim Auftreten eines nicht normalen Zustands in dem System der Kraftstoffdampf ständig an die Atmosphäre abgegeben wird. Dies liegt gemäß einer der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis daran, daß das System nicht mit der Fähigkeit oder Funktion versehen ist, einen nicht normalen Zustand zu diagnostizieren.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die beim bislang bekannten Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor auftretenden Probleme zu lösen.
Im einzelnen besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Kraftstoffdampfablaßsystems für einen Motor sowie eines Diagnoseverfahrens, welches die Diagnose bezüglich nicht normaler Zustände durchführen kann, um einen nicht normalen Zustand in dem System zu erfassen und den Fahrer oder eine Bedienungsperson bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem zu informieren, um hierdurch so früh wie möglich das Ablassen des Kraftstoffdampfes an die Atmosphäre zu verhindern.
Angesichts der voranstehenden und weiterer Ziele, die mit fortschreitender Beschreibung noch deutlicher werden, wird gemäß einer Zielrichtung der Erfindung ein Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor zur Verfügung gestellt, welches eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Kraftstofftank aufweist, eine Rohreinrichtung zum Einführen oder Ablassen von Kraftstoffdampf, der innerhalb des Kraftstofftanks erzeugt wird, in einen Einlaßkanal des Motors, eine Ablaßventileinrichtung, die in der Leitungseinrichtung angeordnet ist, eine Motorsteuereinheit zum Öffnen der Ablaßventileinrichtung, abhängig von einem Betriebszustand des Motors, eine Drucksensoreinrichtung zur Erfassung eines Druckes innerhalb des Kraftstofftanks, sowie eine Alarmeinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie unter der Steuerung der Motorsteuereinheit aktiviert werden kann. Die Motorsteuereinheit weist eine Einrichtung zum Öffnen des Ablaßventils für einen ersten vorbestimmten Zeitraum auf, wenn der Motorbetriebszustand ein stabiler Zustand ist, eine Einrichtung zur Durchführung einer Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der Grundlage der Größe einer Änderung des Innendrucks des Kraftstofftanks über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum abdeckt, sowie eine Einrichtung zur Aktivierung der Alarmeinrichtung, wenn das Auftreten eines nicht normalen Zustands ermittelt wird.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein Diagnoseverfahren für ein Kraftstoffdampfablaßsystem bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands zur Verfügung gestellt. Bei dem Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Kraftstofftank vorgesehen, eine Leitungseinrichtung zum Ablassen von in dem Kraftstofftank erzeugtem Kraftstoffdampf in einen Einlaßkanal des Motors, eine Ablaßventileinrichtung, die in der Leitungseinrichtung angebracht ist, eine Drucksensoreinrichtung zur Ermittlung eines Drucks innerhalb des Kraftstofftankes, und eine Ablaßventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Ablaßventils für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, wenn der Betriebszustand des Motors stabil ist. Das Diagnoseverfahren umfaßt folgende Schritte: Entscheiden, auf der Grundlage von Sensorsignalen, welche Betriebszustände des Motors anzeigen, ob der Motor in einem stabilen Zustand arbeitet; Heranholen eines Drucks innerhalb eines Kraftstofftanks vom Ausgang der Drucksensoreinrichtung, wenn der Betriebszustand des Motors stabil ist, und Speichern des Drucks als Anfangsdruckwert; Öffnen der Ablaßventileinrichtung über einen ersten vorbestimmten Zeitraum, um so zuzulassen, daß der Kraftstoffdampf innerhalb des Kraftstofftanks in den Einlaßkanal des Motors abgelassen wird, und darauffolgendes Schließen der Ablaßventileinrichtung, um hierdurch den ersten vorbestimmten Zeitraum zu beenden; Ermitteln von Differenzen zwischen dem Anfangsdruckwert und Drucken innerhalb des Kraftstofftanks, die an mehreren aufeinanderfolgenden diskreten Zeitpunkten erfaßt werden, während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, der gleichzeitig mit dem Beginn des ersten vorbestimmten Zeitraums beginnt und länger andauert als der erste vorbestimmte Zeitraum; Ermitteln eines Sammelwertes der Druckdifferenzen; Vergleichen des Sammelwertes mit einem vorbestimmten Minimalwert, welcher einen normalen Zustand des Kraftstoffdampfablaßsystems anzeigt; Entscheiden, daß bei dem Kraftstoffdampfablaßsystem ein nicht normaler Zustand vorliegt, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist; und Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist.
Die vorliegende Erfindung geht von der Tatsache aus, daß eine Änderung des Innendrucks des Kraftstofftanks nach dem Öffnen des Ablaßventils gering ist, wenn ein nicht normaler Zustand in dem Kraftstoffablaßsystem auftritt, beispielsweise eine Verstopfung, ein Leck oder dergleichen. Daher kann festgestellt werden, daß ein nicht normaler Zustand in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auftritt, wenn die Größe der Änderungen des Drucks innerhalb des Ablaßsystems während des zweiten vorbestimmten Zeitraums, der dem ersten vorbestimmten Zeitraum folgt, während dem das Ablaßventil geöffnet ist, kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert ist. In diesem Fall wird die Alarmeinrichtung aktiviert, um den Fahrer über das Auftreten eines derartigen, nicht normalen Zustandes des Kraftstoffdampfablaßsystems zu informieren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Ziele, Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung eines Kraftstoffdampfablaßsystems für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Ablaßsystems;
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung einer Diagnose bezüglich eines nicht normalen Zustands, welche von einer Steuereinheit durchgeführt wird, die in dem in Fig. 1 gezeigten System vorgesehen ist; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung eines bekannten Kraftstoffdampfablaßsystems.
In Fig. 1, welche eine Anordnung des Kraftstoffdampfablaßsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, sind die Bauteile, welche den voranstehend unter Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Bauteilen gleichen oder entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, und es wird auf eine erneute Beschreibung dieser Bauteile verzichtet. Eine Motorsteuereinheit 10A, die in Fig. 1 dargestellt ist, entspricht der in Fig. 4 gezeigten Einheit 10 und kann durch einen Mikrocomputer gebildet werden, welcher eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) aufweist, einen Speicher zum Speichern von Programmen, welche von der CPU ausgeführt werden sollen, einen Arbeitsbereich für die CPU, Eingangs-/Ausgangsschnittstellen zum Empfang der Sensorsignale und zur Ausgabe der Steuersignale an das Kraftstoffeinspritzsystem, das Zündtaktsteuersystem und andere, wie im Stand der Technik bekannt ist. Mit anderen Worten obliegt der Motorsteuereinheit 10A die Gesamtsteuerung oder Regelung des Motors. Zusätzlich ist die Steuereinheit 10A gemäß der Ausführungsform der Erfindung mit der Fähigkeit oder Funktion zum Diagnostizieren des Kraftstoffdampfablaßsystems bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands versehen. Eine derartige Diagnosefunktion kann mit Hilfe von Software durch Bereitstellung nur eines Drucksensors und einer Alarmeinrichtung als Hardware-Geräte verwirklicht werden, wie nachstehend erläutert ist.
Gemäß der Erfindung sind ein Drucksensor P innerhalb des Kraftstofftanks 11 und einer Alarmeinrichtung 12 vorgesehen, die unter der Steuerung der Motorsteuereinheit 10A stehen. Die Alarmeinrichtung 12 kann durch eine Lampe gebildet werden, die in Reaktion auf ein Abnormitätssignal E aktiviert wird, welches von der Motorsteuereinheit 10A ausgegeben wird.
Die Motorsteuereinheit 10A ist so programmiert, daß sie das Ablaßventil 9 einen ersten vorbestimmten Zeitraum lang öffnet, wenn der auf der Grundlage der Sensorsignale G erfaßte Motorbetriebszustand stabil ist, und eine Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der Grundlage der Größe der Änderung des Drucks P innerhalb des Kraftstofftanks 4 über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum durchgeführt wird, der den ersten Zeitraum abdeckt, um auf diese Weise ein Abnormitätssignal E zu erzeugen, wenn entschieden wird, daß ein nicht normaler Zustand vorliegt, wodurch die Alarmeinrichtung 12 aktiviert wird.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 2 und das Zeitablaufdiagramm von Fig. 3 zusammen mit Fig. 1 eine Beschreibung des Betriebs der Motorsteuereinheit 10A gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung zur Erfassung eines nicht normalen Zustands des Kraftstoffdampfablaßsystems.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird in einem Schritt S1 der Motorbetriebszustand überprüft, auf der Grundlage der Sensorsignale D, um zu entscheiden, ob sich der Motor in einem stabilen Zustand befindet, wodurch die Erfassung eines Fehlers oder eines nicht normalen Zustandes in dem Kraftstoffdampfablaßsystem durchgeführt werden kann. Befindet sich der Motor nicht in einem stabilen Zustand, endet die Bearbeitungsroutine (zurück). Wenn sich andererseits der Motor im stabilen Zustand befindet, wird der Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4, der durch den Drucksensor 11 zu diesem Zeitpunkt ermittelt wird, in dem Speicher der Motorsteuereinheit 10A als Anfangsdruckwert P0 gespeichert. Daraufhin wird in einem Schritt S3 der Inhalt eines Taktzählers T und eines Sammelwertzählers P1, welcher die Größe einer Änderung des Drucks innerhalb des Kraftstofftanks 4 anzeigt, jeweils auf Null zurückgesetzt, um hierdurch die Kraftstoffdampfablaßsteuerfunktion der Motorsteuereinheit 10A zu initialisieren, worauf das Steuersignal C erzeugt wird, um das Ablaßventil 9 zu öffnen. In diesem Fall wird, falls das Kraftstoffdampfablaßsystem normal arbeitet, der in dem Kanister 7 absorbierte Kraftstoffdampf in den Einlaßkanal 2 durch einen Unterdruck eingesaugt, der in dem Einlaßkanal 2 vorhanden ist (also einen Druck, der niedriger ist als der Druck innerhalb des Ablaßsystems). Daher nimmt der Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4 schnell ab (wie durch die durchgezogene Kurve in Fig. 3 angedeutet ist).
Wenn andererseits ein Fehler oder ein nicht normaler Zustand in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auftritt, beispielsweise eine Unterbrechung des Rohrs 6 oder 8, ein Riß oder eine Verstopfung in den Rohren und/oder in dem Kanister, so kann sich der Unterdruck innerhalb des Einlaßkanals 2 nur schwer zum Kraftstofftank 4 ausbreiten, infolge eines Lecks, und dies führt dazu, daß der Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4 nur langsam abnimmt, wie durch eine gestrichelte Kurve in Fig. 3 angedeutet ist, da dann, wenn in dem Ablaßsystem ein Leck auftritt, Umgebungsluft in das Ablaßsystem hineinfließt, wenn das Ablaßventil geöffnet wird. In diesem Zustand kann der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 4 nicht auf den Unterdruck innerhalb des Einlaßkanals 2 absinken.
Zur Ermittlung der Größe einer Änderung des Druckes P wird in einem Schritt S4 ein Druckdifferenz ΔP zu einem momentanen Zeitpunkt entsprechend nachstehender Beziehung ermittelt:
Δ = P0 - P (1)
Die ermittelte Druckdifferenz ΔP wird kumulativ dem Sammelzählerwert P1 hinzugefügt, der in dem Speicher gespeichert ist. Daher wird der Sammelzählerwert P1 aktualisiert auf (P1+ΔP), während der Taktzähler T schrittweise erhöht wird (in einem Schritt S5). Daraufhin erfolgt in einem Schritt S6 eine Entscheidung, ob der Inhalt des Taktzählers T das Ende des ersten vorbestimmten Zeitraums T1 erreicht hat (also ob die Zeit zum Öffnen des Ablaßventils 9 abgelaufen ist). Falls der Taktzähler T den Ablauf des ersten vorbestimmten Zeitraums T1 anzeigt, wird das Steuersignal c zurückgesetzt, wodurch das Ablaßventil 9 geschlossen wird (Schritt S7). In diesem Fall kann der Druck P innerhalb des Kraftstofftanks 4 nur allmählich auf einen positiven Druck ansteigen, infolge einer Verdampfung des Kraftstoffs innerhalb des Tanks 4 (vergleiche die durchgezogenen Kurven in Fig. 3), wenn das Kraftstoffdampfablaßsystem normal arbeitet. Wenn andererseits ein nicht normaler Zustand wie beispielsweise ein Leck vorliegt, steigt der Druck innerhalb des Kraftstofftanks 4 infolge des Hineinfließens der Umgebungsluft steil an, wie durch die gestrichelte Kurve in Fig. 3 angedeutet ist.
Daraufhin erfolgt in einem Schritt S8 eine Entscheidung, ob der Inhalt des Taktzählers T das Ende des zweiten vorbestimmten Zeitraums T2 erreicht hat oder nicht (also ob der Zeitpunkt erreicht ist, den Wert P1 zu überprüfen). Ist der zweite vorbestimmte Zeitraum T2 abgelaufen, so geht die Verarbeitung zu einem nächsten Schritt S9 über, und anderenfalls wird der Schritt S4 wiederholt, um die Druckdifferenz ΔP zu ermitteln, und den Wert P1 zu aktualisieren.
Führt die Entscheidung im Schritt S6 zu dem Ergebnis, daß der Taktzählerwert T nicht den Ablauf des ersten vorbestimmten Zeitraums T1 anzeigt, so wird der Ablaßventilschließschritt S7 übersprungen, um den voranstehend erwähnten Entscheidungsschritt S8 auszuführen. Hierbei wird darauf hingewiesen, daß der zweite vorbestimmte Zeitraum T2 zur Überprüfung des Sammelwerts länger eingestellt ist als der erste vorbestimmte Zeitraum T1 zum Öffnen des Ablaßventils 9. Daher wird im Schritt S8 entschieden, daß T1≠T2 ist, worauf der Schritt S4 wieder aufgenommen wird.
Auf diese Weise wird die Druckdifferenz ΔP über den zweiten vorbestimmten Zeitraum T2 (<T1) akumuliert, welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum T1 abdeckt, und als Ergebnis wird ein Sammel- oder Integralwert P1 entsprechend einem schraffierten Bereich Q in Fig. 3 erhalten.
In einem Schritt S9 wird der Sammelwert P1 als die Fläche Q gespeichert, welche die Größe einer Änderung des Druckes P repräsentiert. Die Fläche Q nimmt einen kleineren Wert ein, wenn in dem Ablaßsystem ein Leck auftritt, als dann, wenn das Ablaßsystem normal arbeitet. Dasselbe gilt für einen Fall, in welchem das Ablaßrohr 6 oder 8 verstopft ist.
Daraufhin wird in einem Schritt S10 die Fläche Q mit einem unteren Grenzwert Q0 verglichen, welcher den normalen Zustand des Ablaßrohrsystems (6, 7, 8) anzeigt, um hierdurch zu entscheiden, ob die Bedingung QP0 erfüllt ist oder nicht.
Ist die Fläche Q größer oder gleich dem unteren Grenzwert Q0, so wird ermittelt, daß das Kraftstoffdampfablaßsystem normal arbeitet (Schritt S11), wodurch die Bearbeitung endet (ZURÜCK). Wenn andererseits die Fläche Q kleiner als der untere Grenzwert Q0 ist, so wird ermittelt, daß das Ablaßsystem (6, 7, 8) an einem nicht normalen Zustand (Fehler) leidet, wodurch das Abnormitätssignal E erzeugt wird, um eine Alarmeinrichtung 12 zu aktivieren (Schritt 512), und die Routine endet (ZURÜCK).
Auf diese Weise wird die Druckdifferenz AP (also die Differenz zwischen dem Druck P0 innerhalb des Kraftstofftanks unmittelbar vor dem Öffnen des Ablaßventils 9 und dem Druck P innerhalb des Tanks 4 nach dem Öffnen des Ablaßventils 9) über den Ablaßzeitraum kumuliert, worauf ein Vergleich des Sammelwertes P1 oder der Fläche Q und des Bezugswertes erfolgt, nämlich des unteren Grenzwertes Q0, welcher einen normalen Zustand des Ablaßsystems anzeigt. Ist Q<Q0, so wird dann eine Entscheidung getroffen, daß das Ablaßsystem (6, 7, 8) an einem nicht normalen Zustand leidet, und die Alarmeinrichtung 12 wird aktiviert. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Abnormitätsentscheidung bei dem Kraftstoffdampfablaßsystem nicht auf der Grundlage des Momentanwertes der Druckdifferenz AP erfolgt, sondern auf der Grundlage des Sammelwertes der Druckdifferenz. Daher kann eine hohe Verläßlichkeit bezüglich des Ergebnisses der Abnormitätsentscheidung sichergestellt werden.
Durch wiederholte Ausführung der Ablaßsystemabnormitätserfassungsroutine, die in Fig. 2 gezeigt ist, im stabilen Motorbetriebszustand, um hierdurch die Alarmeinrichtung sofort bei der Ermittlung eines nicht normalen Zustands zu aktivieren, kann der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Auftreten eines nicht normalen Zustands ohne eine wesentliche Verzögerung erfahren. Daher kann eine Reparatur des Ablaßsystems, beispielsweise ein Austausch des fehlerhaften Rohres, sofort ausgeführt werden, wodurch früh eine unerwünschte Situation ausgeräumt werden kann, in welcher der Kraftstoffdampf ständig an die Atmosphäre abgelassen wird.
Aus der voranstehenden, detaillierten Beschreibung werden zahlreiche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung deutlich, und daher sollen die beigefügten Patentansprüche alle derartigen Merkmale und Vorteile des Systems abdecken, die innerhalb des wahren Wesens und Umfangs der Erfindung liegen. Da zahlreiche Abänderungen und Kombinationen Fachleuten auf diesem Gebiet auffallen werden, soll darüber hinaus die Erfindung nicht auf die erläuterte und beschriebene exakte Konstruktion und den entsprechenden Betriebsablauf beschränkt sein.
In diesem Zusammenhang wird beispielhaft darauf hingewiesen, daß zwar die Diagnose des Kraftstoffdampfablaßsystems auf der Grundlage des Sammel- oder Integralwertes der Druckdifferenzen ΔP durchgeführt wird (also durch Integrieren der Werte ΔP) im zweiten Zeitraum T2, daß jedoch diese Diagnose auch auf der Grundlage der Druckänderungsrate (also durch Differenzieren der Druckänderung) innerhalb des Kraftstofftanks durchgeführt werden kann, welche beim Öffnen bzw. Schließen des Ablaßventils 9 auftritt.
Daher können alle geeigneten Abänderungen und Äquivalente eingesetzt werden, die innerhalb des Wesens und Umfangs der Erfindung liegen.

Claims (9)

1. Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor, gekennzeichnet durch:
eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Kraftstofftank;
eine Leitungseinrichtung zum Ablassen von innerhalb des Kraftstofftanks erzeugtem Kraftstoffdampf in einem Einlaßkanal des Motors;
eine in der Leitungseinrichtung angebrachte Ablaßventileinrichtung; und
eine Steuereinrichtung zur Diagnose des Kraftstoffdampfablaßsystems bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands;
wobei die Steuereinrichtung aufweist:
eine Drucksensoreinrichtung zur Erfassung eines Drucks innerhalb des Kraftstofftanks;
eine Ablaßventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Ablaßventils über einen ersten vorbestimmten Zeitraum, wenn der Motor sich in einem stabilen Betriebszustand befindet; und
eine Diagnoseeinrichtung zur Durchführung einer Entscheidung bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands in dem Kraftstoffdampfablaßsystem auf der Grundlage der Größe einer Änderung des Drucks innerhalb des Kraftstofftanks über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum, welcher den ersten vorbestimmten Zeitraum abdeckt.
2. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kraftstoffdampfablaßsystem ein nicht normaler Zustand vorliegt, wenn die Größe der Änderung kleiner als ein vorbestimmter Minimalwert ist.
3. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung weiterhin aufweist:
eine Alarmeinrichtung zur Erzeugung eines Alarmsignals; und
eine Einrichtung zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn das Auftreten eines nicht normalen Zustands festgestellt wird.
4. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite vorbestimmte Zeitraum so ausgewählt ist, daß er zu demselben Zeitpunkt beginnt, wenn der erste vorbestimmte Zeitraum beginnt, während welchem das Ablaßventil geöffnet ist, wobei der zweite vorbestimmte Zeitraum eine Länge aufweist, die größer ist als die des ersten vorbestimmten Zeitraums, um zumindest einen Zeitraum, in welchem ein Druck innerhalb des Ablaßsystems, der einmal nach dem Öffnen der Ablaßventileinrichtung abgesunken ist, erneut einen Druckpegel einnimmt, der in dem Ablaßsystem herrschte, bevor das Ablaßventil geöffnet wurde, seit einem Zeitpunkt, wenn die Ablaßventileinrichtung in einem normalen Zustand des Kraftstoffdampfablaßsystems geschlossen wird.
5. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Änderung des Drucks durch einen Sammelwert von Differenzen zwischen dem Druck innerhalb des Kraftstofftanks, der vor Öffnen der Ablaßventileinrichtung festgestellt wird, und Drucken repräsentiert wird, die an diskreten Zeitpunkten während des zweiten vorbestimmten Zeitraums ermittelt werden.
6. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Änderung auf der Grundlage einer Änderungsrate des Drucks innerhalb des Ablaßsystems ermittelt wird, welche durch Öffnen der Ablaßventileinrichtung hervorgerufen wird, und einer Änderungsrate des Drucks innerhalb des Systems, welche durch Schließen der Ablaßventileinrichtung folgend auf das Öffnen der Ventileinrichtung hervorgerufen wird.
7. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßventilsteuereinrichtung und die Diagnoseeinrichtung als Teile einer Motorsteuereinheit auf Mikrocomputerbasis vorgesehen sind, welche die Gesamtsteuerung des Betriebs des Motors durchführt.
8. Kraftstoffdampfablaßsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Kanistereinrichtung vorgesehen ist, die an einem Ort stromabwärts der Ablaßventileinrichtung angebracht ist, um zeitweilig den Kraftstoffdampf aufzunehmen, wenn die Ablaßventileinrichtung geschlossen ist.
9. Verfahren zum Diagnostizieren eines Kraftstoffdampfablaßsystems, bezüglich des Auftretens eines nicht normalen Zustands, wobei das Kraftstoffdampfablaßsystem für einen Motor eine Kraftstoffversorgungseinrichtung einschließlich eines Kraftstofftanks aufweist, eine Leitungseinrichtung zum Ablassen von innerhalb des Kraftstofftanks erzeugtem Kraftstoffdampf in einen Einlaßkanal des Motors, eine in der Leitungseinrichtung angebrachte Ablaßventileinrichtung, eine Drucksensoreinrichtung zur Ermittlung eines Drucks innerhalb des Kraftstofftanks, und eine Ablaßventilsteuereinrichtung zum Öffnen des Ablaßventils über einen vorbestimmen Zeitraum, wenn der Motor sich in einem stabilen Betriebszustand befindet, und das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
einen Entscheidungsschritt auf der Grundlage von Sensorsignalen, welche Betriebszustände des Motors anzeigen, ob der Motor in einem stabilen Zustand arbeitet;
einen Druckholschritt, bei welchem ein Druck innerhalb des Kraftstofftanks geholt wird, vom Ausgang der Drucksensoreinrichtung, wenn der Motor sich in einem stabilen Zustand befindet, und zum Speichern des Drucks als Anfangsdruckwert;
einen Schritt des Öffnens der Ablaßventileinrichtung für einen ersten vorbestimmten Zeitraum, damit so der Kraftstoffdampf innerhalb des Kraftstofftanks in den Einlaßkanal des Motors abgelassen werden kann, und des nachfolgenden Schließens der Ablaßventileinrichtung, um hierdurch den ersten vorbestimmten Zeitraum zu beenden;
einen Schritt der Ermittlung von Differenzen zwischen dem Anfangsdruckwert und Drucken innerhalb des Kraftstofftanks, die an mehreren aufeinanderfolgenden, diskreten Zeitpunkten ermittelt werden, während eines zweiten vorbestimmten Zeitraums, der gleichzeitig mit dem Beginn des ersten vorbestimmten Zeitraums beginnt, und der länger andauert als der erste vorbestimmte Zeitraum;
einen Schritt der Ermittlung eines Sammelwertes der Druckdifferenzen;
einen Schritt des Vergleichs des Sammelwertes mit einem vorbestimmten Minimalwert, der einen normalen Zustand des Kraftstoffdampfablaßsystems anzeigt;
einen Entscheidungsschritt, bei welchem entschieden wird, daß in dem Kraftstoffdampfablaßsystem ein nicht normaler Zustand vorliegt, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist; und
einen auf den Entscheidungsschritt reagierenden Schritt zum Aktivieren der Alarmeinrichtung, wenn der Sammelwert kleiner als der vorbestimmte Minimalwert ist.
DE4328090A 1992-08-21 1993-08-20 Kraftstoffdampfablaßsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und zugehöriges Diagnoseverfahren Expired - Fee Related DE4328090C2 (de)

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