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WO2008037571A1 - Verfahren zur überprüfung einer tankentlüftungsvorrichtung, steuervorrichtung und brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur überprüfung einer tankentlüftungsvorrichtung, steuervorrichtung und brennkraftmaschine Download PDF

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Publication number
WO2008037571A1
WO2008037571A1 PCT/EP2007/059263 EP2007059263W WO2008037571A1 WO 2008037571 A1 WO2008037571 A1 WO 2008037571A1 EP 2007059263 W EP2007059263 W EP 2007059263W WO 2008037571 A1 WO2008037571 A1 WO 2008037571A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tank
pressure
opening
valve
tank ventilation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/059263
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Grunwald
Oliver Prinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Siemens VDO Automotive AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH, Siemens VDO Automotive AG filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to US12/442,602 priority Critical patent/US8108127B2/en
Priority to KR1020097008510A priority patent/KR101372473B1/ko
Publication of WO2008037571A1 publication Critical patent/WO2008037571A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0809—Judging failure of purge control system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir

Definitions

  • the invention relates to a method for checking a tank ventilation device, a control device, by means of which the method is executable, and an internal combustion engine with such a control device.
  • the method takes advantage of the natural formation of a sub ⁇ pressure within the tank ventilation device is switched off when the internal combustion engine advantage. Accordingly, after completion of the engine provide the decrease of thehariffentem ⁇ temperature by a temperature sensor observed. Below ⁇ the coolant temperature reaches a certain value, it is checked whether a arranged in the tank ventilation device pressure switch has closed. The closing of the pressure switch points to the formation of the natural Vaku ⁇ ums within the tank ventilation device. When the pressure switch is closed, therefore, a leak within the tank ventilation device can be excluded.
  • a disadvantage of this method is that it can be performed only with ist ⁇ switched internal combustion engine, since the tank ventilation device cools sufficiently strong only when the engine is switched off. Sufficient cooling but occurs only after a longer cooling time, which limits the feasibility of the method on longer at ⁇ permanent Abstellphasen.
  • the feasibility of the method is also dependent on the ambient temperature. At too high ambient temperatures, the cooling of the tank ventilation device is insufficient for the formation of the natural vacuum. Even with sufficient cooling, the amount of pressure reduction is relatively small, so that the Process is susceptible to interference and requires a high calibration effort.
  • a pressure scarf ⁇ ters the tank ventilation device is detected.
  • the pressure switch is in a low pressure position if there is pressure in the tank venting device that is less than a predetermined pressure limit, and otherwise in a high pressure position.
  • a controllable tank vent valve is arranged, which pneumatically connects the storage container and the suction pipe in an open state and pneumatically separates the storage container and the suction pipe in a closed state.
  • the controllable Tankentlüf ⁇ -venting valve is opened during operation of the internal combustion engine at least partially. After opening the tank vent valve, the position of the pressure switch is detected again. The operability of the tank venting device is then assessed based on a comparison of the position of the pressure switch prior to opening the tank venting valve with the position after opening the tank venting valve.
  • the method according to the invention makes it possible to check the functionality of the tank ventilation device during operation of the internal combustion engine. Since in part-load operation, the most common operating state of the internal combustion engine, a strong negative pressure prevails in the intake manifold, a sufficiently large pressure drop in the tank ventilation device can be effected by opening the tank vent valve within a very short time.
  • the implementation of the method therefore requires little time and can be carried out during almost the entire operating time of the internal combustion engine.
  • the frequency with which the procedure can be carried out is therefore very large. Since the negative pressure in the intake manifold is correspondingly high, especially in the partial load operation of the internal combustion engine, the pressure in the tank ventilation device can be lowered correspondingly by suitable activation of the tank ventilation valve. As a result, the process is insensitive to ambient temperature fluctuations, which makes the process insensitive to interference and reduces the calibration effort.
  • a fault of the tank ventilation device is detected in the event that the pressure switch is both in the high pressure position before opening the tank venting valve and after opening the tank venting valve.
  • Tank venting device would thereby result in a reduction in pressure, so that the pressure in the tank venting device would fall below the pressure limit.
  • the pressure switch would switch from the high pressure position to the low pressure position. If the pressure switch is in the high pressure position both before and after opening the tank venting valve, this is considered as reliable proof of a fault of the tank ventilation device. Possible errors include, for example, a de ⁇ Maschinenmaschineer pressure switch, a defective tank vent valve or a leak through which foreign air undesirably penetrates into the tank venting device and thus can prevent a decrease in pressure, in question.
  • the tank vent valve in the case that the pressure switch is located in front of the opening of the tank venting valve in the high-pressure position, the tank vent valve is opened to a predetermined first Publ ⁇ dration.
  • the first opening degree is dimensioned such that in the tank ventilation device only a pressure is set which is smaller than the pressure limit value when the tank ventilation device is leak-free.
  • the tank ventilation device is assessed as error-free, if the pressure switch is in the low-pressure position after opening the tank-venting valve until the first opening degree . Otherwise, a fault of the tank ventilation device is detected.
  • a faultless tank ventilation system can be reliably detected.
  • geeig ⁇ designated calibration of the first opening degree that the tank vent valve is opened too far, so that the pressure in the tank ventilation device itself then falls below the pressure limit, when a leak in the Tankentlüf ⁇ processing device is present is prevented. This situation would occur if the tank ventilation valve is opened so far that the gas flow from the tank ventilation device via the tank ventilation valve to the intake manifold is greater than the external air intake via the leak.
  • the tank venting device opens the tank ventilation valve dration to a predetermined second ⁇ ff- for detecting an error which is greater than the first Publ ⁇ dration. Subsequently, the position of the pressure switch is detected after opening the tank venting valve to the second opening degree. If the pressure switch is in the low pressure position after the tank vent valve is opened to the second degree of opening, the tank venting device fault is identified as a leak.
  • This embodiment of the method is based on the finding that when opening the tank venting valve to the second opening degree, the gas flow from the tank venting device to the intake manifold of the internal combustion engine is so strong that in the presence of a leak, the foreign air entry through this leak is insufficient to a drop in pressure ⁇ within the tank ventilation device to prevent below the predetermined pressure limit. So the position of the tank venting valve to the second opening degree, the gas flow from the tank venting device to the intake manifold of the internal combustion engine is so strong that in the presence of a leak, the foreign air entry through this leak is insufficient to a drop in pressure ⁇ within the tank ventilation device to prevent below the predetermined pressure limit. So the position of the tank venting valve to the second opening degree, the gas flow from the tank venting device to the intake manifold of the internal combustion engine is so strong that in the presence of a leak, the foreign air entry through this leak is insufficient to a drop in pressure ⁇ within the tank ventilation device to prevent below the predetermined pressure limit. So the position of the tank vent
  • the method may be configured such that the second opening degree is dimensioned such that only a pressure which is less than the pressure limit value is set in the tank ventilation device if the size of the leak is smaller than a predefined size ,
  • this embodiment of the method is the second Publ ⁇ dration calibrated such that the external air entry via an existing leak, which is smaller than a predefined a leak limit value is insufficient to compensate for the gas drainage from the tank ventilation device into the intake manifold. If, after opening the tank venting valve, the pressure switch switches from the high pressure position to the low pressure position until the second opening degree, this is considered as proof that the leak in the tank ventilation device is smaller than the leak size limit value.
  • This embodiment of the method therefore enables a further size estimation of the leak.
  • a function check of the tank venting ⁇ valve is performed before opening the tank venting valve to the second degree of opening.
  • the tank vent valve is only opened to the second degree of opening, if the functional ⁇ check shows that the tank vent valve is free of errors.
  • This configuration ensures that the tank venting valve does not jam in a closed position. This is a prerequisite for detecting a leak in the tank ventilation device.
  • This operating parameter can be, for example, the oxygen content of the exhaust gas of the internal combustion engine, which is measured by a lambda sensor arranged in the exhaust gas tract of the internal combustion engine.
  • the function check of the tank ventilation valve can be carried out reliably and by means of sensors already present in the internal combustion engine.
  • By opening the tank ventilation valve power vapors from the tank ventilation device in the intake manifold and participate in the combustion process. This results in a change in the exhaust gas composition. If the fuel composition remains unchanged, it is assumed that the tank vent valve is stuck in the closed position.
  • control device according to claims 9 to 16 is designed such that it can carry out the method according to claims 1 to 8. With regard to the advantages, reference is made to the statements on claims 1 to 8.
  • An internal combustion engine according to claim 17 has a control ⁇ device according to claims 9 to 16. Again, reference is made to the statements to claims 1 to 8 in terms of advantages.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle with an internal combustion engine and a tank ventilation system
  • FIG. 2 is a schematic detail view of the Tankent ⁇ ventilation system and the internal combustion engine
  • FIG. 3 is a flowchart of the method in a general form
  • FIG. 4 is a flow chart of an embodiment of the method.
  • a motor vehicle 1 is shown schematically, which has an internal combustion engine 2 and a tank ventilation device ⁇ 3.
  • the tank ventilation device 3 is connected via a connecting line 21 to the internal combustion engine 2.
  • the motor vehicle 1 further comprises a Steuervor ⁇ direction 4, by means of which the processes in the Brennkraftma ⁇ machine 2 and the tank ventilation device 3 are controllable.
  • the control device 4 is connected via data and signal lines 5 to the tank ventilation device 3 and the internal combustion engine 2.
  • the internal combustion engine 2 has a cylinder 6 and a piston 7 movable up and down in the cylinder 6.
  • the fresh air required for combustion is supplied via an intake tract 8 into the combustion chamber bounded by the cylinder 6 and the piston 7.
  • the intake 8 and the combustion chamber of the advertising selectively connected via an inlet valve 9 or ge ⁇ separates. Downstream of an intake opening 10 of the intake tract 8, is sucked at the fresh air, there is a controllable ⁇ throttle valve 11, by means of which the air mass flow can be adjusted in the combustion chamber. Downstream of the throttle valve 11 is located a draft tube 12.
  • the Burn ⁇ drying gases are exhausted through an exhaust manifold. 13
  • the combustion chamber and the exhaust tract 13 are selectively separated or connected via an outlet valve 24.
  • a lambda sensor 14 is arranged to measure the exhaust gas composition or the oxygen content of the exhaust gas.
  • the control device 4 is connected via data and signal lines 5 to the lambda sensor 14 and to the throttle valve 11.
  • the control device 4 can therefore access the measured value of the lambda sensor 14 and the throttle valve 11 ansteu ⁇ ern.
  • the tank ventilation system has a Kraftstoffvorratsbenzol ⁇ ter 15, in which fuel via a filler neck
  • a fuel vapor accumulator 17 for example an activated carbon filter, is provided, which adsorbs the fuel vapors.
  • the fuel vapor accumulator 17 is connected to the fuel reservoir 15 via a further connecting line 18, so that the fuel vapors produced there are conducted into the fuel vapor accumulator 17 and are adsorbed there.
  • the fuel vapor accumulator 17 is further connected via a vent line
  • the pressure in the tank ventilation system is detected by ⁇ means of a pressure switch 23.
  • the pressure switch 23 is designed such that it is in a low pressure ⁇ position, if the pressure in the tank ventilation device 3 is smaller than a predetermined pressure limit, and is otherwise in a high pressure position.
  • the tank vent valve 22 and the vent valve 20 are connected to the control device 4 via data and signal lines 5 and controllable by this.
  • the degree of opening of the tank venting valve 22 is infinitely adjustable by the control device 4.
  • the pressure switch 23 is connected via a data and signal lines 5 to the control device 4 so that it can detect the current position of the pressure switch 23.
  • the method according to the invention in a general ⁇ my form is shown as a flow chart.
  • the tank-venting valve 22 is at least partially opened in step 102, so that the tank-venting device 3 is pneumatically coupled to the intake manifold 12.
  • At least in part ⁇ load operation of the internal combustion engine 2 prevails in the intake manifold 12 negative pressure, so that it comes by opening the tank vent ⁇ valve 22 to a gas flow from the tank venting device 3 and the fuel vapor accumulator 17 to the intake manifold 12 of the engine 2.
  • the position of the pressure switch 23 is detected again in step 103.
  • the assessment of the functionality of the Tankent ⁇ ventilation device 3 is done after step 104 based on a comparison of the position of the pressure switch 23 before opening the tank vent valve 22 with the position of the pressure switch 23 after opening the tank vent valve 22nd
  • this method enables a functional check of the tank ventilation device 3 during operation of the internal combustion engine 2. Since the internal combustion engine 2 is operated most of the time in part-load operation, ie with the throttle valve 11 only partially open, the function check of the tank ventilation is present - Direction 3 almost during the entire period of operation of the internal combustion engine 2 possible. As a result, the frequency of checking the tank ventilation device 3 can be significantly increased. Since also prevail in the lower part load range of the engine 2 very high negative pressures in the intake manifold 12, a strong pressure reduction in the tank ventilation ⁇ system is possible, which makes the review of the tank ventilation device 3 more stable and allows a more accurate identification of existing defects. This becomes clear below with reference to the exemplary embodiment of the method illustrated in FIG. 4 shows an advantageous embodiment of the driving Ver ⁇ for checking the tank vent valve 22 is illustrated as Ab ⁇ output diagram.
  • step 200 After starting the method in step 200, it is first checked in step 201 whether the engine is in operating Be ⁇ . 2 If this is not the case, then this query is repeated.
  • step 201 it is also possible here to another method of checking the operation of the tank ventilation device 3 at standstill of the internal combustion ⁇ machine 2, as it is be ⁇ known for example from the prior art, be reconciled.
  • step 201 If it is determined in step 201 that the internal combustion engine 2 is in operation, it is transferred to step 202, in which it is checked whether the pressure switch 23 is in the high-pressure position. If this is not the case, the query is repeated.
  • step 203 the canister purge ⁇ valve 22 is opened up to a first opening degree.
  • the ERS ⁇ te opening degree can thereby be calibrated so that the pressure in the tank venting apparatus 3 only to below the pressure limit decreases if the Tankentlwestungsvor ⁇ device 3 is leak-free and dense.
  • a flow of gas from the tank ventilation device 3 and the fuel vapor accumulator 17 in the direction of the suction tube 12 provides a which is so low that only in the case that the tank venting apparatus 3 has no leak, the pressure in the tank venting device drops below the pressure limit and the pressure switch 23 switches to the low pressure position.
  • the pressure in the tank ventilation device 3 does not decrease due to the external air entry from below the pressure limit, wes ⁇ left half of the pressure switch 23 in the high-pressure position.
  • the position of the pressure scarf ⁇ ter 23 is detected again in step 204 and checks whether the pressure switch ter 23 is in the high pressure position. If this is not the case, ie the pressure switch 23 is in the low-pressure position, then the tank ventilation device 3 can be assessed as fault-free in step 205. This is justified by the fact that the proper functioning of the pressure switch 23 is proved by switching the pressure switch 23 from the high pressure position to the low pressure position.
  • the tank vent valve 22 is considered to be properly functional. Since the first opening degree of the tank ventilation valve 22 is calibrated such that a pressure reduction in the tank ventilation device 3 below the pressure limit and therefore a switching of the pressure switch 23 in the low pressure position only with leak-free tank ventilation device 3 is possible, the leak-free of the tank ventilation device 3 by taking the Low pressure position detected by the pressure switch 23.
  • step 204 If it is detected in step 204, however, is that the pressure switch 23 is still in the high-pressure position, in step 206, a functional testing of the tank venting ⁇ valve 22 is performed.
  • a functional testing of the tank venting valve 22 can be for example carried out such that the tank vent valve 22 geöff ⁇ net and wherein operation of the internal combustion engine 2, it is checked whether an operating parameter of the internal combustion engine 2 changes. More precisely, by opening the tank venting valve 22, a purge effect of the fuel vapor accumulator 17 occurs, so that the fuel vapors stored in the activated carbon filter pass over the fuel vapor Intake manifold 12 and the intake valve 9 are supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine 2 and take part in the combustion ⁇ .
  • the thus changed fuel mixture composition also has a changed exhaust gas composition result, which is detected by the lambda sensor 14. Is a change in the Abgaszu ⁇ composition by the lambda sensor 14 detected after the opening of the tank venting valve 22, so clamping the tank vent valve 22 in the closed can be excluded to ⁇ stand and the tank ventilation valve are assessed 22 as functional.
  • step 207 If it is detected in step 207 that the tank ventilation valve 22 is defective, it is identified as the error of the Tankentlüf ⁇ processing device. 3 Another functional testing of the tank ventilation device 3 is no longer useful at this point and is therefore broken with step 208 from ⁇ .
  • the tank-venting valve 22 is opened in step 209 up to a second opening degree, which is greater than the first opening degree.
  • the second Publ ⁇ dration can thereby be calibrated so that the Tankentlüf ⁇ venting valve is fully opened 22, or just enough so that the pressure within the tank venting apparatus 3 only drops below the pressure limit value, if the size of a possible leak is less than a predetermined leak size limit.
  • the size of the leak can be understood as meaning the opening area of the leak.
  • step 210 the position of the pressure switch 23 after opening the tank vent valve 22 to the second Publ ⁇ dration is detected. If the pressure switch 23 is in the low-pressure position, then in step 211 the error of
  • Tank ventilation device 3 initially identified as a leak. This statement is justified by the fact that a defect of the tank ventilation valve 22 can be excluded due to the previous positive ⁇ functional review. Further, by switching the pressure switch 23 from the high-pressure position to the low-pressure position, a defect of the pressure switch 23 can be excluded. Consequently, only the possibility of a leak in the tank ventilation device 3 remains. By switching the pressure switch 23 into the low pressure position after opening the tank ventilation valve 22 up to the second opening degree, it can be concluded that the leak in the tank ventilation system has a size which is smaller is considered the leak size limit.
  • step 210 If it is detected in step 210 that the pressure switch 23 is in the high-pressure position, the fault of the tank ventilation device 3 in step 212 can not be defined further. Possible errors are in particular a leak with a size above the leak size limit value, an error of the pressure switch 23 or a missing cap on the fuel tank 15 of the tank ventilation device 3 in question.
  • control device 5 data and control lines

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Abstract

Die Erfindung stellt ein robustes Verfahren, eine entsprechend ausgebildete Steuervorrichtung und eine Brennkraftmaschine bereit, mit denen die Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsvorrichtung bei Betrieb der Brennkraftmaschine möglich ist. Dazu wird: die Stellung eines Druckschalters (23) der Tankentlüftungsvorrichtung (3) erfasst, welcher den Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung anzeigt, ein steuerbares Tankentlüftungsventil (22), welches in einer Verbindungsleitung (21) zwischen einem Kraftstoffdämpfespeicher (17) und einem Saugrohr (12) der Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist, bei Betrieb der Brennkraftmaschine (2) zumindest teilweise geöffnet, nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) die Stellung des Druckschalters (23) erneut erfasst, die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsvorrichtung (3) basierend auf einem Vergleich der Stellung des Druckschalters (23) vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) mit der Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) beurteilt.

Description

Verfahren zur Überprüfung einer Tankentlüftungsvorrichtung, Steuervorrichtung und Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung einer Tankentlüftungsvorrichtung, eine Steuervorrichtung, mittels der das Verfahren ausführbar ist, und eine Brennkraftmaschine mit einer derartigen Steuervorrichtung.
Ein Verfahren zur Überprüfung einer Tankentlüftungsvorrich- tung ist aus der Patentschrift US 5,263,462 bekannt.
Das Verfahren macht sich die natürliche Bildung eines Unter¬ drucks innerhalb der Tankentlüftungsvorrichtung bei abgeschalteter Brennkraftmaschine zunutze. Demnach wird nach Ab- stellen der Brennkraftmaschine die Abnahme der Kühlmitteltem¬ peratur mittels eines Temperatursensors beobachtet. Unter¬ schreitet die Kühlmitteltemperatur einen bestimmten Wert, so wird überprüft, ob ein in der Tankentlüftungsvorrichtung angeordneter Druckschalter geschlossen hat. Das Schließen des Druckschalters weist auf die Ausbildung des natürlichen Vaku¬ ums innerhalb der Tankentlüftungsvorrichtung hin. Bei geschlossenem Druckschalter kann daher ein Leck innerhalb der Tankentlüftungsvorrichtung ausgeschlossen werden.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass es nur bei abge¬ schalteter Brennkraftmaschine ausgeführt werden kann, da sich die Tankentlüftungsvorrichtung nur bei abgeschalteter Brennkraftmaschine ausreichend stark abkühlt. Eine ausreichende Abkühlung tritt jedoch erst nach einer längeren Abkühldauer ein, was die Durchführbarkeit des Verfahrens auf länger an¬ dauernde Abstellphasen beschränkt. Die Ausführbarkeit des Verfahrens ist ferner auch von der Umgebungstemperatur abhängig. Bei zu hohen Umgebungstemperaturen ist die Abkühlung der Tankentlüftungsvorrichtung unzureichend für die Bildung des natürlichen Vakuums. Selbst bei ausreichender Abkühlung ist der Betrag der Druckerniedrigung relativ gering, so dass das Verfahren empfindlich gegenüber Störeinflüssen ist und einen hohen Kalibrierungsaufwand erfordert.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Überprüfung einer Tankentlüftungsvorrichtung, eine Steuervorrichtung und eine Brennkraftmaschine bereitzu¬ stellen, welche eine robuste und häufige Überprüfung der Tankentlüftungsvorrichtung der Brennkraftmaschine ermöglichen .
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren, die Steuervorrichtung und die Brennkraftmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der ab¬ hängigen Ansprüche.
In dem Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Anspruch 1 wird zunächst die Stellung eines Druckschal¬ ters der Tankentlüftungsvorrichtung erfasst. Der Druckschal- ter befindet sich in einer Niederdruckstellung, falls in der Tankentlüftungsvorrichtung ein Druck herrscht, der kleiner ist als ein vorgegebener Druckgrenzwert, und andernfalls in einer Hochdruckstellung. In einer Verbindungsleitung zwischen einem Speicherbehälter für Kraftstoffdämpfe der Tankentlüf- tungsvorrichtung und einem Saugrohr der Brennkraftmaschine ist ein steuerbares Tankentlüftungsventil angeordnet, welches in einem geöffneten Zustand den Speicherbehälter und das Saugrohr pneumatisch verbindet und in einem geschlossenen Zustand den Speicherbehälter und das Saugrohr pneumatisch trennt. Gemäß dem Verfahren wird das steuerbare Tankentlüf¬ tungsventil bei Betrieb der Brennkraftmaschine zumindest teilweise geöffnet. Nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils wird die Stellung des Druckschalters erneut erfasst. Die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsvorrichtung wird dann basierend auf einem Vergleich der Stellung des Druckschalters vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils mit der Stellung nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils beurteilt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsvorrichtung während des Betriebs der Brennkraftmaschine. Da im Teillastbetrieb, dem häufigsten Betriebszustand der Brennkraftmaschine, im Saugrohr ein starker Unterdruck herrscht, kann durch Öffnen des Tankentlüftungsventils innerhalb von kürzester Zeit ein ausreichend großer Druckabfall in der Tankentlüftungsvorrichtung bewirkt werden. Die Durchführung des Verfahrens bean- sprucht daher wenig Zeit und kann während fast der gesamten Betriebszeit der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Die Häufigkeit, mit der das Verfahren durchgeführt werden kann ist daher sehr groß. Da der Unterdruck im Saugrohr gerade im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine entsprechend hoch ist, kann der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung durch geeignete Ansteuerung des Tankentlüftungsventils entsprechend stark abgesenkt werden. Dadurch ist das Verfahren unempfindlich gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur, was das Verfahren störungsunempfindlich macht und den Kalibrierungs- aufwand reduziert.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 wird in dem Fall, dass sich der Druckschalter sowohl vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils als auch nach dem Öffnen des Tank- entlüftungsventils in der Hochdruckstellung befindet, ein Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung erkannt.
Aufgrund des Unterdrucks im Saugrohr ergibt sich durch das Öffnen des Tankentlüftungsventils ein Gasstrom von der Tank- entlüftungsvorrichtung zum Saugrohr. In einer fehlerfreien
Tankentlüftungsvorrichtung würde es dadurch zu einer Druckerniedrigung kommen, sodass der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung unter den Druckgrenzwert fallen würde. Unter diesen Umständen würde der Druckschalter von der Hochdruckstel- lung in die Niederdruckstellung umschalten. Befindet sich der Druckschalter sowohl vor als auch nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils in der Hochdruckstellung so gilt dies als sicherer Nachweis für einen Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung. Als mögliche Fehler kommen beispielsweise ein de¬ fekter Druckschalter, ein defektes Tankentlüftungsventil oder ein Leck, durch welches Fremdluft unerwünscht in die Tankent- lüftungsvorrichtung eindringt und somit eine Druckabnahme verhindern kann, in Frage.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird in dem Fall, dass sich der Druckschalter vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils in der Hochdruckstellung befindet, das Tankentlüftungsventil bis zu einen vorgegebenen ersten Öff¬ nungsgrad geöffnet wird. Der erste Öffnungsgrad ist derart bemessen ist, dass sich in der Tankentlüftungsvorrichtung nur dann ein Druck einstellt, der kleiner ist als der Druckgrenz- wert, wenn die Tankentlüftungsvorrichtung leckfrei ist. Die Tankentlüftungsvorrichtung wird als fehlerfrei beurteilt, falls sich der Druckschalter nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum ersten Öffnungsgrad in der Niederdruck¬ stellung befindet. Ansonsten wird ein Fehler der Tankentlüf- tungsvorrichtung erkannt.
Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens kann eine fehlerfreie Tankentlüftungsanlage sicher erkannt werden. Durch die geeig¬ nete Kalibrierung des ersten Öffnungsgrads wird verhindert, dass das Tankentlüftungsventil zu weit geöffnet wird, sodass der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung selbst dann unter den Druckgrenzwert absinkt, wenn ein Leck in der Tankentlüf¬ tungsvorrichtung vorhanden ist. Dieser Fall würde dann eintreten, wenn das Tankentlüftungsventil so weit geöffnet ist, dass der Gasstrom von der Tankentlüftungsvorrichtung über das Tankentlüftungsventil zum Saugrohr größer ist als der Fremd- lufteintag über das Leck. Schaltet der Druckschalter nach Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum ersten Öffnungsgrad von der Hochdruckstellung in die Niederdruckstellung, so stellt dies den Nachweis für die ordnungsgemäße Funktionsfä¬ higkeit des Tankentlüftungsventils und des Druckschalters so¬ wie für die Dichtheit der Tankentlüftungsvorrichtung dar. In der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 4 wird bei Erkennen eines Fehlers der Tankentlüftungsvorrichtung das Tankentlüftungsventil bis zum einen vorgegebenen zweiten Öff- nungsgrad geöffnet, welcher größer ist als der erste Öff¬ nungsgrad. Anschließend wird die Stellung des Druckschalters nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum zweiten Öffnungsgrad erfasst. Falls sich der Druckschalter nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum zweiten Öffnungs- grad in der Niederdruckstellung befindet, wird der Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung als Leck identifiziert wird.
Dieser Ausgestaltung des Verfahrens liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beim Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum zweiten Öffnungsgrad der Gasfluss von der Tankentlüftungsvorrichtung zum Saugrohr der Brennkraftmaschine so stark ist, dass bei Vorliegen eines Lecks der Fremdlufteintrag durch dieses Leck nicht ausreicht, um ein Absinken des Drucks in¬ nerhalb der Tankentlüftungsvorrichtung unter den vorgegebenen Druckgrenzwert zu verhindern. Wird also die Stellung des
Druckschalters nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zu diesem zweiten Öffnungsgrad als die Niederdruckstellung erkannt, kann der Fehler dahingehend präzisiert werden, dass ein Leck in der Tankentlüftungsvorrichtung vorliegt. Der Druckschalter und das Tankentlüftungsventils funktionieren hingegen vorschriftsmäßig. Diese Vorgehensweise erlaubt daher eine Präzisierung des erkannten Fehlers.
Das Verfahren kann gemäß Anspruch 5 noch dahingehend ausges- taltet werden, dass der zweite Öffnungsgrad derart bemessen ist, dass sich in der Tankentlüftungsvorrichtung nur dann ein Druck einstellt, der kleiner ist als der Druckgrenzwert, wenn die Größe des Lecks kleiner ist als eine vorgegebene Größe.
Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens ist der zweite Öff¬ nungsgrad derart kalibriert, dass der Fremdlufteintrag über ein vorhandenes Leck, welches kleiner ist als ein vorgegebe- ner Leckgrößengrenzwert, nicht ausreicht, um den Gasabfluss von der Tankentlüftungsvorrichtung in das Saugrohr zu kompensieren. Schaltet der Druckschalter nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum zweiten Öffnungsgrad von der Hoch- druckstellung in die Niederdruckstellung, so gilt dies als Nachweis, dass das Leck in der Tankentlüftungsvorrichtung kleiner ist als der Leckgrößengrenzwert. Diese Ausgestaltung des Verfahrens ermöglicht daher eine weitergehende Größenab¬ schätzung des Lecks.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 6 wird vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils bis zum zweiten Öffnungsgrad eine Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungs¬ ventils durchgeführt. Das Tankentlüftungsventil wird nur dann bis zum zweiten Öffnungsgrad geöffnet, falls die Funktions¬ überprüfung ergibt, dass das Tankentlüftungsventil fehlerfrei ist .
Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass das Tank- entlüftungsventil nicht in einer geschlossenen Stellung klemmt. Dies ist Voraussetzung zur Erkennung einer Leckage in der Tankentlüftungsvorrichtung.
Gemäß den Ausgestaltungen des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 und 8 wird zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Tank¬ entlüftungsventils überprüft, ob sich nach dem Ansteuern des Tankentlüftungsventils bzw. nach dem Öffnen des Tankentlüf¬ tungsventils ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine än¬ dert. Dieser Betriebsparameter kann beispielsweise der Sauer- stoffgehalt des Abgases der Brennkraftmaschine sein, welcher durch einen im Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordneten Lambda-Sensor gemessen wird.
Durch diese Ausgestaltungen kann die Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungsventils zuverlässig und mittels bereits in der Brennkraftmaschine vorhandenen Sensoren durchgeführt werden. Durch das Öffnen des Tankentlüftungsventils strömen Kraft- stoffdämpfe von der Tankentlüftungsvorrichtung in das Saugrohr und nehmen am Verbrennungsvorgang teil. Dies hat eine Änderung der Abgaszusammensetzung zur Folge. Bleibt die KraftstoffZusammensetzung unverändert, wird angenommen, dass das Tankentlüftungsventil in der geschlossenen Stellung klemmt .
Die Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 16 ist derart ausgestaltet, dass sie das Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8 ausführen kann. Bezüglich der Vorteile wird auf die Ausführungen zu den Ansprüchen 1 bis 8 verwiesen.
Eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17 weist eine Steuer¬ vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 16 auf. Auch hier wird bezüglich der Vorteile auf die Ausführungen zu den Ansprüchen 1 bis 8 verwiesen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei¬ spiels mit Bezug auf die beigefügte Figur näher erläutert. In den Figuren sind:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine und einer Tankentlüftungsanlage,
Figur 2 eine schematische Detailansicht der Tankent¬ lüftungsanlage und der Brennkraftmaschine,
Figur 3 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens in einer allgemeinen Form
Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens.
In Figur 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, welches eine Brennkraftmaschine 2 und eine Tankentlüftungs¬ vorrichtung 3 aufweist. Die Tankentlüftungsvorrichtung 3 ist über eine Verbindungsleitung 21 mit der Brennkraftmaschine 2 verbunden. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ferner eine Steuervor¬ richtung 4, mittels welcher die Vorgänge in der Brennkraftma¬ schine 2 und der Tankentlüftungsvorrichtung 3 steuerbar sind. Zu diesem Zweck ist die Steuervorrichtung 4 über Daten- und Signalleitungen 5 mit der Tankentlüftungsvorrichtung 3 und der Brennkraftmaschine 2 verbunden.
In Figur 2 sind die Tankentlüftungsvorrichtung 3, die Brenn- kraftmaschine 2 und die Steuervorrichtung 4 detailliert dar¬ gestellt. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist die Darstellung auf die zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Bestandteile beschränkt.
Die Brennkraftmaschine 2 weist einen Zylinder 6 und einen in dem Zylinder 6 auf und ab bewegbaren Kolben 7 auf. Die zur Verbrennung benötigte Frischluft wird über einen Ansaugtrakt 8 in den durch den Zylinder 6 und den Kolben 7 begrenzten Brennraum zugeführt. Der Ansaugtrakt 8 und der Brennraum wer- den über ein Einlassventil 9 wahlweise verbunden oder ge¬ trennt. Stromabwärts einer Ansaugöffnung 10 des Ansaugtrakts 8, an der Frischluft angesaugt wird, befindet sich eine steu¬ erbare Drosselklappe 11, mittels welcher der Luftmassenstrom in dem Brennraum eingestellt werden kann. Stromabwärts der Drosselklappe 11 befindet sich ein Saugrohr 12. Die Verbren¬ nungsgase werden über einen Abgastrakt 13 ausgestoßen. Der Brennraum und der Abgastrakt 13 werden über ein Auslassventil 24 wahlweise getrennt oder verbunden. Im Abgastrakt 13 ist ein Lambda-Sensor 14 angeordnet, um die Abgaszusammensetzung bzw. den Sauerstoffgehalt des Abgases zu messen.
Die Steuervorrichtung 4 ist über Daten- und Signalleitungen 5 mit dem Lambda-Sensor 14 und mit der Drosselklappe 11 verbunden. Die Steuervorrichtung 4 kann daher auf den Messwert des Lambda-Sensors 14 zugreifen und die Drosselklappe 11 ansteu¬ ern . Die Tankentlüftungsanlage weist einen Kraftstoffvorratsbehäl¬ ter 15 auf, in welchen Kraftstoff über einen Einfüllstutzen
16 zuführbar ist. Ferner ist ein Kraftstoffdämpfespeicher 17, beispielsweise ein Aktivkohlefilter, vorgesehen, welcher die Kraftstoffdämpfe adsorbiert. Der Kraftstoffdämpfespeicher 17 ist über eine weitere Verbindungsleitung 18 mit dem Kraft- stoffvorratsbehälter 15 verbunden, so dass die dort entstehenden Kraftstoffdämpfe in den Kraftstoffdämpfespeicher 17 geleitet werden und dort adsorbiert werden. Der Kraftstoff- dämpfespeicher 17 ist weiterhin über eine Entlüftungsleitung
19 und ein darin angeordnetes steuerbares Entlüftungsventil
20 mit der Umgebung verbindbar. Der Kraftstoffdämpfespeicher
17 ist über die Verbindungsleitung 21 und ein darin angeordnetes steuerbares Tankentlüftungsventil 22 mit dem Saugrohr 12 der Brennkraftmaschine 2 pneumatisch verbindbar. Bei geöffnetem Tankentlüftungsventil 22 ist der Kraftstoff¬ dämpfespeicher 17 pneumatisch mit dem Saugrohr 12 verbunden, während der Kraftstoffdämpfespeicher 17 bei geschlossenem Tankentlüftungsventil 22 pneumatisch von dem Saugrohr 12 ge- trennt ist. Der Druck in der Tankentlüftungsanlage wird mit¬ tels eines Druckschalters 23 erfasst. Der Druckschalter 23 ist derart ausgebildet, dass er sich in einer Niederdruck¬ stellung befindet, falls der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung 3 kleiner ist als ein vorgegebener Druckgrenzwert, und sich ansonsten in einer Hochdruckstellung befindet.
Das Tankentlüftungsventil 22 und das Entlüftungsventil 20 sind mit der Steuervorrichtung 4 über Daten- und Signalleitungen 5 verbunden und von dieser steuerbar. Der Öffnungsgrad des Tankentlüftungsventils 22 ist von der Steuervorrichtung 4 stufenlos einstellbar. Ferner ist der Druckschalter 23 derart über eine Daten- und Signalleitungen 5 mit der Steuervorrichtung 4 verbunden, dass diese die aktuelle Stellung des Druckschalters 23 erfassen kann.
In Figur 3 ist das erfindungsgemäße Verfahren in einer allge¬ meinen Form als Ablaufdiagramm dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Schritt 100 wird in Schritt 101 die Stel¬ lung des Druckschalters 23 erfasst. Anschließend wird das Tankentlüftungsventil 22 in Schritt 102 zumindest teilweise geöffnet, so dass die Tankentlüftungsvorrichtung 3 pneuma- tisch mit dem Saugrohr 12 gekoppelt ist. Zumindest im Teil¬ lastbetrieb der Brennkraftmaschine 2 herrscht im Saugrohr 12 Unterdruck, so dass es durch das Öffnen des Tankentlüftungs¬ ventils 22 zu einer Gasströmung von der Tankentlüftungsvorrichtung 3 bzw. vom Kraftstoffdämpfespeicher 17 zum Saugrohr 12 der Brennkraftmaschine 2 kommt. Nach einer gewissen Zeit wird in Schritt 103 die Stellung des Druckschalters 23 erneut erfasst. Die Beurteilung der Funktionsfähigkeit der Tankent¬ lüftungsvorrichtung 3 geschieht nach Schritt 104 basierend auf einem Vergleich der Stellung des Druckschalters 23 vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils 22 mit der Stellung des Druckschalters 23 nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils 22.
Wie schon weiter oben erwähnt wurde, ermöglicht dieses Ver- fahren eine Funktionsüberprüfung der Tankentlüftungsvorrichtung 3 während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2. Da die Brennkraftmaschine 2 die meiste Zeit im Teillastbetrieb, d.h. bei nur teilweise geöffneter Drosselklappe 11, betrieben wird, ist die Funktionsüberprüfung der Tankentlüftungsvor- richtung 3 fast während der gesamten Betriebszeit der Brennkraftmaschine 2 möglich. Dadurch kann die Häufigkeit der Ü- berprüfung der Tankentlüftungsvorrichtung 3 deutlich gesteigert werden. Da ferner gerade im unteren Teillastbereich der Brennkraftmaschine 2 sehr hohe Unterdrücke im Saugrohr 12 herrschen, ist ein starker Druckabbau in der Tankentlüftungs¬ anlage möglich, was die Überprüfung der Tankentlüftungsvorrichtung 3 stabiler macht und eine genauere Identifizierung vorhandener Defekte ermöglicht. Dies wird nachfolgend anhand des in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiels des Verfah- rens deutlich. In Figur 4 ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Ver¬ fahrens zur Überprüfung des Tankentlüftungsventils 22 als Ab¬ laufdiagramm dargestellt.
Nach dem Start des Verfahrens in Schritt 200 wird in Schritt 201 zunächst überprüft, ob die Brennkraftmaschine 2 in Be¬ trieb ist. Ist dies nicht der Fall, so wird diese Abfrage wiederholt. Alternativ ist hier auch möglich, zu einem anderen Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsvorrichtung 3 bei Stillstand der Brennkraftma¬ schine 2, wie es beispielsweise aus dem Stand der Technik be¬ kannt ist, überzuleiten.
Wird in Schritt 201 festgestellt, dass die Brennkraftmaschine 2 in Betrieb ist, wird zu Schritt 202 übergeleitet, bei dem geprüft wird, ob sich der Druckschalter 23 in der Hochdruckstellung befindet. Ist dies nicht der Fall, so wird die Ab¬ frage wiederholt.
In dem Fall, dass sich der Druckschalter 23 in der Hochdruckstellung befindet, wird in Schritt 203 das Tankentlüftungs¬ ventil 22 bis zu einem ersten Öffnungsgrad geöffnet. Der ers¬ te Öffnungsgrad kann dabei so kalibriert sein, dass der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung 3 nur dann bis unterhalb des Druckgrenzwertes absinkt, falls die Tankentlüftungsvor¬ richtung 3 leckfrei bzw. dicht ist. Beim Öffnen des Tankent¬ lüftungsventils 22 bis zum ersten Öffnungsgrad stellt sich ein Gasstrom von der Tankentlüftungsvorrichtung 3 bzw. dem Kraftstoffdämpfespeicher 17 in Richtung des Saugrohrs 12 ein, welcher so gering ist, dass nur in dem Fall, dass die Tankentlüftungsvorrichtung 3 kein Leck aufweist, der Druck in der Tankentlüftungseinrichtung unter den Druckgrenzwert absinkt und der Druckschalter 23 in die Niederdruckstellung umschaltet. Im Falle eines Lecks in der Tankentlüftungsvorrichtung 3 sinkt der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung 3 aufgrund des Fremdlufteintrags nicht unter den Druckgrenzwert ab, wes¬ halb der Druckschalter 23 in der Hochdruckstellung verbleibt. Nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils 22 bis zum ersten Öffnungsgrad wird in Schritt 204 die Stellung des Druckschal¬ ters 23 erneut erfasst und überprüft, ob sich der Druckschal- ter 23 in der Hochdruckstellung befindet. Ist dies nicht der Fall, d.h. der Druckschalter 23 befindet sich in der Niederdruckstellung, so kann die Tankentlüftungsvorrichtung 3 im Schritt 205 als fehlerfrei beurteilt werden. Dies ist dadurch begründbar, dass durch das Umschalten des Druckschalters 23 von der Hochdruckstellung in die Niederdruckstellung die ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit des Druckschalters 23 erwiesen ist. Gleichzeitig ist dies auch ein Nachweis dafür, dass das Tankentlüftungsventil 22 ordnungsgemäß geöffnet hat, da sonst kein Druckabbau in der Tankentlüftungsvorrichtung 3 möglich gewesen wäre. Somit gilt auch das Tankentlüftungsventil 22 als ordnungsgemäß funktionsfähig. Da der erste Öffnungsgrad des Tankentlüftungsventils 22 derart kalibriert ist, dass ein Druckabbau in der Tankentlüftungsvorrichtung 3 unter den Druckgrenzwert und daher ein Umschalten des Druckschalters 23 in die Niederdruckstellung nur bei leckfreier Tankentlüftungsvorrichtung 3 möglich ist, ist auch die Leckfreiheit der Tankentlüftungsvorrichtung 3 durch das Einnehmen der Niederdruckstellung durch den Druckschalter 23 nachgewiesen.
Wird in Schritt 204 hingegen erkannt, dass sich der Druckschalter 23 weiterhin in der Hochdruckstellung befindet, wird in Schritt 206 eine Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungs¬ ventils 22 durchgeführt.
Eine Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungsventils 22 kann beispielsweise derart durchgeführt werden, dass bei Betrieb der Brennkraftmaschine 2 das Tankentlüftungsventil 22 geöff¬ net wird und überprüft wird, ob sich ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 2 ändert. Genauer gesagt kommt es durch das Öffnen des Tankentlüftungsventils 22 zu einem Spül¬ effekt des Kraftstoffdämpfespeichers 17, sodass die in dem Aktivkohlefilter gespeicherten Kraftstoffdämpfe über das Saugrohr 12 und das Einlassventil 9 dem Brennraum der Brennkraftmaschine 2 zugeführt werden und an der Verbrennung teil¬ nehmen. Die dadurch veränderte Brenngemischzusammensetzung hat auch eine veränderte Abgaszusammensetzung zu Folge, was durch den Lambda-Sensor 14 erfasst wird. Wird nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils 22 eine Veränderung der Abgaszu¬ sammensetzung durch den Lambda-Sensor 14 erfasst, so kann ein Klemmen des Tankentlüftungsventils 22 im geschlossenen Zu¬ stand ausgeschlossen werden und das Tankentlüftungsventil 22 als funktionsfähig beurteilt werden.
Wird in Schritt 207 erkannt, dass das Tankentlüftungsventil 22 defekt ist, so wird dies als der Fehler der Tankentlüf¬ tungsvorrichtung 3 identifiziert. Eine weitere Funktionsüber- prüfung der Tankentlüftungsvorrichtung 3 ist an dieser Stelle nicht mehr weiter sinnvoll und wird daher mit Schritt 208 ab¬ gebrochen .
Wird hingegen in Schritt 207 das Tankentlüftungsventil 22 als fehlerfrei beurteilt, so wird das Tankentlüftungsventil 22 in Schritt 209 bis zu einem zweiten Öffnungsgrad, welcher größer ist als der erste Öffnungsgrad, geöffnet. Der zweite Öff¬ nungsgrad kann dabei so kalibriert sein, dass das Tankentlüf¬ tungsventil 22 vollständig geöffnet wird, oder nur soweit, dass der Druck innerhalb der Tankentlüftungsvorrichtung 3 nur dann unterhalb des Druckgrenzwerts absinkt, wenn die Größe eines eventuellen Lecks kleiner ist als ein vorgegebener Leckgrößengrenzwert. Unter der Größe des Lecks kann dabei beispielsweise die Öffnungsfläche des Lecks verstanden wer- den.
In Schritt 210 wird die Stellung des Druckschalters 23 nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils 22 bis zum zweiten Öff¬ nungsgrad erfasst. Befindet sich der Druckschalter 23 in der Niederdruckstellung, so wird in Schritt 211 der Fehler der
Tankentlüftungsvorrichtung 3 zunächst als Leck identifiziert. Diese Feststellung ist dadurch begründbar, dass ein Defekt des Tankentlüftungsventils 22 aufgrund der vorhergehenden po¬ sitiven Funktionsüberprüfung ausgeschlossen werden kann. Ferner ist durch das Umschalten des Druckschalters 23 von der Hochdruckstellung in die Niederdruckstellung auch ein Defekt des Druckschalters 23 auszuschließen. Folglich bleibt nur noch die Möglichkeit eines Lecks in der Tankentlüftungsvorrichtung 3. Durch das Umschalten des Druckschalters 23 in die Niederdruckstellung nach Öffnen des Tankentlüftungsventils 22 bis zum zweiten Öffnungsgrad kann weiterhin geschlossen wer- den, dass das Leck in der Tankentlüftungsanlage eine Größe aufweist, welche kleiner ist als der Leckgrößengrenzwert. Dies hängt damit zusammen, dass der Gasabfluss von der Tank¬ entlüftungsvorrichtung 3 über das Tankentlüftungsventil 22 in das Saugrohr 12 bei einer Öffnung des Tankentlüftungsventils 22 bis zum zweiten Öffnungsgrad größer ist als der Fremdluft¬ eintrag über das Leck. Da der Leckgrößengrenzwert beliebig kalibrierbar ist, könne Lecks mit beliebiger Größe erkannt werden .
Wird in Schritt 210 erkannt, dass sich der Druckschalter 23 in der Hochdruckstellung befindet, kann der Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung 3 in Schritt 212 nicht näher definiert werden. Als mögliche Fehler kommen insbesondere ein Leck mit einer Größe über den Leckgrößengrenzwert, ein Fehler des Druckschalters 23 oder eine fehlende Verschlusskappe auf den Kraftstoffvorratsbehälter 15 der Tankentlüftungsvorrichtung 3 in Frage.
Das Verfahren wird in Schritt 213 beendet.
In dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nicht nur ein Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung 3 bei Betrieb der Brennkraftmaschine 2 erkannt werden, sondern der Fehler kann auch näher präzisiert werden. Weiterhin kann durch geeignete Kalibrierung des ersten und zweiten Öffnungsgrades die Größe einer möglichen Leckarge grob abgeschätzt werden. Das Verfahren ist kostengünstig, da es keine zusätz- liehen Komponenten benötigt, als solche, die in den meisten Brennkraftmaschinen heute standardmäßig integriert sind.
Bezugszeichenliste :
1 Kraftfahrzeug
2 Brennkraftmaschine
3 Tankentlüftungsvorrichtung
4 Steuervorrichtung 5 Daten- und Steuerleitungen
6 Zylinder
7 Kolben
8 Ansaugtrakt
9 Einlassventil 10 Ansaugöffnung
11 Drosselklappe
12 Saugrohr
13 Abgastrakt
14 Lambda-Sensor 15 Kraftstoffvorratsbehälter
16 Einfüllstutzen
17 Kraftstoffdämpfespeicher
18 Verbindungsleitung
19 Entlüftungsleitung 20 Entlüftungsventil
21 Weitere Verbindungsleitung
22 Tankentlüftungsventil
23 Druckschalter

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Tankentlüftungsvorrichtung (3) für eine Brennkraftma- schine (2), wobei die Stellung eines Druckschalters (23) der Tankentlüf¬ tungsvorrichtung (3) erfasst wird, welcher sich in einer Niederdruckstellung befindet, falls der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung (3) kleiner ist als ein vor- gegebener Druckgrenzwert, und welcher sich andernfalls in einer Hochdruckstellung befindet, ein steuerbares Tankentlüftungsventil (22) der Tankent¬ lüftungsvorrichtung (3) , welches in einer Verbindungsleitung (21) zwischen einem Kraftstoffdämpfespeicher (17) und einem Saugrohr (12) der Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist und in einem geöffneten Zustand den Kraftstoffdämpfespeicher (17) und das Saugrohr (12) pneumatisch verbindet und in einem geschlossenen Zustand den Kraftstoffdämpfespeicher (17) und das Saugrohr (12) pneumatisch trennt, bei Betrieb der Brennkraftmaschine (2) zumindest teilweise geöffnet wird, nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) die Stellung des Druckschalters (23) erneut erfasst wird, die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsvorrichtung (3) basierend auf einem Vergleich der Stellung des
Druckschalters (23) vor dem Öffnen des Tankentlüftungs¬ ventils (22) mit der Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) beur¬ teilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Fall, dass sich der Druckschalter (23) sowohl vor dem Öffnen als auch nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) in der Hochdruckstellung befindet, ein Fehler der Tankentlüf- tungsvorrichtung (3) erkannt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Fall, dass sich der Druckschalter (23) vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) in der Hochdruckstellung befindet, das Tankentlüftungsventil (22) bis zu einen vorgegebenen ersten Öffnungsgrad geöffnet wird, welcher derart bemes¬ sen ist, dass sich in der Tankentlüftungsvorrichtung (3) nur dann ein Druck einstellt, der kleiner ist als der Druckgrenzwert, wenn die Tankentlüftungsvorrichtung (3) leckfrei ist, und - die Tankentlüftungsvorrichtung (3) als fehlerfrei beurteilt wird, falls sich der Druckschalter (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum ersten Öffnungsgrad in der Niederdruckstellung befindet, ansonsten ein Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) erkannt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei bei Erkennen eines Fehlers der Tankentlüftungsvorrichtung (3) das Tankentlüftungsventil (22) bis zum einen vorgegebe- nen zweiten Öffnungsgrad geöffnet wird, welcher größer ist als der erste Öffnungsgrad, die Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öffnungsgrad erfasst wird, und - falls sich der Druckschalter (23) nach dem Öffnen des
Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öffnungsgrad in der Niederdruckstellung befindet, der Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) als Leck identifiziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der zweite Öffnungsgrad derart bemessen ist, dass sich in der Tankentlüftungsvorrichtung (3) nur dann ein Druck einstellt, der kleiner ist als der Druckgrenzwert, wenn die Größe des Lecks kleiner ist als ein vorgegebener Leckgrößengrenzwert, und falls die Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öff¬ nen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öff¬ nungsgrad als die Niederdruckstellung erkannt wird, der Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) als Leck mit einer Größe, welche kleiner ist als der Leckgrößengrenzwert, identifiziert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zwei- ten Öffnungsgrad eine Funktionsüberprüfung des Tankent¬ lüftungsventils (22) durchgeführt wird, und das Tankent¬ lüftungsventil (22) nur dann bis zum zweiten Öffnungs¬ grad geöffnet wird, falls die Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungsventils (22) ergibt, dass dieses fehler- frei ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei zur Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungsventils (22) überprüft wird, ob sich nach der Ansteuerung des Tankentlüftungsventils (22) ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (2) ändert .
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei es sich bei dem Betriebsparameter um den Sauerstoffgehalt des Abgases der Brennkraftmaschine (2) handelt, welcher von einem im Ab¬ gastrakt (13) der Brennkraftmaschine (2) angeordneten Lambda-Sensor (14) gemessen wird.
9. Steuervorrichtung (4) für ein Kraftfahrzeug (1), welche derart ausgebildet ist, dass die Stellung eines Druckschalters (23) einer Tankentlüf¬ tungsvorrichtung (3) des Kraftfahrzeugs (1) erfasst wird, welcher sich in einer Niederdruckstellung befindet, falls der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung (3) kleiner ist als ein vorgegebener Druckgrenzwert, und welcher sich andernfalls in einer Hochdruckstellung befindet, ein steuerbares Tankentlüftungsventil (22) der Tankent¬ lüftungsvorrichtung (3), welches in einer Verbindungsleitung (21) zwischen einem Kraftstoffdämpfespeicher (17) und einem Saugrohr (12) einer Brennkraftmaschine (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist und in einem geöffneten Zustand den Kraftstoffdämpfespeicher (17) und das Saugrohr (12) pneumatisch verbindet und in einem geschlossenen Zustand den Kraftstoffdämpfespeicher (17) und das Saugrohr (12) pneumatisch trennt, bei Betrieb der Brennkraftmaschine (2) zumindest teilweise geöffnet wird, nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) die Stellung des Druckschalters (23) erneut erfasst wird, die Funktionsfähigkeit der Tankentlüftungsvorrichtung (3) basierend auf einem Vergleich der Stellung des
Druckschalters (23) vor dem Öffnen des Tankentlüftungs¬ ventils (22) mit der Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) beur¬ teilt wird.
10. Steuervorrichtung (4) nach Anspruch 9, wobei in dem Fall, dass sich der Druckschalter (23) sowohl vor dem Öffnen als auch nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) in der Hochdruckstellung befindet, ein Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) erkannt wird.
11. Steuervorrichtung (4) nach Anspruch 9, wobei in dem Fall, dass sich der Druckschalter (23) vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) in der Hochdruckstellung befindet, das Tankentlüftungsventil (22) bis zu einen vorgegebenen ersten Öffnungsgrad geöffnet wird, welcher derart bemes¬ sen ist, dass sich in der Tankentlüftungsvorrichtung (3) nur dann ein Druck einstellt, der kleiner ist als der Druckgrenzwert, wenn die Tankentlüftungsvorrichtung (3) leckfrei ist, und die Tankentlüftungsvorrichtung (3) als fehlerfrei beurteilt wird, falls sich der Druckschalter (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum ersten Öffnungsgrad in der Niederdruckstellung befindet, an- sonsten ein Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) erkannt wird.
12. Steuervorrichtung (4) nach Anspruch 11, wobei bei Erkennen eines Fehlers der Tankentlüftungsvorrichtung (3) das Tankentlüftungsventil (22) bis zum einen vorgegebe¬ nen zweiten Öffnungsgrad geöffnet wird, welcher größer ist als der erste Öffnungsgrad, die Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öffnungsgrad erfasst wird, und falls die Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öff¬ nen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öff¬ nungsgrad als die Niederdruckstellung erkannt wird, der Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) als Leck identifiziert wird.
13. Steuervorrichtung (4) nach Anspruch 12, wobei der zweite Öffnungsgrad derart bemessen ist, dass sich in der Tankentlüftungsvorrichtung (3) nur dann ein Druck einstellt, der kleiner ist als der Druckgrenzwert, wenn die Größe des Lecks kleiner ist als ein vorgegebener Leckgrößengrenzwert, und falls die Stellung des Druckschalters (23) nach dem Öff- nen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öff¬ nungsgrad als die Niederdruckstellung erkannt wird, der Fehler der Tankentlüftungsvorrichtung (3) als Leck mit einer Größe, welche kleiner ist als der Leckgrößengrenzwert, identifiziert wird.
14. Steuervorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils (22) bis zum zweiten Öffnungsgrad eine Funktionsüberprü¬ fung des Tankentlüftungsventils (22) durchgeführt wird, und das Tankentlüftungsventil (22) nur dann bis zum zweiten Öffnungsgrad geöffnet wird, falls die Funktions- Überprüfung des Tankentlüftungsventils (22) ergibt, dass dieses fehlerfrei ist.
15. Steuervorrichtung (4) nach Anspruch 14, wobei zur Funktionsüberprüfung des Tankentlüftungsventils (22) ü- berprüft wird, ob sich nach der Ansteuerung des Tankent¬ lüftungsventils (22) ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (2) ändert.
16. Steuervorrichtung (4) nach Anspruch 15, wobei es sich bei dem Betriebsparameter um den Sauerstoffgehalt des Abgases der Brennkraftmaschine (2) handelt, welcher von einem im Abgastrakt (13) der Brennkraftmaschine (2) angeordneten Lambda-Sensor (14) gemessen wird.
17. Brennkraftmaschine (2) mit einer Steuervorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 9 bis 16.
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