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DE10220223B4 - Verfahren zur Funktionsdiagnose eines Tankentlüftungsventils in einer Brennstofftankanlage einer Brennkraftmaschine mit alpha/n-basierter Füllungserfassung - Google Patents

Verfahren zur Funktionsdiagnose eines Tankentlüftungsventils in einer Brennstofftankanlage einer Brennkraftmaschine mit alpha/n-basierter Füllungserfassung Download PDF

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DE10220223B4 DE2002120223 DE10220223A DE10220223B4 DE 10220223 B4 DE10220223 B4 DE 10220223B4 DE 2002120223 DE2002120223 DE 2002120223 DE 10220223 A DE10220223 A DE 10220223A DE 10220223 B4 DE10220223 B4 DE 10220223B4
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DE
Germany
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tank
ventilation valve
internal combustion
tank ventilation
combustion engine
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M25/08Engine-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
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Verfahren zur Funktionsdiagnose eines ansteuerbaren Tankentlüftungsventils (20) eines Brennstofftanksystems (1) einer Brennkraftmaschine (17) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine (17) eine alpha/n-basierte Füllungserfassung sowie eine Leerlaufregelung (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem funktiontüchtig angenommenen, öffnend angesteuerten Tankentlüftungsventil (20) wenigstens ein Erwartungswert des durch das Tankentlüftungsventil (20) geleiteten Massenstroms ermittelt und in ein Kennfeld abgespeichert wird (208), dass festgestellt wird (214), ob ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (17) vorliegt, dass im Falle des Vorliegens eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine (17) das Tankentlüftungsventil (20) in einem vorgegebenen Zeitintervall (t < t1) öff nend angesteuert wird (218), dass die Änderung wenigstens einer durch die Leerlaufregelung (19) ansteuerbaren Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (17) erfasst wird (222) und dass aus der erfassten Änderung der wenigstens einen Betriebsgröße berechnet wird (224), welche Massenstromänderung durch das Tankentlüftungsventil (20) zu erwarten ist, und dass die berechnete Massenstromänderung mit dem abgespeicherten Erwartungswert verglichen wird (225) und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches auf die Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils (20) geschlossen wird (226, 228).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinheit zur Funktionsdiagnose eines ansteuerbaren Tankentlüftungsventils zur Entlüftung eines Brennstofftanksystems einer Brennkraftmaschine mit alpha/n-basierter Füllungserfassung insbesondere eines Kraftfahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen. Ansprüche.
  • Moderne Kraftstofftanksysteme bei in der Kraftfahrzeugtechnologie eingesetzten Brennkraftmaschinen (BKM) umfassen sogenannte „Tankentlüftungsanlagen" , mittels derer die Kraftstofftanksysteme entlüftet werden können. Eine regelmäßige Entlüftung ist deshalb erforderlich, da der Druck im Tankaystem innerhalb vorgegebener Grenzen zu liegen hat, damit weder die Tankfestigkeit durch übermäßigen Über- oder Unterdruck leidet, noch Rückwirkungen auf die Kraftstoffzufuhr zur BKM etwa infolge von Dampfblasenbildung zu befürchten sind sowie das Nachtanken erschwert oder gar verhindert wird.
  • Unter einer Tankentlüftungsanlage werden im vorliegenden Zusammenhang solche Anlagen verstanden, die sowohl das Einbringen von Umgebungsatmosphäre in das jeweilige Tanksystem (Belüften) als auch den Austrag von Gasen und Kraftstoffdämpfen daraus in die Umgebung (Entlüften) ermöglicht. Eine Tankentlüftung ist insbesondere bei Brenn-/Kraftstoffen mit hohem Flüchtigenanteil, z.B. Ottokraftstoffe, relevant. Damit die Kraftstoffdämpfe nicht an die Umgebung abgegeben werden, erfolgt die Einlagerung in einen Aktivkohlebehälter. Die Regeneration des Aktivkohlebehälters erfolgt mittels eines üblicherweise getaktet ansteuerbaren Tankentlüftungsventils (TEV) und hängt empfindlich von der Funktionstüchtigkeit des TEV ab. Nicht zuletzt aufgrund von gesetzlichen Vorschriften besteht daher ein Erfordernis, das TEV regelmäßig auf seine ordnungsgemäße Funktion hin zu überprüfen.
  • Aus der DE 44 01 887 C2 ist ein Verfahren zur Diagnose von Komponenten eines Tankentlüftungssystems bekannt, bei dem zur Füllungserfassung auch der Drosselklappenwinkel und die Drehzahl herangezogen werden.
  • Die DE 100 43 071 A1 offenbart ein Verfahren zur Diagnose eines Tankentlüftungsventils, bei dem der gespeicherte Kraftstoffdampf aus dem Kraftstoffdampfspeicher dem Verbrennungsmotor bei geöffnetem Tankentlüftungsventil zugeführt wird, wobei die Kraftstoffdampfzufuhr einen ersten Energiestrom zum Verbrennungsmotor repräsentiert, und bei dem dem Verbrennungsmotor darüber hinaus Luft über eine Drosselklappe zuströmt, wobei dieser Luft ein zweiter Energiestrom zugeordnet ist. Bei diesem Verfahren sind Mittel vorgesehen, welche die Summe beider Energieströme auf einem vorgegebenen Wert halten und bei dem das Tankentlüftungsventil öffnend angesteuert wird und bei dem eine aus der geöffneten Ansteuerung resultierenden Änderung des Energiestroms über die Drosselklappe bestimmt wird und mit einer vorbestimmten Schwelle verglichen wird. Eine kleine Energiestromänderung, die nicht den Schwellenwert überschreitet, wird als Fehler gewertet.
  • Eine Vorrichtung zur Fehlerdiagnose eines Tankentlüftungsventils eines Brennstofftanksystems geht des weiteren aus der US 5,651,351 hervor.
  • Ein Verfahren zur Diagnose der Funktion eines Stellglieds, beispielsweise eines Tankentlüftungsventils, bei dem das Stellglied angesteuert und die Auswirkung der Stellgliedansteuerung erfaßt und ausgewertet und aus dieser Auswertung auf die Funktionsfähigkeit des Stellgliedes geschlossen wird, geht schließlich aus der DE 44 18 010 A1 hervor.
  • Ein erster bekannter Ansatz zur Funktionsdiagnose eines TEV sieht vor, das TEV in einem hinreichend stabilen Arbeitspunkt im Leerlauf zu betreiben und die Änderung der der BKM zugeführten Gemischzusammensetzung sowie die Änderung des Energiestroms über die Drosselklappe zu erfassen. Der genannte Energiestrom entspricht dabei dem Produkt aus dem über die Drosselklappe geführten Luftmassenstrom und dem Zündwinkelwirkungsgrad. Diese Methode setzt daher einen ausreichend hohen Saugrohrunterdruck voraus, was nicht zu jedem Zeitpunkt gewährleistet ist.
  • Gemäß einem zweiten, ebenfalls vorbekannten Ansatz erfolgt die TEV-Diagnose als Teil einer üblichen Dichtheitsprüfung der Tankanlage. Dabei wird die Tankanlage mittels einer Pumpe mit einem Überdruck beaufschlagt und durch anschließendes Auswerten des Druckverlaufs ggf. auf das Vorhandensein eines Lecks geschlossen. Dabei kann eine Betriebsgröße der Pumpe, bspw. ihre elektrische Stromaufnahme, herangezogen werden. Zur Funktionsdiagnose des TEV wird zunächst anhand einer Referenzleck-Methode geprüft, ob die Tankanlage dicht ist. Ausgehend von einem dichten Zustand wird das TEV öffnend angesteuert. wird dann ein signifikanter Stromabfall der Pumpe beobachtet, so wird das TEV als ordnungsgemäß funktionierend angenommen.
  • Nun kann das TEV bei einer hochentwickelten Motorsteuerung, die mit hoher Genauigkeit auf das Einhalten bestimmter Kraftstoff/Luft-Verhältnisse in den Brennräumen der BKM hinarbeitet, nicht unabhängig von dieser betrieben werden, zumal bei einer Tankentlüftung Kraftstoffdämpfe relativ unkontrolliert der BKM zugeführt werden. Daher ist die Steuerung der Tankentlüftungsanlage eng mit der Steuerung der BKM verknüpft. Daher wird unter anderem das TEV in Abhängigkeit bestimmter Betriebsbedingungen der BKM und verschiedener Zustände des Tanks- bzw. der Tankentlüftungsanlage angesteuert.
  • Die Steuerung der Tankentlüftungsanlage kann dabei auf der Basis der Stellung der Drosselklappe, des über die Drosselklappe in das Ansaugsystem geführten Luftvolumens oder des im Ansaugsystem herrschenden Drucks erfolgen. An der BKM selbst können dazu der Kurbelwellenwinkel, die Temperatur des Kühlmittels oder die Drehzahl erfasst werden. Im Abgas der BKM wird meist noch dessen Sauerstoffgehalt erfasst. Die genannten, von der Motorsteuerung empfangenen Messsignale werden dabei mittels geeigneter Steuerprogramme zur Ansteuerung unter anderem des TEV verwendet, so dass eine Einspeisung der Kraftstoffdämpfe in das Ansaugsystem ohne Beeinträchtigung des Betriebs der BKM erfolgt und eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit oder Dichtigkeit der Tankentlüftungsanlage möglich ist.
  • Die vorgenannte Auswertung der Systemreaktion der Drosselklappe auf ein sich öffnendes TEV zur Funktionsprüfung des TEV ist nun bei BKMs mit alpha/n-basierter Füllungserfassung nicht anwendbar. Diese BKMs weisen zur Füllungserfassung anstatt eines Luftmengen/-massensensors, meist ein „heated film air mass sensor" (HFM), lediglich einen Drosselklappen-Positionssensor zur Bestimmung des Drosselklappenwinkels alpha, bspw. einen elektrischen Potentiometerwiderstand, auf. Im sogenannten „alpha/n-Betriebsmodus" wird die Drosselklappenposition nicht zur Berechnung des Saugrohrdruckes, sondern zur Berechnung der mit der Motordrehzahl n korrelierenden Maschinenlast herangezogen.
  • Bei den genannten alpha/n-basierten BKMs kann demnach der TEV-Luftmassenstrom, sozusagen als Leckluft, prinzipiell nicht als Messgröße bei der Funktionsdiagnose des TEV zugrundegelegt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein. Verfahren und eine Steuereinheit der eingangs genannten Art anzugeben, welche auch bei Brennkraftmaschinen mit einer alpha/n-basierten Füllungserfassung eine einfache, eindeutige und zuverlässige Funktionsdiagnose eines eingangs beschriebenen Tankentlüftungsventils ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines vorbeschriebenen Tankentlüftungsventils einer alpha/n-basierten Brennkraftmaschine die Reaktion einer in der Brennkraftmaschine üblicherweise vorgesehenen Leerlaufregelung auszuwerten. Dabei liegt der technische Effekt zugrunde, dass es beim Öffnen des Tankentlüftungsventils durch zusätzliche Zufuhr von Kraftstoff-Sauerstoff-Gemisch zu einer erhöhten Energiezufuhr und damit zu einer Drehzahlerhöhung kommt, die zur Beurteilung der Funktion des Tankentlüftungsventils herangezogen werden kann. Die Leerlaufregelung reagiert darauf durch Änderung wenigstens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine (Regelgröße), um den Wirkungsgrad bei der Verbrennung zu verringern und damit die Drehzahl herabzusetzen. Aus der von der Leerlaufregelung bewirkten Änderung des wenigstens einen Betriebsparameters lässt sich dann indirekt auf die Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils schließen.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Vorfeld ein Erwartungswert für den über das Tankentlüftungsventil geleiteten Luftmassenstrom im Öffnungszustand des funktionstüchtig angenommenen Tankentlüftungsventils erfasst und in einem Kennfeld abgelegt. Im nachfolgenden Betrieb der Brennkraftmaschine wird zunächst geprüft, ob die Brennkraftmaschine sich zum aktuellen Zeitpunkt im Leerlaufbetrieb befindet. Ist dies der Fall, wird das Tankentlüftungsventil in einem vorab empirisch festzulegenden Zeitintervall öffnend angesteuert. In diesem Zeitintervall wird die Änderung wenigstens einer durch die Leerlaufregelung beeinflussten Betriebsgröße der Brennkraftmaschine erfasst und aus deren durch das Ansteuern verursachten Änderung(en) berechnet, welche Massenstromänderung durch das Tankentlüftungsventil dementsprechend zu erwarten ist. Durch Vergleich der aus den Betriebsgrößen errechneten Werte des Luftmassenstroms mit dem vorgenannten Kennfeld wird auf ein nicht defektes oder defektes Tankentlüftungsventil gschlossen. Ein positives Diagnoseergebnis (nicht defekt) liegt vor, wenn der mittels der Betriebsgrößen rechnerisch ermittelte Verlauf des Luftmassenstroms durch das Tankentlüftungsventil dem vorgenannten Erwartungswert entspricht. Ist dies nicht der Fall, liegt ein negatives Diagnoseergebnis vor, d.h. es wird auf ein defektes Tankentlüftungsventil geschlossen.
  • Die genannten Betriebsgrößen stellen bevorzugt den verstellbaren Drosselklappenwinkel und/oder den verstellbaren Zündwinkel dar.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden die bei einem zunächst funktionstüchtigen Tankentlüftungsventil beim Öffnen des Tankentlüftungsventils mittels eines Steuersignals erfassten Änderungen der genannten wenigstens einen Betriebsgröße als Funktion des Steuersignals in Form wenigstens eines Kennlinienfeldes gespeichert. Dieses Kennlinienfeld wird dann nachfolgend bei der Funktionsdiagnose zugrundegelegt und ein positives Diagnoseergebnis dann ausgegeben, wenn die zu einem späteren Zeitpunkt sich ergebenden Betriebsgrößen innerhalb vorgegebener Toleranzen mit den gespeicherten Kennlinien übereinstimmen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in Form eines Steuerprogramms mit einem geringen technischen Aufwand in einer bestehenden Motorsteuereinheit oder einer separaten Steuereinheit realisieren.
  • Die Erfindung wird nachfolgend, unter Heranziehung der Zeichnung, anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eingehender beschrieben, aus dem sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben. Hierbei zeigen
  • 1 schematisch eine Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges, bei welcher ein von der Erfindung Gebrauch machendes Verfahren zur Anwendung kommt;
  • 2 erfindungsgemäße Arbeitsschritte zur Funktionsdiagnose eines in der 1 dargestellten Tankentlüftungsventils anhand eines Ablaufdiagramms; und
  • 3 ein typisches, bei der erfindungsgemäßen Funktionsdiagnose zugrundeliegendes Kennlinienfeld.
  • Wie aus der 1 ersichtlich, umfasst eine heutzutage im Kraftfahrzeugbau übliche Kraftstofftankanlage einen Tank 10 mit einem Be-/Entlüftungsanschluss, von dem eine Tankanschlussleitung 12 zu einem regenerierbaren Kraftstoffdampfspeicher 14 führt, der üblicherweise als Adsorptionsspeicher mit Aktivkohle als Adsorbens (AKF) ausgebildet ist. Über eine Verbindungsleitung 18 ist der AKF 14 mit einem eine Drosselklappe 15 aufweisenden Saugrohr 16 eines Ansaugsystems oder einem Kraftstoffzufuhrsystem einer Brennkraftmaschine (BKM) 17 verbunden.
  • Die Füllungserfassung des Kraftstoff/Luft-Gemisches in der BKM 17 erfolgt vorliegend alpha/n-basiert, d.h. abhängig von dem Stellwinkel alpha der Drosselklappe 15 und der Drehzahl n der BKM.
  • Die Verbindungsleitung 18 weist insbesondere ein üblicherweise getaktet ansteuerbares Tankentlüftungsventil (TEV) 20 auf, welches die Leitung 18 bei Bedarf öffnet bzw. verschließt.
  • Im Betrieb der BKM 17 oder beim Betanken des Tanks 10 bilden sich im Tank 10 flüchtige Kohlenwasserstoffdämpfe, die über die Tankanschlussleitung 12 in den AKF 14 gelangen und in diesem in an sich bekannter Weise reversibel gebunden werden.
  • Bei von einer Steuereinheit 21 über eine erste elektrische Steuerleitung 40 zeitweilig öffnend angesteuertem TEV 20 und einem über eine zweite Steuerleitung 42 ebenfalls öffnend angesteuertem Umschaltventil 32 wird über die vorgenannte Verbindungsleitung 18 der AKF 14 zeitweilig mittels aus der Umgebung in den AKF 14 beförderter Frischluft 22 zur Regenerierung bzw. Desorption des AKF 14 gespült.
  • Es ist hierbei anzumerken, dass das Umschaltventil 32 für die vorliegende TEV-Funktionsprüfung nicht zwingend erforderlich ist. Die zeitweilige Regenerierung des AKF 14 ist deshalb erforderlich, da das Speichervermögen des AKF 14 mit steigender Menge an gespeichertem Kohlenwasserstoff stetig abnimmt. Zu diesem Zweck wird daher der AKF 14 über das TEV 20 mit dem Ansaugsystem 16 der BKM 17 verbunden. Durch Öffnen des TEV 20 entsteht ein Druckgefälle zwischen dem AKF 14 und dem Ansaugsystem 16, mittels dessen der in dem AKF 14 gespeicherte Kohlenwasserstoff in das Ansaugsystem 16 eingesaugt wird, um letztlich in der BKM 17 verbrannt und damit entsorgt und gleichzeitig der Verwertung zugeführt zu werden.
  • Der beschriebene Tankentlüftungsvorgang, einschließlich der genannten Regenerierung des AKF 14, hängt nun empfindlich von der Funktionstüchtigkeit des TEV 20 ab.
  • Die BKM 17 umfasst eine hier nur schematisch angedeutete Leerlaufregelung 19, die in an sich bekannter Weise mit der BKM 17 zusammenarbeitet und dazu dient, die Drehzahl der BKM 17 im Leerlauf auf einen vorgegebenen Wert zu regeln. Als Stellgröße kommen dafür Motorbetriebsgrößen in Frage, wie vorliegend die Stellung der Drosselklappe 15. Zu dienem Zweck ist die Leerlaufregelung 19 über eine Steuerleitung 23 mit der Drosselklappe 15 verbunden.
  • Zur Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Funktionsdiagnose des TEV 20 ist die Leerlaufregelung 19 über eine Datenleitung 26 mit der Steuereinheit 21 verbunden. Die von der Leerlaufregelung 19 eingestellten BKM-Betriebsgößen wie der Stellwinkel alpha der Drosselklappe und der Zündwinkel werden über die Datenleitung 26 der Steuereinheit 21 zugeführt und von dieser im Hinblick auf die nachfolgend beschriebene Funktionsdiagnose des TEV 20 ausgewertet.
  • Es ist anzumerken, dass alternativ oder zusätzlich als Stellgröße die von der Leerlaufregelung 19 ebenfalls einstellbare (nicht gezeigte) Zündwinkelstellung in Betracht zu ziehen ist.
  • In der 2 sind nun Verfahrensschritte eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Funktionsdiagnose des in der 1 gezeigten TEV 20 in Blockdiagrammform dargestellt. Die im linken Teil gestrichelt 200 umrahmten Schritte werden im Vorfeld der eigentlichen Funktionsdiagnose durchgeführt und dienen zur Erstellung eines Kennlinienfeldes (3) für den Erwartungswert des Massenstroms über das TEV 20 in Abhängigkeit vom Ansteuersignal (hier Taktfrequenz) des TEV 20.
  • In dem Vorverfahren 200 wird das TEV 20 zunächst durch ein alternatives Verfahren, bsps. eines der in der Beschreibungseinleitung genannten Verfahren, auf seine Funktionstüchtigkeit hin geprüft 202. Liegt Funktionstüchtigkeit vor, wird das TEV 20 in einem empirisch zu ermittelnden Zeitintervall t < t1 bspw. öffnend angesteuert 204 und die Reaktion der Leerlaufregelung 19 abgewartet. Danach werden die aufgrund des Eingriffs der Leerlaufregelung 19 sich ergebenden Änderungen der BKM-Betriebsgrößen, vorzugsweise die Änderung des Stellwinkels alpha der Drosselklappe und/oder die Änderung des Zündwinkels, ausgelesen 206. Mit den so ausgelesenen Daten wird eine Kennlinie generiert 208, wobei der aus den BKM-Betriebsgrößen anhand der Beziehung Massenstrom_TEV = (Massenstrom_Drosselklappe(TEV_zu)· Zündwinkelwirkungsgrad (TEV_zu) – (Massenstrom_Drosselklappe (TEV_auf)·Zündwinkelwirkungsgrad (TEV_auf))/ Zündwinkelwirkungsgrad (TEV_auf) berechnete TEV-Luftmassenstrom bei öffnend angesteuertem TEV 20 über der TEV-Taktfrequenz aufgetragen ist. Zusätzlich wird für die Kennlinie ein Toleranzband vorgegeben 210.
  • Es ist anzumerken, dass das vorbeschriebene einmalige Vorverfahren entfallen kann, wenn die Ermittlung diesesr Kennlinie bei der Kalibrierung der BKM messtechnisch erfolgt.
  • Die im laufenden Betrieb den BKM 17 durchgeführte eigentliche Diagnoseroutine prüft 214 nach dem Start 212 zunächst, ob momentan ein Leerlaufbetrieb der BKM 17 vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird über eine Verzögerungsstufe 216 zum Routinenstart 212 zurückgesprungen. Befindet sich die BKM 17 im Leerlaufbetrieb, werden zunächst die relevanten Betriebsgrößen, d.h. vorliegend der Stellwinkel alpha der Drosselklappe 15 und ggf. der Zündwinkel erfasst und zwischengespeichert 217, und im Anschluss daran das TEV 20 öffnend angesteuert 218.
  • Während der 'öffnend'-Ansteuerung des TEV 20 werden die genannten Betriebsgrößen erfasst 222. Durch Vergleich der aktuell erfassten Betriebsgrößen mit den zwischengespeicherten Werten der Betriebsgrößen werden zunächst die durch den Eingriff der Leerlaufregelung 19 bedingten Änderungen der Betriebsgrößen ermittelt 223 und im Anschluss daran der gemäß obiger Formel aus den genannten Änderungen der Betriebsgrößen der TEV-Luftmassenstrom berechnet 224. Aufgrund der Abfrage 220 und der zugehörigen Schleife werden die genannten Schritte 222, 223 und 224 nur bis zum Ablauf des Zeitintervalls t < t1 wiederholt durchgeführt. Der Hintergrund dafür ist, dass die in diesen Schritten erfolgenden Bestimmungen immer „mitlaufen" und erst jeweils danach die Zeitabfrage erfolgen kann. Die Größe t1 ist vorab empirisch zu ermitteln und wird dadurch bestimmt, dass die erforderliche Systemreaktion der Leerlaufregelung 19 erfolgen kann.
  • Der so berechnete Wert des Luftmassenstroms wird danach mit der bereits vorliegenden Kennlinie 208, 210 verglichen 225. Liegt der berechnete Luftmassenstrom innerhalb des im Kennlinienfeld vorgegebenen Toleranzbandes 226 (3), dann wird ein positives Diagnoseergebnis (d.h. TEV ist funktionstüchtig angenommen) ausgegeben 228. Andernfalls wird eine Fehlfunktion des TEV 20 festgestellt und ggf. entsprechende weitere Schritte eingeleitet.
  • Es ist anzumerken, dass anstelle einer vorbeschriebenen Kennlinie auch nur ein einzelner Wert des TEV-Luftmassenstroms zugrundegelegt werden kann, sofern das TEV 20 im vorbeschriebenen Verfahren immer maximal öffnend angesteuert wird und damit die Abhängigkeit des Luftmassenstroms von der TEV-Taktfrequenz entfällt.
  • Ferner ist anzumerken, dass in einer alternativen Ausführungsform anstelle des TEV-Luftmassenstroms ausschließlich die genannten Änderungen der BKM-Betriebsgrößen ausgewertet werden. Dabei wird aus den ermittelten Änderungswerten unmittelbar ein Kennlinienfeld generiert, wobei die Änderungswerte über der TEV-Taktfrequenz aufgetragen sind. In der eigentlichen Diagnoseroutine werden dann die momentan ermittelten Änderungen der Betriebsgrößen unmittelbar mit dem Kennlinienfeld verglichen und anhand des Ergebnisses dieses Vergleiches auf die Funktionstüchtigkeit des TEV 20 geschlossen.
  • Die vorbeschriebenen Verfahrensschritte zur Diagnose des TEV 20 lassen sich durch entsprechende Programmierung der Steuereinheit 21, bspw. durch Einbringen eines entsprechenden Programmcodes in einen EEPROM, realisieren.
  • Alternativ kann das vorbeschriebene Diagnoseverfahren auch in Form eines entsprechend „hart-verdrahteten" Steuergerätes realisiert werden, welches mit der Leerlaufregelung verbundene Mittel zur Feststellung, ob ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine vorliegt, mit den Mitteln zur Feststellung eines Leerlaufbetriebs verbundene Steuermittel zur öffnenden Ansteuerung des Tankentlüftungsventils, mit den Steuermitteln verbundene Zeitgebermittel zur zeitlichen Begrenzung der öffnenden Ansteuerung des Tankentlüftungsventils auf ein vorgebbares Zeitintervall, Mittel zur Erfassung und Zwischenspeicherung der Änderung wenigstens einer durch die Leerlaufregelung beeinflussbaren Betriebsgröße der Brennkraftmaschine innerhalb des vorgebbaren Zeitintervalls, sowie Mittel zur Ermittlung der Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils aus der zwischengespeicherten Änderung der wenigstens einen Betriebsgröße der Brennkraftmaschine aufweist.
  • Die 3 zeigt eine typische Kennlinie zur Verwendung bei einer vorbeschriebenen TEV-Funktionsdiagnose. In der Kennlinie ist der erwartete TEV-Massenstrom über dem (vorliegend getaktet angesteuerten) TEV-Steuersignal aufgetragen. Mit 300 sind die eigentliche Kennlinie und mit 302 und 304 die genannten Toleranzbereiche bezeichnet. Wie aus der 3 zu ersehen, steigt der über das TEV 20 geführte Luftmassenstrom mit zunehmender Taktung des TEV 20 stetig an.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Funktionsdiagnose eines ansteuerbaren Tankentlüftungsventils (20) eines Brennstofftanksystems (1) einer Brennkraftmaschine (17) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine (17) eine alpha/n-basierte Füllungserfassung sowie eine Leerlaufregelung (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem funktiontüchtig angenommenen, öffnend angesteuerten Tankentlüftungsventil (20) wenigstens ein Erwartungswert des durch das Tankentlüftungsventil (20) geleiteten Massenstroms ermittelt und in ein Kennfeld abgespeichert wird (208), dass festgestellt wird (214), ob ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (17) vorliegt, dass im Falle des Vorliegens eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine (17) das Tankentlüftungsventil (20) in einem vorgegebenen Zeitintervall (t < t1) öff nend angesteuert wird (218), dass die Änderung wenigstens einer durch die Leerlaufregelung (19) ansteuerbaren Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (17) erfasst wird (222) und dass aus der erfassten Änderung der wenigstens einen Betriebsgröße berechnet wird (224), welche Massenstromänderung durch das Tankentlüftungsventil (20) zu erwarten ist, und dass die berechnete Massenstromänderung mit dem abgespeicherten Erwartungswert verglichen wird (225) und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches auf die Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils (20) geschlossen wird (226, 228).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Tankentlüftungsventil (20) geleitete Massenstrom gemäß der Beziehung Massenstrom_TEV = (Massenstrom_Drosselklappe(TEV_zu)·Zündwinkelwirkungsgrad (TEV_zu) – (Massenstrom_Drosselklappe (TEV_auf)·Zündwinkelwirkungsgrad (TEV_auf))/Zündwinkelwirkungsgrad (TEV_auf) berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem funktionstüchtig angenom menen, öffnend angesteuerten Tankentlüftungsventil (20) die Änderung wenigstens einer der genannten Betriebsgrößen als Funktion eines Steuersignals des Tankentlüftungsventils (20) ermittelt und in einem Kennfeld gespeichert wird (208), dass während einer ,öffnend'-Ansteuerung (218) des Tankentlüftungsventils (20) im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine (17) die Änderung der wenigstens einen Betriebsgröße erfasst (222) und mit dem gespeicherten Kennfeld verglichen wird (225) und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches auf die Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils (20) geschlossen wird (226, 228).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein positives Diagnoseergebnis dann ausgegeben wird (228), wenn die aktuell gemessenen Änderungen innerhalb vorgegebener Grenzen mit dem gespeicherten Kennfeld übereinstimmen (226).
  5. Steuereinheit zur Funktionsdiagnose eines ansteuerbaren Tankentlüftungsventils (20) eines Brennstofftanksystems einer Brennkraftmaschine (17), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine eine alpha/n-basierte Füllungserfassung sowie eine Leerlaufregelung (19) aufweist, gekennzeichnet durch mit der Leerlaufregelung verbundene Mittel zur Feststellung, ob ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine vorliegt, mit den Mitteln zur Feststellung eines Leerlaufbetriebs verbundene Steuermittel zur öffnenden Ansteuerung des Tankentlüftungsventils, mit den Steuermitteln verbundene Zeitgebermittel zur zeitlichen Begrenzung der öffnenden Ansteuerung des Tankentlüftungsventils auf ein vorgebbares Zeitintervall, Mittel zur Erfassung und Zwischenspeicherung wenigstens eines bei einem funktionstüchtig angenommenen, öffnend angesteuerten Tankentlüftungsventil (20) sich ergebenden Erwartungswertes des durch das Tankentlüftungsventil (20) geleiteten Massenstroms als Funktion eines Steuersignals des Tankentlüftungsventils, Mittel zur Erfassung und Zwischenspeicherung der Änderung wenigstens einer durch die Leerlaufregelung beeinflussbaren Betriebsgröße der Brennkraftmaschine innerhalb des vorgebbaren Zeitintervalls, sowie Mittel zum Vergleichen des wenigstens einen zwischengespeicherten Erwartungswertes mit der wenigstens einen zwischengespeicherten Betriebsgröße und zur Bewertung der Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils anhand des Ergebnisses des genannten Vergleichs.
  6. Steuereinheit nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch wenigstens ein Kennfeld, in das die bei einem funktionstüchtig angenommenen, öffnend angesteuerten Tankentlüftungsventil (20) gemessenen Änderungen der wenigstens einen Betriebsgröße als Funktion eines Steuersignals des Tankentlüftungsventils speicherbar sind.
  7. Steuereinheit nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch Mittel zum Vergleichen aktuell gemessener Änderungen des wenigstens einen Erwartungswertes oder der wenigstens einen Betriebsgröße als Funktion des Steuersignals mit dem gespeicherten Kennfeld und zur Bewertung der Funktionstüchtigkeit des Tankentlüftungsventils in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleiches.
  8. Steuereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die in dem Kennfeld gespeicherten Werte Toleranzen vorgegeben sind, wobei die Mittel zum Vergleichen der aktuell gemessenen Änderungen mit dem Kennfeld dann ein positives Diagnoseergebnis ausgeben, wenn die aktuell gemessenen Änderungen innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen.
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