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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung
eines Druckschalters einer Tankentlüftungsanlage für
eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges.
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Zur
Einhaltung immer strenger werdender Emissionsgrenzwerte ist es notwendig,
Leckagen in einer Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges sicher
zu erkennen. Dadurch wird verhindert, dass Kraftstoffdämpfe
unbemerkt in die Umgebung entweichen.
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Ein
Verfahren zur Erkennung eines Lecks in einer Tankentlüftungsanlage
ist aus der Patentschrift
US
5,263,462 bekannt. Das Verfahren macht sich die natürliche
Bildung eines Vakuums innerhalb der Tankentlüftungsanlage
zunutze. Hat sich die Tankentlüftungsanlage nach dem Abstellen
des Kraftfahrzeugs ausreichend weit abgekühlt, wird übergeprüft,
ob ein in der Tankentlüftungsanlage angeordneter Druckschalter
geschlossen ist. Das Schließen des Druckschalters weist
auf eine Abnahme des Drucks innerhalb der Tankentlüftungsanlage unterhalb
eines Druckwertes hin. Bei geschlossenem Druckschalter kann ein
Leck innerhalb der Tankentlüftungsanlage ausgeschlossen
werden, da sich durch die Abkühlung ein natürliches
Vakuum innerhalb der Tankentlüftungsanlage bilden konnte.
Hingegen wird ein offener Druckschalter als Hinweis für ein
Leck innerhalb der Tankentlüftungsanlage bewertet. Diese
Vorgehensweise setzt jedoch einen funktionsfähigen Druckschalter
voraus. Bei einem defekten Druckschalter kann es jedoch zu Fehldiagnosen kommen,
weshalb eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit
des Druckschalters erforderlich ist.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Funktionsüberprüfung eines Druckschalters
einer Tankentlüftungsanlage bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren und die Steuervorrichtung gemäß den
unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Anspruch
1 betrifft ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung
eines Druckschalters einer Tankentlüftungsanlage für
eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Der Druckschalter
ist so konzipiert, dass er sich in einer Niederdruckposition befindet, falls
der Druck in der Tankentlüftungsanlage kleiner als ein
Druckgrenzwert ist, und er sich ansonsten in einer Hochdruckposition
befindet. Gemäß dem Verfahren wird in einem Betriebszustand,
in dem eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine rotiert und der Druck
in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine den Druckgrenzwert übersteigt,
ein Tankentlüftungsventil der Tankentlüftungsanlage,
welches in einer Verbindungsleitung zwischen einem Kraftstoffdämpfespeicher
und dem Saugrohr angeordnet ist, derart betätigt, dass
die Tankentlüftungsanlage und das Saugrohr pneumatisch
verbunden werden. Der Druckschalter wird als fehlerhaft beurteilt
wird, falls er sich nach Betätigung des Tankentlüftungsventils
in der Niederdruckposition befindet.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine sichere
Funktionsüberprüfung des Druckschalters auch in
Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, in denen die
Kurbelwelle dreht und die Brennkraftmaschine nicht vollständig
stillsteht. Das Verfahren kann dadurch mit großer Häufigkeit
durchgeführt werden kann. Durch Erkennung eines Defektes
des Druckschalters können Fehldiagnosen der Tankentlüftungsanlage
vermieden und die Zuverlässigkeit der Funktionsüberprüfung
der Tankentlüftungsanlage insgesamt erhöht werden.
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Bei
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 wird der Betriebszustand
dadurch eingestellt wird, dass bei Erkennen eines geschlossenen
Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs und abgeschalteter Kraftstoffzufuhr,
ein Drosselorgan (Drosselklappe) der Brennkraftmaschine zumindest
soweit geöffnet wird, dass der Saugrohrdruck größer
ist als der Druckgrenzwert.
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Die
Ausgestaltung des Verfahrens betrifft die Funktionsüberprüfung
des Druckschalters im Betriebszustand des Schubabschaltens. Dabei
ist die Kraftstoffzufuhr unterbrochen und der Antriebsstrang des
Kraftfahrzeugs ist geschlossen (Gang eingelegt und Kupplung geschlossen).
Da in den Brennräumen keine Verbrennung stattfindet, wird
die Kurbelwelle allein durch die über den Antriebsstrang übertragene kinetische
Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben und dreht. In diesem Betriebszustand
kann die Drosselklappe geöffnet werden, wodurch der Saugrohrdruck
in etwa auf Umgebungsdruck ansteigt. In diesem Zustand kann das
Tankentlüftungsventil geöffnet werden, sodass
ein Druckausgleich zwischen der Tankentlüftungsanlage und
dem Saugrohr erfolgt. Infolgedessen stellt sich in der Tankentlüftungsanlage ein
Druck ein, welcher über dem Druckgrenzwert des Druckschalters
liegt, wodurch dieser die Hochdruckstellung einnehmen sollte. Geschieht
dies nicht, kann ein Defekt erkannt werden.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 3 handelt es sich
bei dem Kraftfahrzeug um ein Hybridfahrzeug, bei dem die Kurbelwelle
wahlweise in einem Verbrennungsmodus durch die Verbrennungsenergie
der Brennkraftmaschine oder in einem Elektromodus durch einen Elektromotor
antreibbar ist. Zur Durchführung der Funktionsüberprüfung
des Druckschalters wird das Kraftfahrzeug in den Elektromodus versetzt
und eine Drosselklappe der Brennkraftmaschine zumindest soweit geöffnet, dass
der im Saugrohr den Druckgrenzwert übersteigt.
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Bei
einem Hybridfahrzeug, welches über eine Brennkraftmaschine
und zusätzlich über einen Alternativantrieb (Elektromotor) verfügt,
kann das Fahrzeug wahlweise mittels der Brennkraftmaschine oder
mit dem Elektromotor angetrieben werden. Dabei kann die Kurbelwelle
mit dem Elektromotor mittels einer entsprechenden Kupplung verbunden
oder getrennt werden. Im Elektromodus wird die Kurbelwelle ausschließlich
durch den Elektromotor angetrieben und es findet keine Verbrennung
in den Brennräumen statt. In diesem Betriebszustand kann die
Drosselklappe geöffnet werden, wodurch der Saugrohrdruck
in etwa auf Umgebungsdruck ansteigt. In diesem Zustand kann das
Tankentlüftungsventil geöffnet werden, sodass
ein Druckausgleich zwischen der Tankentlüftungsanlage und
dem Saugrohr erfolgt. Infolgedessen stellt sich in der Tankentlüftungsanlage
ein Druck ein, welcher über dem Druckgrenzwert des Druckschalters
liegt, wodurch dieser die Hochdruckstellung einnehmen sollte. Geschieht
dies nicht, kann ein Defekt erkannt werden.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 4, wird der Druckschalter
nur dann als fehlerhaft erkannt, falls er sich nach Ablauf einer
vorgegebenen Zeitspanne seit der Betätigung des Tankentlüftungsventils
in der Niederdruckposition befindet.
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Der
Druckausgleich zwischen dem Saugrohr und der Tankentlüftungsanlage
erfolgt mit einem zeitlichen Verzug. Dieser Verzug wird durch die
vorgegebene Zeitspanne berücksichtigt, wodurch Fehldiagnosen
verhindert werden.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 5, wird nach der
Betätigung des Tankentlüftungsventils eine Maßnahme
durchgeführt wird, welche zu einem Druckabfall in der Tankentlüftungsanlage
unter den Druckgrenzwert führt. Der Druckschalter wird
als funktionsfähig beurteilt, falls er sich nach Durchführung
der Maßnahme in der Niederdruckposition befindet.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 6, besteht die
Maßnahme darin, dass in einem weiteren Betriebszu stand
der Brennkraftmaschine, in dem der Saugrohrdruck geringer ist als
der Druckgrenzwert, das Tankentlüftungsventil derart betätigt
wird, dass die Tankentlüftungsanlage und das Saugrohr pneumatisch
verbunden werden.
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Die
Drosselklappe kann bei rotierender Kurbelwelle soweit geschlossen
werden, dass sich im Saugrohr ein Druck einstellt, welcher unterhalb
des Druckgrenzwerts liegt. In diesem Zustand wird das Tankentlüftungsventil
geöffnet, wodurch ein Druckausgleich zwischen dem Saugrohr
und der Tankentlüftungsanlage erfolgt und der Druckschalter
die Niederdruckposition einnimmt. Ist dies nicht der Fall, so kann
auf einen Defekt des Druckschalters geschlossen werden. Dadurch
kann ermittelt werden, ob der Druckschalter in der Hochdruckposition
klemmt.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 7 wird vor dem
Betätigen des Tankentlüftungsventils der Schaltzustand
des Druckschalters erfasst. Das Tankentlüftungsventil wird
nur dann betätigt, falls sich der Druckschalter in der
Niederdruckposition befindet. Der Druckschalter wird als funktionsfähig
beurteilt wird, falls er sich nach Betätigung des Tankentlüftungsventils
in der Hochdruckposition befindet.
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Nur
wenn ein Umschalten des Druckschalters von der Niederdruckposition
in die Hochdruckposition erkannt wird, kann sichergestellt werden,
dass der Druckschalter funktionstüchtig ist. Andernfalls könnte
der Druckschalter schon vor dem Betätigen des Tankentlüftungsventils
in der Hochdruckposition klemmen. Durch diese Ausgestaltung werden
Fehldiagnosen verhindert.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 8, wird das Verfahren
nur bis zu einer vorgegebenen Grenzdrehzahl der Kurbelwelle durchgeführt.
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Ein
Saugrohrdruck, welcher über dem Druckgrenzwert des Druckschalters
liegt, kann aufgrund des Saugeffekts der Zylinder nur bis zu einer bestimmten
Drehzahl eingestellt werden.
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Durch
diese Ausgestaltung, kann daher die Prozesssicherheit des Verfahrens
verbessert und Fehldiagnosen vermieden werden.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 9, erfolgt die
Beurteilung des Druckschalters nur dann, wenn zuvor eine Funktionsüberprüfung
des Tankentlüftungsventils durchgeführt wurde und
diese ergab, dass das Tankentlüftungsventil funktionstüchtig
ist.
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Die
Durchführung des Verfahrens setzt ein intaktes Tankentlüftungsventil
voraus. Um daher die Zuverlässigkeit des Verfahrens zu
gewährleisten wird zuvor eine Überprüfung
des Tankentlüftungsventils durchgeführt.
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Eine
Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch
10 ist derart ausgebildet ist, dass sie das Verfahren gemäß dem
Anspruch 1 ausführen kann. Bezüglich der sich
daraus ergebenden Vorteile wird auf die Ausführungen zu
Anspruch 1 verwiesen.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit
Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
In den Figuren sind:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs;
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2 eine
schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einer Tankentlüftungs-vorrichtung;
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3A, 3B ein
Steuerverfahren in Form eines Ablaufdiagramms
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In 1 ist
ein Kraftfahrzeug 100 schematisch dargestellt, welches
als Hybridfahrzeug ausgebildet ist und einen Hybridantrieb 101 aufweist.
Der Hybridantrieb 101 ist mit Antriebsrädern 104 gekoppelt
und umfasst eine Brennkraftmaschine 1 und einen Elektromotor 103.
Das Kraftfahrzeug 100 kann wahlweise in einem Elektromodus
durch den Elektromotor 103 oder in einem Verbrennungsmodus
durch die Brennkraftmaschine 1 angetrieben werden. Die Umschaltung
zwischen Elektromodus und Verbrennungsmodus erfolgt unabhängig
von einem Kraftfahrzeugführer (nicht dargestellt) durch
eine Steuervorrichtung 31 des Kraftfahrzeugs 100.
Das Kraftfahrzeug 100 verfügt ferner über
eine Tankentlüftungsvorrichtung 102, welche mit
der Brennkraftmaschine 1 und der Steuervorrichtung 31 verbunden
ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die
vorteilhafte Ausführung des Kraftfahrzeugs 100 als
Hybridfahrzeug beschränkt ist. Die Erfindung ist in gleicher
Weise auf ein Kraftfahrzeug 100 mit lediglich einer Brennkraftmaschine
anwendbar.
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In 2 sind
die Brennkraftmaschine 101, er Elektromotor 103 und
die Tankentlüftungsvorrichtung 102 schematisch
dargestellt.
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Die
Brennkraftmaschine 101 weist mindestens einen Zylinder 2 und
einen in dem Zylinder 2 auf und ab beweglichen Kolben 3 auf.
Die zur Verbrennung nötige Frischluft wird über
einen Ansaugtrakt 4 in einen von dem Zylinder 2 und
dem Kolben 3 begrenzten Brennraum 5 eingeleitet.
Stromabwärts einer Ansaugöffnung 6 befinden
sich in dem Ansaugtrakt 4 ein Luftmassensensor 7 zur
Erfassung des Luftdurchsatzes im Ansaugtrakt 4, eine Drosselklappe 8 zur
Steuerung des Luftdurchsatzes, ein Saugrohr 9 und ein Einlassventil 10,
mittels dem der Brennraum 5 mit dem Ansaugtrakt 4 wahlweise
verbunden oder getrennt wird.
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Die
Auslösung der Verbrennung geschieht mittels einer Zündkerze 11.
Die durch die Verbrennung erzeugte Antriebsenergie wird über
eine Kurbelwelle 12 an den Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges
(nicht dargestellt) übertragen. Ein Drehzahlsensor 13 erfasst
die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1.
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Die
Verbrennungsabgase werden über einen Abgastrakt 14 der
Brennkraftmaschine 1 abgeführt. Der Brennraum 5 wird
mittels eines Auslassventils 15 mit dem Abgastrakt 14 wahlweise
ver bunden oder von diesem getrennt. Die Abgase werden in einem Abgasreinigungskatalysator 16 gereinigt.
Im Abgastrakt 14 befindet sich ferner ein so genannter
Lambda-Sensor 17 zur Messung des Sauerstoffgehalts im Abgas.
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Die
Brennkraftmaschine 1 umfasst ferner eine Kraftstoffversorgungseinrichtung
mit einer Kraftstoffpumpe 19, einer Hochdruckpumpe 20,
einem Druckspeicher 21 und zumindest einem steuerbaren Einspritzventil 22.
Der Kraftstoff wird mittels der Kraftstoffpumpe 19 von
einem Kraftstofftank 18 in eine Kraftstoffversorgungsleitung 24 gefördert.
In der Kraftstoffversorgungsleitung 24 sind die Hochdruckpumpe 20 und
der Druckspeicher 21 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 20 hat
die Aufgabe, dem Druckspeicher 21 den Kraftstoff mit hohem
Druck zuzuführen. Der Druckspeicher 21 ist dabei
als gemeinsamer Druckspeicher 21 für alle Einspritzventile 22 ausgebildet.
Von ihm aus werden alle Einspritzventile 22 mit druckbeaufschlagtem
Kraftstoff versorgt. Im Ausführungsbeispiel handelt es
sich um eine Brennkraftmaschine 1 mit Kraftstoffdirekteinspritzung,
bei der der Kraftstoff mittels des in den Brennraum 5 ragenden
Einspritzventils 22 direkt in den Brennraum 5 eingespritzt
wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung
nicht auf diese Art der Kraftstoffeinspritzung beschränkt
ist, sondern auch auf andere Arten der Kraftstoffeinspritzung, wie
beispielsweise Saugrohreinspritzung, anwendbar ist.
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Der
Brennkraftmaschine 1 ist ferner die Tankentlüftungsvorrichtung 102 zugeordnet.
Zu der Tankentlüftungsvorrichtung 102 gehört
der Kraftstofftank 18, ein Kraftstoffdämpfespeicher 25,
welcher beispielsweise als Aktivkohlebehälter ausgebildet
ist und über eine Verbindungsleitung 26 mit dem
Kraftstofftank 18 verbunden ist. Die in dem Kraftstofftank 18 entstehenden
Kraftstoffdämpfe werden in den Kraftstoffdämpfespeicher 25 geleitet
und dort von der Aktivkohle adsorbiert. Der Kraftstoffdämpfespeicher 25 ist über
eine Entlüftungsleitung 27 mit dem Saugrohr 9 der
Brennkraftmaschine 1 verbunden. In der Entlüftungsleitung 27 befindet
sich ein steuerbares Tankentlüftungsventil 28.
Ferner kann dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 über
eine Belüftungsleitung 29 und ein darin angeordnetes
Belüftungsventil 30 Frischluft zugeführt
werden. Das Belüftungsventil 30 kann beispielsweise
elektrisch (wie im Ausführungsbeispiel) oder durch einen
geeigneten pneumatisch-mechanischen Mechanismus betätigt
werden. Die Tankentlüftungsvorrichtung 102 umfasst
ferner einen Druckschalter 23, welcher zwei Schaltstellungen
einnehmen kann – eine Niederdruckposition oder eine Hochdruckposition.
Der Druckschalter 23 befindet sich in einer Niederdruckposition,
falls der Druck in der Tankentlüftungsvorrichtung 102 geringer ist
als ein Druckgrenzwert. Ansonsten befindet sich der Druckschalter 23 in
der Hochdrucksposition. In bestimmten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine 1,
insbesondere im Leerlauf oder bei Teillast, herrscht aufgrund des
starken Drosseleffekts durch die Drosselklappe 8 ein großes
Druckgefälle zwischen der Umgebung und dem Saugrohr 9.
Durch Öffnen des Tankentlüftungsventils 28 und
des Belüftungsventils 30 kommt es während
eines Tankentlüftungszeitraums zu einem Spüleffekt,
bei dem die in dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 gespeicherten Kraftstoffdämpfe
in das Saugrohr 9 geleitet werden und an der Verbrennung
teilnehmen. Die Kraftstoffdämpfe verursachen somit eine
Veränderung der Zusammensetzung der Brenngase und der Abgase, was
von dem Lambda-Sensor 17 erfasst wird.
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Der
Elektromotor 103 ist über eine geeignete Kupplung
(nicht dargstellt) mit der Kurbelwelle 12 der Brennkraftmaschine 1 koppelbar,
sodass das Kraftfahrzeug 100 bzw. die Kurbellwelle 12 wahlweise durch
den Elektromotor 103 (Elektromodus) oder durch die Verbrennungsenergie
der Brennkraftmaschine 1 (Verbrennungsmodus) antreibbar
ist. Sowohl im Elektromodus als auch im Verbrennungsmodus erfolgt
die Kraftübertragung über die Kurbelwelle 12,
sodass sich diese dreht.
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In
der Steuervorrichtung 31 sind kennfeldbasierte Motorsteuerungsfunktionen
(KF1 bis KF5) softwaremäßig implementiert. Die
Steuervorrichtung 31 ist mit sämtlichen Aktuatoren
und Sensoren der Brennkraftmaschine 1 über Signal-
und Datenleitungen verbunden. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 31 mit
dem steuerbaren Belüftungsventil 30, dem steuerbaren
Tankentlüftungsventil 28, dem Druckschalter 23,
dem Luftmassensensor 7, der steuerbaren Drosselklappe 8,
dem steuerbaren Einspritzventil 22, der Zündkerze 11,
dem Lambda-Sensor 17, dem Drehzahlsensor 13 und
dem Elektromotor 103 verbunden. Die Steuervorrichtung 31 übernimmt
auch die Koordination des Betriebs des Kraftfahrzeugs um Elektromodus
und im Verbrennungsmodus.
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In
den 3A und 3B ist
ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Überprüfung
des Druckschalters 23 in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt.
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Das
Verfahren wird in Schritt 200, beispielsweise beim Anlassen
der Brennkraftmaschine 1, gestartet. Es wird angenommen,
dass das Kraftfahrzeug 100 zunächst im Verbrennungsmodus
betrieben wird.
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Zunächst
wird in Schritt 201 eine Funktionsüberprüfung
des Tankentlüftungsventils 28 vorgenommen. Dies
ist beispielsweise dadurch möglich, dass das Tankentlüftungsventil 28 bei
Betrieb der Brennkraftmaschine 2 geöffnet und
der Kraftstoffdämpfespeicher 24 mit dem Saugrohr 9 der
Brennkraftmaschine 2 pneumatisch verbunden wird. Ferner
wird auch das Belüftungsventil 30 geöffnet,
sodass Frischluft in den Kraftstoffdämpfespeicher 24 eindringen
kann. Durch den Unterdruck im Saugrohr 9 wird ein Spüleffekt
erreicht, wodurch die in dem Kraftstoffdämpfespeicher 25 adsorbierten
Kraftstoffdämpfe durch den im Saugrohr 9 herrschenden
Unterdruck in das Saugrohr 9 entweichen und gleichzeitig
Frischluft über das Belüftungsventil 30 in
den Kraftstoffdämpfespeicher 24 nachströmt.
Die dem Saugrohr 9 zugeführten Kraftstoffdämpfe
werden über das Einlassventil 10 dem Brennraum 5 der Brennkraftmaschine 1 zugeführt
und nehmen an der Verbrennung teil. Bei einem funktionstüchtigen Tankentlüftungsventil 28 macht
sich die dadurch verursachte Veränderung der Brenngemischzusammensetzung in
der Abgaszusammensetzung bemerkbar, was von dem Lambda-Sensor 17 erkannt
wird. Wird demnach in Folge des Öffnens des Tankentlüftungsventils 28 eine
Veränderung der Abgaszusammensetzung durch den Lambda-Sensor 17 bzw.
durch einen in der Steuereinrichtung 31 implementierten Lambda-Regler
erkannt, kann das Tankentlüftungsventil 28 als
funktionstüchtig bewertet werden. Wird selbst nach Betätigung
des Tankentlüftungsventils 28 keine Veränderung
der Abgaszusammensetzung festgestellt, wird auf ein defektes Tankentlüftungsventil 28 geschlossen
werden.
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In
Schritt 202 wird abgefragt, ob das Tankentlüftungsventil 28 funktionstüchtig
ist. Bei einem negativen Ergebnis der Abfrage wird das Verfahren
in Schritt 203 abgebrochen, da die Überprüfung
des Druckschalters 23 bei einem defektem Tankentlüftungsventil 28 nicht
sinnvoll durchgeführt werden kann. Wird das Tankentlüftungsventil 28 in Schritt 202 als
korrekt funktionierend erkannt, fährt das Verfahren mit
Schritt 204 fort.
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In
Schritt 204 wird überprüft, ob geeignete Betriebsbedingungen
für die Funktionsüberprüfung des Druckschalters 23 vorliegen
oder ob sich diese alternativ einstellen lassen. Geeignete Betriebsbedingungen
liegen beispielsweise dann vor, wenn das Kraftfahrzeug 100 im
Verbrennungsmodus betrieben wird und sich im Betriebszustand des
Schubabschaltens befindet. Dabei ist ein (nicht dargestellter) Antriebsstrang
des Kraftfahrzeugs 100 geschlossen (Gang eingelegt und
Kupplung geschlossen), sodass eine Kraftübertragung von
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine auf die Antriebsräder 104 stattfindet,
und die Kraftstoffeinspritzung ist abgeschaltet, sodass keine Verbrennung
in den Brennräumen 5 stattfindet. In diesem Betriebszustand
wird die Kurbelwelle 12 nur durch die kinetische Energie
des Kraftfahrzeugs 100 angetrieben und dreht daher. Dieser
Betriebszustand tritt häufig bei Bergabfahrten oder bei
sonstigen Fahrsituationen auf, bei denen die reibungsbedingte Bremswirkung
der Brennkraftmaschine 1 genutzt werden soll.
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Ferner
liegen geeignete Betriebsbedingungen vor, wenn das Kraftfahrzeug 100 im
Elektromodus betrieben wird. Dabei ist die Kraftstoffzufuhr der Brennkraftmaschine 1 deaktiviert
und es findet in den Brennräumen 5 der Brennkraftmaschine 1 keine
Verbrennung statt. Die Kurbelwelle 12 der Brennkraftmaschine 1 wird
nur durch den Elektromotor 103 angetrieben.
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Allgemein
gesagt liegen geeignete Betriebsbedingungen dann vor, wenn die Kurbelwelle 12 dreht,
diese aber nicht durch die Verbrennungsenergie der Brennkraftmaschine 1 angetrieben
wird, d. h. wenn keine Verbrennung in den Brennräumen 5 stattfindet.
Wie in den weiteren Ausführungen deutlich werden wird,
ist der Grund darin zu sehen, dass bei diesen Betriebsbedingungen
die Stellung der Drosselklappe 8 verändert werden
kann, ohne dass dies Auswirkungen auf das von der Brennkraftmaschine 1 produzierte
Drehmoment hat und dies vom Fahrer daher unbemerkt bleibt.
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Ferner
wird in Schritt 204 überprüft, ob sich die
geeigneten Betriebsbedingungen einstellen lassen. Dies ist beispielsweise
dann der Fall, wenn das Kraftfahrzeug 100 zwar im Verbrennungsmodus
betrieben wird, aber das angeforderte Drehmoment auch durch den
Elektromotor 103 bereitgestellt werden könnte,
um das Kraftfahrzeug 100 anzutreiben. In diesem Fall wäre
ein Umschalten vom Verbrennungsmodus in den Elektromodus möglich,
ohne dass Komforteinbußen für den Kraftfahrzeugführer entstehen.
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Bei
einem negativen Ergebnis der Abfrage in Schritt 204 wird
diese Abfrage wiederholt.
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Bei
einem positiven Ergebnis der Abfrage in Schritt 204 fährt
das Verfahren mit Schritt 205 fort. Falls in Schritt 204 erkannt
wurde, dass zwar keine geeignete Betriebsbedingen vorliegen, sich
diese aber einstellen lassen, so wird dies zunächst getan. Dazu
wird beispielsweise vom Verbrennungsmodus in den Elektromodus umgeschaltet,
wenn dies ohne Komforteinbußen für den Fahrzeugführer
erfolgen kann.
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Liegen
bereist geeignete Betriebsbedingungen vor (Betrieb des Kraftfahrzeugs
im Elektromodus oder Schubabschalten im Verbrennungsmodus) bzw. wurden
die geeigneten Betriebsbedingungen einstellt, so wird die Drosselklappe 8 derart
angesteuert, dass sich im Ansaugtrakt 4 bzw. im Saugrohr 9 geeignete
Druckverhältnisse zur Funktionsüberprüfung des
Druckschalters 23 einstellen. Dazu wird die Drosselklappe 8 soweit
geöffnet, dass sich im Saugrohr 9 ein Druck einstellt,
welcher über dem Druckgrenzwert des Druckschalters 23 liegt.
Vorteilhafterweise wird die Drosselklappe 8 vollständig
geöffnet, sodass sich im Saugrohr 9 annähernd
Umgebungsdruck einstellt, welcher über dem Druckgrenzwert
des Druckschalters 23 liegt. Da das Kraftfahrzeug 100 bzw.
die Kurbelwelle 12 nicht durch die Verbrennungsenergie
angetrieben wird (Kraftstoffzufuhr abgeschaltet), hat das öffnen
der Drosselklappe 8 keinen Einfluss auf das Antriebsmoment.
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Nachdem
geeignete Betriebsbedingungen vorliegen, wird in Schritt 206 das
Tankentlüftungsventil 28 geöffnet. Dadurch
wird die Tankentlüftungsvorrichtung 102 mit dem
Saugrohr 9 pneumatisch verbunden und es kommt zu einem
Druckausgleich zwischen der Tankentlüftungsvorrichtung 102 und dem
Saugrohr 9.
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Der
vollständige Druckausgleich benötigt jedoch eine
gewisse Zeit, weshalb in Schritt 207 überprüft
wird, ob seit dem öffnen des Tankentlüftungsventils 28 eine
vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist. Ist dies nicht der Fall,
so wird die Abfrage wiederholt. Ansonsten fährt das Verfahren
mit Schritt 208 fort.
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Aufgrund
des Druckausgleichs stellen sich auch in der Tankentlüftungsvorrichtung 102 Druckverhältnisse
ein, welche über dem Druckgrenzwert des Druckschalters 23 liegen.
In Schritt 208 wird daher abgefragt, ob sich der Druckschalter 23 in
der Niederdruckposition befindet. Ist dies der Fall, so wird der
Druckschalter 23 in Schritt 209 als defekt beurteilt und
das Verfahren in Schritt 210 beendet.
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Wird
in Schritt 208 erkannt, dass sich der Druckschalter 23 in
der Hochdrucksposition befindet, so fährt das Verfahren
mit Schritt 211 fort, in dem eine Maßnahme durchgeführt
wird, welche zu einem Druckabfall in der Tankentlüftungsvorrichtung 102 unter
den Druckgrenzwert führt. Dies kann beispielsweise dadurch
erfolgen, dass die Drosselklappe 8 bei rotierender Kurbelwelle
(Saugeffekt) wieder soweit geschlossen wird, dass sich im Saugrohr 9 ein
Druck einstellt, welcher unter dem Druckgrenzwert des Druckschalters 23 liegt.
Durch das geöffnete Tankentlüftungsventil 28 stellt
sich daher auch in der Tankentlüftungsvorrichtung 102 ein
Druck ein, welcher geringer ist als der Druckgrenzwert. Ein funktionsfähiger
Druckschalter schaltet unter diesen Bedingungen in die Niederdruckposition.
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Nach
einer gewissen Zeit wird daher in Schritt 212 überprüft,
ob sich der Druckschalter 23 in der Niederdruckposition
befindet. Ist dies nicht der Fall, so wird der Druckschalter 23 in
Schritt 213 als defekt beurteilt (Klemmen in der Hochdruckposition). Wird
hingegen erkannt, dass sich der Druckschalter 23 in der
Niederdruckposition befindet, so wird der Druckschalter in Schritt 214 als
funktionstüchtig beurteilt. In beiden Fällen wird
das Verfahren mit Schritt 215 beendet.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass zu Beginn des Verfahrens, beispielsweise
unmittelbar vor Schritt 201 oder unmittelbar nach Schritt 202,
das Verfahren nur unter der Bedingung fortgesetzt wird, wenn die
Drehzahl der Kurbelwelle 12 geringer ist als eine vorgegebene
Grenzdrehzahl. Dies hängt damit zusammen, dass sich durch
den Saugeffekt der Kolben 3 bei zu hohen Drehzahlen im
Saugrohr 9 kein Druck mehr einstellen lässt, welcher
größer ist als der Druckgrenzwert. Insofern sollte
das Verfahren abgebrochen werden, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 12 die
Grenzdrehzahl übersteigt.
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Es
wird ferner darauf hingewiesen, dass die Verfahrenschritte 211 bis 215 auch
im Verbrennungsmodus durchgeführt werden, wobei hier ein
Betriebspunkt gewählt werden muss, bei dem der Saugrohrdruck
unterhalb des Druckgrenzwerts liegt.
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Es
wird ferner darauf hingewiesen, dass der Druckschalter 23 auch
schon bei einem positiven Ergebnis der Abfrage in Schritt 205 (Druckschalter
in Hochdruckposition) als funktionstüchtig beurteilt werden
kann, falls vor dem Öffnen des Tankentlüftungsventils
in Schritt 206 erkannt wurde, dass sich der Druckschalter 23 in
der Niederdruckposition befunden hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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