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CN114364871A - 用于诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路的方法和设备 - Google Patents

用于诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路的方法和设备 Download PDF

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CN114364871A CN202080065653.1A CN202080065653A CN114364871A CN 114364871 A CN114364871 A CN 114364871A CN 202080065653 A CN202080065653 A CN 202080065653A CN 114364871 A CN114364871 A CN 114364871A
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Abstract

本发明涉及一种用于诊断具有控制装置（ECU）的可内燃机式运行的机动车的通风线路（2）的方法和设备，通风线路布置在燃料箱（1）和活性碳过滤器（3）之间，其中对负压开关（4）的状态进行评估，用以进行诊断。

Description

用于诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路的方 法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路的方法和设备。
背景技术
图1中示出了一种可内燃机式运行的机动车的已知的箱系统。该箱系统具有燃料箱1。在燃料箱1和活性炭过滤器3之间设置有通风线路2。从燃料箱释放的碳氢化合物在活性炭过滤器3中被化合。碳氢化合物气体从活性炭过滤器3通过箱通风线路2被引入内燃机的空气路径中。构造为切换阀或线性阀的箱通风阀5由马达控制器ECU控制，以便调节从活性炭过滤器3到内燃机的空气路径的气流。为了气密性地封闭燃料箱1设置有箱盖6。箱压力传感器7位于燃料箱1中。此外，用于获知当前的燃料填充水平的填充水平传感器8设置在燃料箱1中。
马达控制器ECU构造用于，针对相应当前的运行状态获知从活性炭过滤器3到内燃机的冲洗流的额定值。此外，马达控制器ECU构造用于，接收由箱压力传感器7提供的压力传感器信号，并且借助这些输出信号获知进气道中的进气管压力。此外，马达控制器ECU还构造用于，根据活性炭过滤器3的新鲜空气接口和内燃机的空气路径中的引入点处的压力和预设的冲洗流之间的压降来获知用于控制箱通风阀5的PWM值。此外，马达控制器ECU构造用于，针对内燃机的相应当前的运行状态计算要喷入的燃料量。
为了满足国家特定的立法规定，需要确保或诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱通风系统的功能性。该诊断包括检查设置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的通风线路2的功能性或通畅性。如果该通风线路阻滞，那么不能确保在活性炭过滤器中接收在燃料箱中产生的碳氢化合物蒸汽。此外，基于通过在燃料箱中产生的过压导致的这种阻滞，给机动车加燃料只能非常有限地进行，另外这随后导致碳氢化合物排放的增加。
已知的是，借助安装在燃料箱1中的燃料箱压力传感器7来诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路。在此，在特定的内燃机式的运行状态中，箱通风阀5被控制，以便通过产生的质量流量导致排空燃料箱1。因此，为了检查通风线路2的质量，对燃料箱中的在控制箱通风阀期间产生的压降进行评估。如果在诊断期间，箱压力没有下降，那么探测到存在有故障的或阻滞的通风线路2。
发明内容
本发明的任务在于，说明一种用于诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路的方法，其中不需要安装在燃料箱中的压力传感器。
该任务通过具有在权利要求1中说明的特征的方法来解决。本发明的有利的设计方案和扩展方案在从属权利要求中被说明。权利要求9具有的主题是一种用于诊断可内燃机式运行的机动车的燃料箱的通风线路的设备。
根据本发明，提供一种用于诊断具有控制装置的、可内燃机式运行的机动车的布置在燃料箱和活性炭过滤器之间的通风线路的方法，其中对负压开关的状态进行评估，用以进行诊断。
根据本发明的实施方式，对布置在活性炭过滤器的新鲜空气侧的负压开关的状态进行评估，用以进行诊断。
根据本发明的实施方式，在诊断的范围内，对负压开关的状态进行评估，并且对燃料箱的填充水平变化进行评估。
根据本发明的实施方式，在评估负压开关的状态之前和在评估燃料箱的填充水平变化之前，使负压开关进入其关闭状态。
根据本发明的实施方式，在内燃机式的运行期间，在机动车的空转中进行诊断，并且在识别到填充水平变化并且负压开关切换到其打开位置的情况下，探测到存在功能正常的通风线路，并且在识别到填充水平变化并且负压开关保持在其关闭位置中的情况下，探测到存在有故障的通风线路。
根据本发明的实施方式，在控制装置后续运行期间，在内燃机被切断的情况下进行诊断，并且在识别到填充水平变化并且负压开关切换到其打开位置的情况下，探测到存在功能正常的通风线路，并且在识别到填充水平变化并且负压开关保持在其关闭位置中的情况下，探测到存在有故障的通风线路。
根据本发明的实施方式，在给机动车加燃料之后，在马达控制装置被切断的情况下进行诊断，其中在重新启动马达控制装置之后，燃料箱的在马达控制装置的之前的关机时刻测量的填充水平与燃料箱的当前测量的填充水平进行比较，并且在马达控制装置的之前的关机时刻的负压开关的位置与负压开关的当前的位置进行比较，并且在负压开关从其关闭位置切换到其打开位置并且识别燃料箱的填充水平变化的情况下，探测到存在功能正常的通风线路，并且在负压开关保持在其关闭位置中并且识别燃料箱的填充水平变化的情况下，探测到存在故障的通风线路。
根据本发明的实施方式，测量马达控制装置的之前的关机和马达控制装置的重新启动之间的时间段，并且只有在测量的时间段不超过预设的时间段时才进行诊断。
根据本发明的实施方式，提供了一种用于诊断具有马达控制装置的、可内燃机式运行的机动车的布置在燃料箱和活性炭过滤器之间的通风线路的设备，其具有马达控制装置，马达控制装置构造用于控制根据本发明的方法。
本发明的优点尤其在于，根据本发明的方法能够诊断可内燃机式运行的机动车的箱通风线路，而不需要布置在燃料箱中的压力传感器。此外，根据本发明的诊断方法对大量排放的燃料以及因此燃料箱中伴随的压力增加不敏感。此外，在内燃机式的运行期间没有主动干预箱通风控制器，这导致总质量流量的增加，并且因此导致活性炭过滤器的改进的冲洗。因为根据本发明的实施方式的根据本发明的诊断方法在加燃料过程期间，并且紧接在马达控制器启动之后，即在车辆静止状态中被执行，所以没有出现燃料箱中的基于高的车辆横向或车辆纵向动力可能出现的压力波动的影响。最后，诊断方法与当前的燃料填充水平无关，该燃料填充水平根据箱压力传感器的安装位置对当前测量的箱压力的质量或有效性产生影响。
附图说明
本发明的另外的有利的特性由其以下根据附图的示例性的阐述得到。其中：
图1示出了已知的箱系统的草图；
图2示出了根据本发明的实施例的箱系统的草图；
图3示出了在箱通风线路完好的情况下的在图2所示的箱系统中的信号走向线；
图4示出了在箱通风线路堵塞的情况下的在图2所示的箱系统中的信号走向线；
图5示出了信号走向线，其说明了在箱通风线路完好的情况下的在控制装置后续运行时的诊断流程；
图6示出了信号走向线，其说明了在箱通风线路堵塞的情况下的在控制装置后续运行时的诊断流程；
图7示出了信号走向线，其说明了在箱通风线路完好的情况下的在控制装置重新启动后的诊断流程；并且
图8示出了信号走向线，其说明在当箱通风线路堵塞的情况下的在控制装置重新启动后的诊断流程。
具体实施方式
图2示出了根据本发明的实施例的箱系统的草图。该箱系统具有燃料箱1、箱通风线路2、活性炭过滤器3、负压开关4、箱通风阀5、箱盖6、填充水平传感器8和马达控制单元ECU。
下文描述的用于诊断箱通风线路2的方法不需要布置在燃料箱中的压力传感器。根据本发明的方法基于对活性炭过滤器3的新鲜空气侧的负压开关4的状态的评估结合对燃料箱的在给机动车加燃料时出现的填充水平变化的评估。
在内燃机式的运行期间，箱通风阀5被控制，用以冲洗活性炭过滤器3。由此，负压开关4由于产生的质量流而关闭。该负压开关4一直保持关闭，直到在从燃料箱1到箱通风阀5的整个容积中发生压力平衡。
该压力平衡一方面可以由于活性炭过滤器3与环境空气之间的非气密的连接而非常缓慢地发生，或者另一方面可以通过打开箱盖6而突然发生。
因为在每次给机动车加燃料时，箱盖6打开，所以对负压开关4的位置的评估结合对通过加燃料过程引起的填充水平变化的评估允许推导出燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路的堵塞。前提是，在加燃料过程之前，负压开关4关闭。因为加燃料过程可以在马达运行期间发生，也可以在马达控制器的后续运行阶段中发生，在该后续运行阶段中，机动车的点火被切断，所以在诊断流程中可以观察到以下状态：
- 在内燃机式的运行期间监控负压开关4的位置；
- 在空转中的车辆静止状态期间，进行附加地监控燃料箱1中的填充水平变化；
- 如果在加燃料过程中，负压开关4从其关闭位置切换至其打开位置，那么推导出在燃料箱1和活性炭过滤器3之间存在完好的或功能正常的箱通风线路2；
相反，如果在加燃料过程期间，负压开关4保持在其关闭位置中，或识别出填充水平变化，那么推导出燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路2的堵塞。
图3示出了在箱通风线路完好的情况下的在图2所示的箱系统中的信号走向线。在此，走向线K1表示环境压力，走向线K2表示燃料箱中的压力，走向线K3表示箱通风阀5的状态，走向线K4表示负压开关4的状态，走向线K5表示箱盖的状态，并且走向线K6表示箱填充水平。从该图3可以看出，在加燃料过程中（在其中识别到填充水平变化），负压开关4从其关闭状态进入其打开状态。在此可以看出，布置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路处于功能正常的、即完好的状态中。
图4示出了在箱通风线路堵塞的情况下的在图2所示的箱系统中的信号走向线。在此，走向线K1表示环境压力，走向线K2表示燃料箱中的压力，走向线K3表示箱通风阀5的状态，走向线K4表示负压开关4的状态，走向线K5表示箱盖的状态，并且走向线K6表示箱填充水平。从该图4可以看出，在识别到填充水平变化的加燃料过程期间，负压开关4保持在其关闭状态中。在此可以看出，布置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路处于有故障的、即堵塞的状态中。
随后描述了控制装置后续运行中的诊断流程，在其中，内燃机处于切断状态中，并且控制装置处于接通状态中。在此可以观察到以下状态：
- 在内燃机式的运行期间监控负压开关4的位置；
- 在车辆静止状态期间，附加地监控燃料箱1中的填充水平变化，在车辆静止状态中，内燃机位于其切断状态中，并且马达控制装置位于其接通状态中；
- 如果负压开关4从其关闭位置切换到其打开位置，那么推导出在燃料箱1和活性炭过滤器3之间存在完好的或功能正常的箱通风线路2；
- 相反，如果在加燃料过程期间，负压开关4保持在其关闭位置中，或识别出填充水平变化，那么推导出燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路2的堵塞。
图5示出了信号走向线，其说明了在箱通风线路完好的情况下的在控制装置后续运行时的诊断流程。在此，走向线K1表示环境压力，走向线K2表示燃料箱中的压力，走向线K3表示箱通风阀5的状态，走向线K4表示负压开关4的状态，走向线K5表示箱盖的状态，并且走向线K6表示箱填充水平。从该图5可以看出，在加燃料过程期间（在其中识别到填充水平变化），负压开关4从其关闭状态进入其打开状态。在此可以看出，布置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路线处于功能正常的、即完好的状态中。
图6示出了信号走向线，其说明了在箱通风线路堵塞的情况下的在控制装置后续运行中的诊断流程。在此，走向线K1表示环境压力，走向线K2表示燃料箱中的压力，走向线K3表示箱通风阀5的状态，走向线K4表示负压开关4的状态，走向线K5表示箱盖的状态，并且走向线K6表示箱填充水平。从该图6可以看出，在加燃料过程中（在其中识别到填充水平变化），负压开关4保持在其关闭状态中。在此可以看出，布置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路处于有故障的、即堵塞的状态中。
下面阐述在重新启动马达控制装置后的诊断流程，其中在马达控制装置的切断状态中进行加燃料。在此可以观察以下状态：
- 在内燃机切断的情况下接通马达控制装置之后，将在马达控制装置的关机时刻测量的燃料填充水平与当前测量的燃料填充水平进行比较；
- 在切断内燃机的情况下接通马达控制装置之后，将在马达控制装置关机时刻的负压开关4的位置与当前的位置进行比较。如果负压开关4从其关闭位置切换为其打开位置，而同时识别具有填充水平变化的加燃料过程，那么推导出在燃料箱1和活性炭过滤器3之间存在功能正常的、即完好的箱通风线路2；
- 在前两个步骤中描述的用于评估负压开关4的开关位置或评估箱填充水平的程序仅在内燃机的停机时间不超过可调节的值时才执行。对内燃机的停机时间的观察应该确保，基于燃料系统中的上述的自然压力平衡过程的负压开关4的转变不会错误地导致错误的结果；
- 如果在具有填充水平变化的加燃料过程期间，负压开关4保持在其关闭位置中，那么可以推导出燃料箱1和活性炭过滤器3之间故障的、即堵塞的箱通风线路2。
图7示出了信号走向线，其说明了在箱通风线路完好的情况下的在控制装置重新启动后的诊断流程。在此，走向线K1表示环境压力，走向线K2表示燃料箱中的压力，走向线K3表示箱通风阀5的状态，走向线K4表示负压开关4的状态，走向线K5表示箱盖的状态，并且走向线K6表示箱填充水平。从该图7可以看出，在加燃料过程期间（在其中识别到填充水平变化），负压开关4从其关闭状态进入其打开状态。在此可以看出，布置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路线处于功能正常的、即完好的状态中。
图8示出了信号走向线，其说明在当箱通风线路堵塞的情况下的在控制装置重新启动后的诊断流程。在此，走向线K1表示环境压力，走向线K2表示燃料箱中的压力，走向线K3表示箱通风阀5的状态，走向线K4表示负压开关4的状态，走向线K5表示箱盖的状态，并且走向线K6表示箱填充水平。从该图8可以看出，在加燃料过程期间（在其中识别到填充水平变化），负压开关4保持在其关闭状态中。在此可以看出，布置在燃料箱1和活性炭过滤器3之间的箱通风线路处于有故障的、即堵塞的状态中。

Claims (9)

1.用于诊断具有马达控制装置（ECU）的能内燃机式运行的机动车的通风线路（2）的方法，所述通风线路布置在燃料箱（1）和活性碳过滤器（3）之间，其特征在于，对负压开关（4）的状态进行评估，用以进行诊断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对布置在活性炭过滤器（3）的新鲜空气侧的负压开关（4）的状态进行评估，用以进行诊断。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在诊断的范围内，对负压开关（4）的状态进行评估，并且对燃料箱（1）的填充水平变化进行评估。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在评估所述负压开关（4）的状态之前和在评估所述燃料箱（1）的填充水平变化之前，使负压开关（4）进入其关闭状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在内燃机式的运行期间，在机动车的空转中执行诊断，并且在识别到填充水平变化并且负压开关切换到其打开位置的情况下，探测到存在功能正常的通风线路，并且在识别到填充水平变化并且负压开关保持在其关闭位置中的情况下，探测到存在有故障的通风线路。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在控制装置后续运行期间，在内燃机被切断的情况下执行诊断，并且在识别到填充水平变化并且负压开关切换到其打开位置的情况下，探测到存在功能正常的通风线路，并且在识别到填充水平变化并且负压开关保持在其关闭位置中的情况下，探测到存在有故障的通风线路。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在给机动车加燃料之后，在马达控制装置被切断的情况下进行诊断，其中在重新启动马达控制装置之后，所述燃料箱的在马达控制装置的之前的关机时刻测量的填充水平与燃料箱的当前测量的填充水平进行比较，并且在马达控制装置的之前的关机时刻的负压开关的位置与负压开关的当前的位置比较，并且在负压开关从其关闭位置切换到其打开位置并且识别到燃料箱的填充水平变化的情况下，探测到存在功能正常的通风线路，并且在负压开关保持在其关闭位置中并且识别到燃料箱的填充水平变化的情况下，探测到存在故障的通风线路。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，测量马达控制装置的之前的关机和马达控制装置的重新启动之间的时间段，并且只有在测量的时间段不超过预设的时间段时才进行诊断。
9.用于诊断具有控制装置（ECU）的、能内燃机式运行的机动车的通风线路（2）的设备，通风线路布置在燃料箱（1）和活性炭过滤器（3）之间，其中所述控制装置（ECU）构造用于控制根据前述权利要求中任一项所述的方法。
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