DE10014564A1 - Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine (1), die mit einer Einrichtung zum Erkennen eines Heißstartes ausgerüstet ist und die ein Tankentlüftungssystem aufweist, bei dem die aus dem Kraftstofftank (9) entweichenden Kraftstoffdämpfe in einem regenerierbaren Adsorptionsfilter (11) aufgefangen werden und zum Regenerieren des Filters ein von einem Tankentlüftungsventil (12) gesteuerter Luftstrom über die Adsorptionsmasse zum Ansaugrohr (2) der Brennkraftmaschine (1) geführt wird, wobei der Luftstrom in Abhängigkeit vom Signal einer Lambda-Sonde (15) sowie über ein Vorsteuer-Kennfeld in Abhängigkeit von Last und Drehzahl veränderbar ist. DOLLAR A Bei einem erkannten Heißstart wirkt die Lambda-Regelung so auf das Tankentlüftungsventil (12) und die Kraftstoff-Zuführeinrichtung (7) ein, dass vorzugsweise während des Vorliegens von Heißstartbedingungen die Zumessung des Kraftstoffes durch das Tankentlüftungsventil (12) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzumess- System für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruches 1.

Ein Heißstart einer Brennkraftmaschine liegt immer dann vor, wenn die Brennkraftmaschine nach längerem Betrieb unter hoher Last abgestellt und nach kurzem Stillstand wieder gestartet wird. Die in der Brennkraft­ maschine befindliche Wärme heizt dann während dieses Stillstandes auch die Kraftstoff führenden Teile sowie den Ansaugtrakt auf. Kraftstoffdampfblasen, dies sich da­ durch bilden können, führen bei einem solchen Start zu einer ungenügenden Kraftstoffversorgung der Brennkraftma­ schine. In Folge der dadurch entstehenden extremen Ge­ mischabmagerung ergeben sich schlechtes Anspringverhalten und zumindest solange, bis sich wieder normale Tempera­ turverhältnisse eingestellt haben, unzureichendes Motor­ laufverhalten.

Mit DE 42 24 893 A1 ist ein Verfahren zur Kraftstoffzumessung für eine Brennkraftmaschine in Ver­ bindung mit einem Heißstart beschrieben. Nach diesem Ver­ fahren, bei dem ein Basiswert für die Kraftstoffzumessung zumindest zeitweilig mit einer auf dem Signal einer Lambda-Sonde basierenden Signal überlagert wird, werden Maßnahmen zur Kompensation der heißstartbedingten Ge­ mischstörungen derart eingeleitet, dass eine Änderung von Parametern der Lambda-Regelung erfolgt, die auf eine Ge­ mischanfettung hinauslaufen.

Ein Heißstart wird durch Vergleich der aktuel­ len Temperatur der Brennkraftmaschine bzw. der Ansaug­ luft-Temperatur mit einer vorbestimmten Normaltemperatur erkannt.

Die EP 0 191 170 B1 beschreibt eine Vorrichtung zur Entlüftung von Kraftstofftanks bei Brennkraftmaschi­ nen mit einem Aktivkohlefilter zum Zwischenspeichern der Kraftstoffdämpfe und einem in Abhängigkeit vom Signal ei­ ner Lambda-Sonde elektrisch gesteuerten Tankentlüftungs­ ventil mit kontinuierlich veränderbarem Durchlass, wobei ergänzend zur Lambda-abhängigen Öffnung des Tankentlüf­ tungsventils über ein Vorsteuer-Kennfeld in Abhängigkeit zu Last und Drehzahl die Öffnung des Tankentlüftungsven­ tils bestimmt ist.

Damit kann eine wirksame Entlüftung und Regene­ rierung des Aktivkohlefilters erreicht werden, ohne dass ein störender Einfluss auf die einer Lambda-Regelung un­ terworfene Kraftstoff-Dosiereinrichtung auftritt. Ein Re­ gulativ für einen Heißstart ist hier aber nicht gegeben.

Mit der (bisher unveröffentlichten) DE-Patent­ anmeldung 100 05 257.6 ist eine Steuerung für die Kraft­ stoffzumessung einer Brennkraftmaschine mit einer Ein­ richtung zum Erkennen eines Heißstartes durch Messen des aktuellen elektrischen Widerstands der Öffnungseinrich­ tung der Einspritzdüsen beschrieben.

Mit DE 44 35 419 A1 ist ein Steuersystem für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine darge­ stellt, bei dem durch Vergleich der Kühlmitteltemperatur bzw. der Ansauglufttemperatur mit einer vorgegebenen Schwelltemperatur ein Heißstart erkannt wird.

In keiner dieser Druckschriften sind Lösungen für eine Kraftstoffzumessung oder eine Gemischaufberei­ tung während eines Heißstartes angeboten, die ein siche­ res Anspring- und Laufverhalten gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffzumess-System zu schaffen, welches nach einem Heißstart unter allen Bedingungen einen sicheren Start und einen guten Motorlauf sichert, also auch dann, wenn erhebliche Mengen von störendem Kraftstoffdampf in Form von Dampfblasen im Kraftstoffzuführsystem vorhanden sind, welche erst nach einer Mindestlaufzeit der Brennkraftma­ schine ausgespült sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merk­ malen des Anspruches 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.

Bei Erkennen eines Heißstarts werden die Heiß­ start- und die Heißnachstart-Korrekturen normal durchge­ führt. Die Heißnachstart-Korrekturen werden jedoch über­ lagert durch Öffnen des Tankentlüftungsventils durch Vor­ steuerung gemäß eines last- und drehzahlabhängigen Kenn­ feldes. Hierdurch werden Gemischabweichungen durch Dampf­ blasen in der Kraftstoff-Zuführeinrichtung ausgeglichen. Gleichzeitig wird die schnell ansprechende Lambda-Rege­ lung eingeschaltet, um die vom Tankentlüftungs-Kennfeld vorgegebene Vorsteuerung des Tankentlüftungsventils so zu überlagern, dass ein für den Verbrennungsvorgang optima­ les Gemisch bereitgestellt wird. Dabei wird das Tankent­ lüftungsventil gezielt mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen und so die Gemischzusammensetzung korrigiert. Die Steuerung des Tankentlüftungsventils kann dabei kon­ tinuierlich oder auch getaktet erfolgen. Erst wenn die Regelung der Gemischzusammensetzung allein über das Tank­ entlüftungsventil nicht mehr zu optimalen Werten führt, wird zusätzlich von der Motorsteuerung auf die Kraft­ stoff-Zuführeinrichtung Einfluss genommen, um das Kraft­ stoff-Luftverhältnis Lambda zu optimieren.

Diese Funktion wird solange aufrechterhalten, bis die Heißstartbedingungen beendet sind. Sie kann auch nach einer vorgegebenen Laufzeit der Brennkraftmaschine oder nach Erreichen einer vorgegebenen Fahrgeschwindig­ keit bei einem Fahrzeugantrieb abgebrochen werden. Auch wenn erkannt wird, dass überwiegend flüssiger Kraftstoff über die Kraftstoff-Zuführeinrichtung eingespritzt wird, kann die Funktion abgebrochen werden. Die Brennkraftma­ schine arbeitet dann in üblicher Weise weiter und das Tankentlüftungsventil wird gemäß seinem normalen Kennfeld geregelt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach­ stehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Kraftstoffzumess-System einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahr­ zeuges mit den für die Erfindung we­ sentlichen Komponenten in schemati­ sierter Form;

Fig. 2 ein Flussdiagramm der Arbeitsweise des Kraftstoffzumess-Systems, soweit diese von der Erfindung betroffen ist.

Eine Brennkraftmaschine 1 weist ein Ansaugrohr 2 und einen Abgastrakt 3 auf. Im Verlauf des Ansaugrohres 2 befindet sich eine verstellbare Drosselklappe 4 und eine mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 5 über eine Leitung 6 beeinflussbare Kraftstoff-Zuführein­ richtung 7. Die Drosselklappe 4 kann über ein Fahrpedal direkt oder indirekt unter Zwischenschaltung der Steuer­ einrichtung 5 vom Fahrer betätigt werden. Der Kraftstoff- Zuführeinrichtung 7, die z. B. durch ein elektrisch an­ steuerbares Kraftstoff-Einspritzventil gebildet sein kann, wird über eine Kraftstoffleitung 8 Kraftstoff aus einem Tank 9 zugeführt. Zwischen dem Tank 9 und dem An­ saugrohr 2 verläuft eine Tankentlüftungsleitung 10, in deren Verlauf ein Adsorptionsfilter 11 sowie ein Tankent­ lüftungsventil 12 angeordnet sind. Das Tankentlüftungs­ ventil 12 ist über eine Leitung 13 mittels der elektroni­ schen Steuereinrichtung 5 in seinem Durchlass veränder­ bar. Dies kann in an sich bekannter Weise durch kontinu­ ierliches Verstellen des Durchlasses oder durch zeitlich getaktetes Öffnen und Schließen des Durchlasses erfolgen. Das Adsorptionsfilter 11 ist mit einer Belüftungsleitung 14 zur Atmosphäre hin versehen.

Im Abgastrakt 3 ist eine Lambda-Sonde 15 ange­ ordnet, deren Signal über eine Lambda-Sonden-Leitung 16 der Steuereinrichtung 5 zugeleitet wird.

Die Brennkraftmaschine 1 ist mit einer an sich bekannten Einrichtung zum Erkennen eines Heißstartes aus­ gerüstet. Eine solche Einrichtung ist z. B. mit der DE-Patentanmeldung 100 05 257.6 beschrieben. Das Vorliegen der Bedingungen eines Heißstarts wird der Steuereinrich­ tung 5 über die Leitungen 17 zugeleitet.

Das Flussdiagramm gemäß Fig. 2 zeigt die Beson­ derheiten der Arbeitsweise des Kraftstoffzumess-Systems nach der Erfindung. Beim Start der Brennkraftmaschine 1 wird von der Einrichtung zum Erkennen eines Heißstartes geprüft, ob die Bedingungen eines Heißstartes vorliegen: Kasten 21. Ist erkannt, dass ein Heißstart vorliegt, dann wird von der Steuereinrichtung 5 eine Lambda-Regelung für optimale Heißnachstartbedingungen vorgenommen: Kasten 22. In unmittelbarer Folge wird, gemäß Kasten 23, das Tank­ entlüftungsventil 12 betätigt, wodurch Kraftstoffdämpfe aus dem Adsorptionsfilter 11 in das Ansaugrohr 2 gelan­ gen. Über die Lambda-Regelung der Steuereinrichtung 5 wird das Kraftstoff-Luftgemisch durch Einflussnahme auf das Tankentlüftungsventil-Kennfeld so korrigiert, dass optimale Heißnachstartbedingungen erhalten bleiben: Kas­ ten 24. Mit diesem Gemisch kann die Brennkraftmaschine 1 im Allgemeinen auch unter Heißstartbedingungen störungs­ frei starten und laufen. Möglich ist dies auch dadurch, weil bei Heißstartbedingungen sehr schnell ein Signal von der Lambda-Sonde 15 zur Verfügung steht.

Evtl. in der Kraftstoff-Zuführeinrichtung 7 in­ folge der Erhitzung der Brennkraftmaschine 1 vor einem Heißstart entstandene Dampfblasen werden während des Startvorganges ausgespült. Das Ansaugrohr 2 insgesamt wird durch die wieder fließende Frischluft abgekühlt.

Dabei wird ständig geprüft, ob noch Heißstart­ bedingungen vorliegen: Kasten 25. Solange dies der Fall ist, erfolgt die Kraftstoffzumessung vorrangig über das Tankentlüftungsventil 12. Liegen im Weiteren keine Heiß­ startbedingungen vor, dann wird von der Steuereinrichtung 5 auf eine übliche Lambda-Regelung mittels der Kraft­ stoff-Zuführeinrichtung 7 umgeschaltet: Kasten 26. Gleichzeitig wird auf eine übliche und normale Kennfeld­ regelung des Tankentlüftungsventils 12 umgeschaltet: Kas­ ten 27.

Die Brennkraftmaschine kann nun in einem übli­ chen Betriebsmodus mit einer Lambda-geregelten Kraft­ stoffzumessung im Wesentlichen über die Kraftstoff-Zu­ führeinrichtung 7 weiter betrieben werden.

Claims (2)

1. Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugrohr, einer Kraftstoff-Zufuhrein­ richtung, einer elektronischen Steuereinrichtung, einer Lambda-Regelung des Gemisches über zumindest eine abgasseitige Lambda-Sonde und mit einem Tank­ entlüftungssystem, bei welchem aus einem Kraftstoff­ tank entweichende Kraftstoffdämpfe in einem regene­ rierbaren Adsorptionsfilter aufgefangen werden, wo­ bei zum Regenerieren ein von einem Tankentlüftungsven­ til gesteuerter Luftstrom über die Adsorptionsmasse des Filters zum Ansaugrohr der Brennkraftmaschine geführt wird, wobei der Luftstrom in Abhängigkeit vom Signal der Lambda-Sonde veränderbar ist und er­ gänzend zur Lambda-abhängigen Öffnung des Tankent­ lüftungsventils über ein Vorsteuer-Kennfeld in Ab­ hängigkeit zu Last und Drehzahl die Öffnung des Tankentlüftungsventils bestimmt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) mit einer Einrichtung zum Erkennen eines Heißstarts ausgerüs­ tet ist und bei Vorliegen von Heißstartbedingungen die Lambda-Regelung auf das Öffnungsverhalten des Tankentlüftungsventils (12) derart einwirkt, dass sich ein für den Heißstart bzw. Heißnachstart opti­ males Kraftstoff-Luft-Verhältnis Lambda vorzugsweise durch eine Zumessung des Kraftstoffs durch das Tank­ entlüftungsventil (12) einstellt und die vorzugswei­ se Regelung über das Tankentlüftungsventil (12) auf­ rechterhalten wird, bis die Heißstartbedingungen be­ endet sind.

2. Kraftstoffzumess-System nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass bei Vorliegen von Heißstartbedin­ gungen die Lambda-Regelung vorzugsweise allein auf das Öffnungsverhalten des Tankentlüftungsventils (12) einwirkt.