DE102005019762B4 - Verfahren zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils in einem Kraftstoffsystem - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung in einem Kraftstoffsystem (30, 30a) eines Verbrennungsmotors (1) mittels eines stromlos offenen elektromagnetischen Ventils (21), und das elektromagnetische Ventil (21) eine Kraftstoffleitung (19) zwischen einem Speicherraum (23) des Kraftstoffsystems (30) und einer in einen Ansaugkanal (11) mündenden Düse (HD, TD, L1, L2) schaltet, wobei während eines im Ansaugkanal (11) anstehenden Unterdrucks Kraftstoff aus der Düse (HD, TD, L1, L2) in den Ansaugkanal (11) angesaugt wird, und das elektromagnetische Ventil (21) nur dann in den geschlossenen Zustand schaltet, wenn an die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils (21) eine Versorgungsspannung (Uv) angelegt wird und Strom fließt, wobei die zum Schließen des elektromagnetischen Ventils (21) notwendige Energie aus einem Energiespeicher (16) bereitgestellt ist, der bei drehender Kurbelwelle (5) von einem Generator (14, 15) gespeist ist, und wobei abhängig von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors (1) eine Motorsteuerung (13) das elektromagnetische Ventil (21) über eine Steuereinheit (20) durch Anlegen der Versorgungsspannung (Uv) in den geschlossenen Zustand schaltet, um während einer von der Motorsteuerung (13) vorgegebenen Sperrzeit (47) den Kraftstofffluss zu sperren, so dass während der Sperrzeit (47) ein Kraftstoffaustritt in den Ansaugkanal (11) im Wesentlichen unterbunden ist, wobei innerhalb der Sperrzeit (47) die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils (21) von der Steuereinheit (20) nur dann an die Versorgungsspannung (Uv) geschaltet ist und das Ventil (21) bestromt wird, wenn an der Düse (HD, TD, L1, L2) ein Unterdruck ansteht, während das Ventil (21) in einem übrigen Zeitraum (50) der Sperrzeit (47), in dem kein Unterdruck an der Düse (HD, TD, L1, L2) ansteht, die Steuereinheit (20) die Versorgungsspannung (Uv) abschaltet und das elektromagnetische Ventil (21) im stromlos offenen Zustand ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzuführung in einem Kraftstoffsystem eines insbesondere handzustartenden Verbrennungsmotors mittels eines stromlos offenen elektromagnetischen Ventils.
  • Ein derartiges Ventil ist z.B. aus der DE 102 42 816 A1 bekannt. Es ist zur Verwendung in einem Kraftstoffsystem vorgesehen und wird zur Steuerung des Kraftstoffflusses genutzt, um eine Steuerung der Kraftstoffzuführung nach unterschiedlichen Betriebsparametern des Verbrennungsmotors zu ermöglichen.
  • Aus der DE 103 35 345 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffventils in Abhängigkeit von der Drehzahl eines Verbrennungsmotors bekannt, wobei in der Startphase das Kraftstoffventil nach Überschreiten einer Grenzdrehzahl des anlaufenden Verbrennungsmotors geschlossen wird, um eine Überfettung des Gemisches während der Startphase zu vermeiden.
  • Der Einsatz eines elektromagnetischen Ventils in einem Kraftstoffsystem bei Verbrennungsmotoren in handgeführten Arbeitsgeräten ist nicht ohne weiteres möglich, da derartige Arbeitsgeräte regelmäßig handzustartende Verbrennungsmotoren sind, die batterielos betrieben und gestartet werden. Die zur Verfügung stehende elektrische Energie wird über einen Zündgenerator erzeugt, der aus einer Induktionsspule besteht, die mit einem mit der Kurbelwelle umlaufenden Magneten zusammenwirkt. Über einen Kondensator wird die Energie zwischengespeichert und zum Auslösen eines Zündfunkens durch eine Motorsteuerung genutzt.
  • Die Steuerung eines Kraftstoffsystems mit einem elektromagnetischen Ventil erfordert daher zusätzlichen Energiebedarf, der durch entsprechend größere Auslegung des Generators und Energiespeicher bereitzustellen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines elektromagnetischen Ventils anzugeben, welches bei minimalem Energiebedarf einen weitgehend freien Eingriff in die Kraftstoffzuführung ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Verfahren des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einem stromlos offenen Ventil, also einem Ventil, welches im Ruhezustand ohne Anlegen einer Spannung offen ist. Dies bedeutet, daß im stromlos offenen Zustand die zu schaltende Kraftstoffleitung mechanisch nicht gesperrt ist.
  • Wird nun von einer Motorsteuerung eine Sperrzeit vorgegeben, innerhalb der ein Kraftstofffluß in den Ansaugkanal des Verbrennungsmotors zu unterbinden ist, so wird das elektromagnetische Ventil derart gesteuert, dass zum Anlegen einer Versorgungsspannung an das elektromagnetische Ventil zwei Bedingungen erfüllt sein müssen:
  1. 1. Die Motorsteuerung muß eine Sperrzeit vorgegeben haben;
  2. 2. im Ansaugkanal muß ein Unterdruck anstehen.
  • Nur wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, wird das Ventil bestromt und sperrt die Kraftstoffleitung des Kraftstoffsystems mechanisch, so daß ein Kraftstoffaustritt an den Düsen in den Ansaugkanal unterbunden ist.
  • Steht während der vorgegebenen Sperrzeit im Ansaugkanal kein Unterdruck an, so wird - trotz der von der Motorsteuerung vorgegebenen Sperrzeit - das Ventil stromlos geschaltet, also die Versorgungsspannung zur Erregerspule des elektromagnetischen Ventils unterbrochen. Das Ventil fällt in den stromlos offenen Zustand zurück, wodurch die Kraftstoffleitung mechanisch geöffnet ist. Da aber im Ansaugkanal kein Unterdruck ansteht, wird an den Düsen kein Kraftstoff in den Ansaugkanal eintreten, weshalb der Kraftstofffluß weiterhin unterbunden ist.
  • Trotz der vorgegebenen Sperrzeit wird von der Steuereinheit die Versorgungsspannung an das elektromagnetische Ventil abgeschaltet und auf diese Weise die in diesem Zeitraum herrschenden physikalischen Druckverhältnisse im Ansaugkanal genutzt, um die Vorgabe der Motorsteuerung, nämlich keinen Kraftstoffaustritt in den Ansaugkanal zuzulassen, zu erfüllen.
  • Immer dann, wenn ein Kraftstoffaustritt aus den Düsen in den Ansaugkanal physikalisch nicht möglich ist, entfällt auch die Notwendigkeit, das Ventil im Schließzustand zu halten. Damit entfällt aber auch die für den Schließzustand des Ventils notwendige elektrische Energie, so daß im Ergebnis ohne Einschränkung der Funktionalität in erheblichem Umfang elektrische Energie eingespart werden kann. Damit wird die Anwendung eines elektromagnetischen Ventils in Kraftstoffsystemen von Verbrennungsmotoren auch mit leistungsschwachen Generatoren ebenso möglich wie bei batterielosen, insbesondere handzustartenden Verbrennungsmotoren. Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet die Möglichkeit, bei einfachem Aufbau und damit geringem Gewicht, was gerade bei handgeführten, tragbaren Arbeitsgeräten wie Motorkettensägen, Freischneidegeräten oder dgl. von Bedeutung ist, elektromagnetisch gesteuerte Kraftstoffsysteme einzusetzen, um so die Kraftstoffzumessung zu optimieren, um auch strenge Abgaswerte bei Zweitaktmotoren erfüllen zu können.
  • In einer einfachen Ausführung wird der Druck an der Düse im Ansaugkanal erfaßt und mit einem Schwellwert verglichen, wobei während der Sperrzeit die Versorgungsspannung an die Erregerspulung des elektromagnetischen Ventils nur dann angelegt wird, wenn der Druck im Ansaugkanal einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Ist der vorgegebene Schwellwert im Ansaugkanal nicht unterschritten, wird das Ventil während dieser Zeit trotz der vorgegebenen Sperrzeit stromlos offen gehalten.
  • In einfacher Weise entspricht der Schwellwert dem Umgebungsluftdruck. Es kann auch zweckmäßig sein, den Schwellwert als Druckwert zwischen dem Umgebungsluftdruck und einem minimalen Kurbelgehäuseunterdruck des Verbrennungsmotors zu wählen.
  • Vorteilhaft wird der Druckwert im Ansaugkanal über einen Sensor erfaßt und mit dem vorgegebenen Schwellwert verglichen. In ähnlicher Weise kann der Momentandruck im Kurbelgehäuse über einen Sensor erfaßt und mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen werden.
  • Es kann auch zweckmäßig sein, ohne Verwendung von Drucksensoren die Steuerung des Ventils innerhalb der Sperrzeit vorzunehmen. Aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten bei einem schlitzgesteuerten Zweitakt- oder Viertaktmotor ist in einem fest vorgegebenen Kurbelwellenwinkelbereich der Einlaß offen; nur während dieser Zeit ist in erster Näherung innerhalb einer vorgegebenen Sperrzeit das Elektromagnetventil zu bestromen, damit die Kraftstoffzuleitung mechanisch gesperrt ist, um den Kraftstoffaustritt an den Düsen aufgrund des bestehenden Unterdrucks zu unterbinden. Außerhalb dieses Kurbelwellenwinkelbereichs kann innerhalb einer vorgegebenen Sperrzeit das Ventil offengehalten werden, so daß das erfindungsgemäße Verfahren auch ohne zusätzliche Sensoren genutzt werden kann.
  • Weitere Merkmale ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen erläutert ist. Es zeigen:
    • 1 in schematischer Darstellung einen Verbrennungsmotor mit Ansaugtrakt und Zündschaltung,
    • 2 in schematischer Darstellung eine Prinzipdarstellung einer Vergaseranordnung mit einem elektromagnetisch schaltbaren Ventil,
    • 3 den Druckverlauf im Kurbelgehäuse, aufgetragen über dem Kurbelwellenwinkel,
    • 4 den Druckverlauf im Saugrohr, aufgetragen über dem Kurbelwellenwinkel,
    • 5 in schematischer Darstellung eine weitere Prinzipdarstellung einer Vergaseranordnung mit einem die Leerlaufdüsen schaltenden Elektromagnetventil.
  • In 1 ist mit 1 ein Verbrennungsmotor bezeichnet, der im Ausführungsbeispiel ein Zweitaktmotor ist. Der Verbrennungsmotor 1 weist einen Zylinder 2 mit einem darin auf- und abgehenden Kolben 3 auf, der eine im Kurbelgehäuse 4 gelagerte Kurbelwelle 5 drehend antreibt. Hierzu ist die Kurbelwelle 5 über eine entsprechende Pleuelstange 6 mit dem Kolben 3 verbunden.
  • Der Kolben 3 steuert einen Gemischeinlaß 10, der bei im Kurbelgehäuse 4 anstehendem Unterdruck über ein Ansaugrohr 11 und einen Luftfilter 17 Verbrennungsluft ansaugt, welcher bei Durchtritt durch den Vergaser 12 Kraftstoff zugemischt wird. Über den vom Kolben 3 gesteuerten Gemischeinlaß 10 wird ein Kraftstoff/Luft-Gemisch in das Kurbelgehäuse 4 angesaugt und bei abwärts fahrendem Kolben über im Zylinder 2 ausgebildete Überströmkanäle 7 in den Brennraum 8 gefördert. Über eine Zündsteuerung 13 wird ein Zündfunke an einer Zündkerze 9 ausgelöst, die das vom aufwärts fahrenden Kolben im Brennraum 8 komprimierte Kraftstoff/Luft-Gemisch zündet und die Kurbelwelle 5 durch seine Abwärtsbewegung antreibt.
  • Die Kurbelwelle 5 treibt ein strichliert angedeutetes Rad 14 an, welches ein Schwungrad, ein Lüfterrad oder dgl. sein kann. Im Rad 14 ist ein Magnet angeordnet, der in einer am Umfang des Rades 14 angeordneten, feststehenden Spule 15 eine Spannung induziert, die in einem Energiespeicher 16 zwischengespeichert wird. Der Energiespeicher 16 ist bevorzugt ein Kondensator oder dgl..
  • Der Energiespeicher 16 speist einerseits die Zündsteuerung 13 und stellt die Energie für den Zündfunken an der Zündkerze 9 zur Verfügung; darüber hinaus wird aus dem Energiespeicher auch eine Steuereinheit 20 betrieben, die zur Ansteuerung eines elektromagnetischen Ventils 21 vorgesehen ist. Das Ventil 21 ist im Kraftstoffsystem 30 vorgesehen und dient der Steuerung der Kraftstoffzufuhr. Hierzu ist das elektromagnetische Ventil 21 über eine Steuerleitung 22 mit der Steuereinheit 20 verbunden.
  • Das Kraftstoffsystem 30 umfaßt die Regelkammer 23 des Vergasers 12 sowie ein Kraftstofftank 24, aus dem die Regelkammer 23 gespeist ist. Hierzu ist - wie 2 zeigt - in der Kraftstoffzuleitung 25 eine Kraftstoffpumpe 26 angeordnet, die vom wechselnden Kurbelgehäusedruck (vgl. 3) im Kurbelgehäuse 4 des Verbrennungsmotors angetrieben ist. Die Druckseite der Kraftstoffpumpe 26 ist über ein Einlaßventil 27 mit der Regelkammer 23 verbunden, die von einer Membran 28 begrenzt ist.
  • Die Membran 28 steuert über einen Reglerhebel 29 das Einlaßventil 27 gegen die Kraft einer Feder 29a.
  • Von der Regelkammer 23 zweigen eine Hauptdüse HD, zweckmäßig eine Teillastdüse TD und mehrere Leerlaufdüsen L0, L1 und L2 in den Ansaugkanal 11 ab.
  • Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist zwischen der Regelkammer 23 und den Düsen in der Kraftstoffleitung 19 das elektromagnetische Ventil 21 angeordnet, welches - wie 2 zeigt - stromlos offen ist. Hierzu dient z.B. eine Feder 21a, die das Ventilglied 21b in die Durchlaßstellung kraftbeaufschlagt. Zum Schließen des Ventils 21 und damit zum Sperren der Kraftstoffzufuhr ist die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils über die Steuereinheit 20 mit einer Versorgungsspannung Uv zu beaufschlagen. Liegt die Versorgungsspannung Uv an der Erregerspule des Ventils 21 an, wird das Ventilglied 21b gegen die Kraft der Feder 21a zurückgezogen und die Kraftstoffzufuhr gesperrt.
  • Im Hauptdüsenpfad 31 liegen ein Einstellelement 32 sowie eine Drossel 33. Über ein Rückschlagventil 34 ist der Hauptdüsenpfad 31 mit der Hauptdüse HD im Bereich des Venturis 35 des Ansaugkanals 11 verbunden.
  • Parallel zum Hauptdüsenpfad 31 ist ein Teillastpfad 36 vorgesehen, der über eine Festdrossel 37 die Teillastdüse TD speist. Die Teillastdüse TD liegt in Strömungsrichtung 38 stromab des Venturis 35 auf Höhe der Düse L1; in der schematischen Darstellung der 2 und 5 sind die Düsen zur besseren Übersicht nebeneinander eingezeichnet.
  • Stromab des Venturis 35 liegt nach der Hauptdüse HD eine verschwenkbare Drosselklappe 40 im Ansaugkanal 11. Im Schwenkbereich der Drosselklappe münden die Leerlaufdüsen L1 und L2 sowie stromab der Drosselklappe 40 die Austrittsöffnung L0. Die Leerlaufdüsen L0, L1 und L2 werden gemeinschaftlich aus einer Leerlaufkammer 39 gespeist. Die Leerlaufdüse L1 liegt etwa auf der Höhe der Achse 41 der Drosselklappe 40 und ist über eine Drossel 42 mit der Leerlaufkammer 39 verbunden.
  • Die Leerlaufdüse L2 mündet stromauf der Leerlaufdüse L1 in den Ansaugkanal 11 und ist ebenfalls über eine Drossel 43 mit der Leerlaufkammer 39 verbunden. Die Leerlaufkammer 39 ist über eine Leerlaufeinstellschraube 44 mit dem Hauptdüsenpfad 31 verbunden.
  • Die Leerlaufdüse L0 mündet stromab der Drosselklappe 40 in den Ansaugkanal 11 und ist über eine Drossel 18 mit der Leerlaufkammer 39 verbunden.
  • Stromauf des Venturis 35 ist im Ansaugkanal 11 eine Chokeklappe 45 angeordnet, die in an sich bekannter Weise zum Kaltstart des Verbrennungsmotors geschlossen wird, um das Gemisch anzufetten.
  • Der Aufbau des Kraftstoffsystems 30 mit einem elektromagnetischen Ventil 21 dient der modifizierten Kraftstoffzufuhr, um unabhängig vom Unterdruck im Ansaugkanal 11 den Kraftstoff zumessen zu können.
  • Die im Energiespeicher 16 gespeicherte Energie ist prinzipiell für den Betrieb der Zündung des Verbrennungsmotors ausreichend; wird über das elektromagnetische Ventil 21 regelnd in das Kraftstoffsystem eingegriffen, wird zusätzlich Energie verbraucht, weshalb Probleme bei der Energieversorgung des Ventils 21 auftreten können.
  • Mit dem elektromagnetischen Ventil 21 kann - unabhängig von der Hublage des Kolbens 3 im Verbrennungsmotor und damit unabhängig von der Kurbelwellenstellung - die Kraftstoffzufuhr gesperrt werden.
  • Um während einer durch die Steuereinheit 20 vorgegebenen Sperrzeit 47 (3, 4) des Kraftstoffsystems 30 nicht zu viel Energie zu verbrauchen, ist vorgesehen, das Ventil 21 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu steuern. Immer dann, wenn von der Motorsteuerung 13 der Befehl zum Schließen des Ventils 21 gegeben wird, überwacht die Steuereinheit 20 die Druckverhältnisse im Ansaugkanal 11 stromab der Drosselklappe 40. Ist während einer von der Motorsteuerung 13 vorgegebenen Sperrzeit 47 über die Steuereinheit 20 die Kraftstoffleitung 19 zu sperren und stellt die Steuereinheit 20 über einen Sensor 46 keinen Ansaugunterdruck im Ansaugkanal 11 fest, wird - entgegen dem Schließbefehl der Motorsteuerung 13 - die Versorgungsspannung Uv abgeschaltet, so daß kein Strom fließt und damit keine Energie verbraucht wird. Da das elektromagnetische Ventil 21 stromlos offen ist, wird das Ventilglied 21b unter der Kraft der Feder 21a verschoben und die Kraftstoffleitung 19 - entgegen dem Befehl der Motorsteuerung 13 - offen geschaltet. Da im Ansaugkanal 11 kein Unterdruck herrscht, wird aber kein Kraftstoff über die Düsen in den Ansaugkanal 11 angesaugt, so daß der Zweck des Schließbefehls, nämlich die Kraftstoffzufuhr in den Ansaugkanal zu unterbinden, weiterhin gegeben ist.
  • Dauert der Befehl „Kraftstoffzufuhr sperren“ an und stellt die Steuereinheit 20 im Ansaugkanal 11 einen Unterdruck fest, wird die Erregerspule des.elektromagnetischen Ventils 21 erneut bestromt, so daß die Kraftstoffzufuhr im Kraftstoffsystem 30 mechanisch gesperrt ist. Der Zweck des Befehls, die Kraftstoffzufuhr während einer vorgegebenen Sperrzeit 47 zu unterbrechen, ist weiterhin gewährleistet.
  • Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert. In 3 ist der wechselnde Kurbelgehäusedruck p im Kurbelgehäuse 4 über dem Kurbelwellenwinkel °KW aufgetragen. Beginnend beim unteren Totpunkt UT fällt der Kurbelgehäusedruck pmax bis auf pmin im oberen Totpunkt OT des Kolbens 3 ab, um dann wieder bis zum nächsten UT (unterer Totpunkt) auf pmax anzuwachsen. Der Abstand auf der X-Achse zwischen den beiden unteren Totpunkten UT entspricht genau einer Kurbelwellenumdrehung, also 360° Kurbelwellenwinkel.
  • Aufgrund der konstruktiven Gestaltung und Lage des Gemischeinlasses 10 relativ zum Kolben 3 wird der Gemischeinlaß vom Kolben 3 gesteuert, was auch als Schlitzsteuerung bezeichnet wird. Durch die konstruktiven Gegebenheiten kann der Gemischeinlaß 10 nur in dem mit EO bezeichneten Bereich über dem Kurbelwellenwinkel offen sein. Nur während dieser Zeit steht somit ein Unterdruck im Ansaugkanal 11 an.
  • In 4 ist der Druck p im Saugrohr über dem Kurbelwellenwinkel °KW aufgetragen. Im Zeitpunkt T1 wird der Einlaß geöffnet; entsprechend steht im Ansaugkanal 11 der im Kurbelgehäuse 4 herrschende Unterdruck an. Zum Zeitpunkt T2 schließt der Kolben 3 den Gemischeinlaß 10, so daß der Unterdruck p wieder dem Umgebungsluftdruck p0 entspricht. Aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten ist im Ansaugrohr 11 nur in den Zeiträumen E0 ein Unterdruck festzustellen.
  • Soll nun - zur Beschränkung der Kraftstoffzufuhr - das elektromagnetische Ventil 21 die Kraftstoffzufuhr über eine Sperrzeit 47 sperren, so steht nur in den Zeiträumen 48 und 49 der Sperrzeit 47 ein Unterdruck im Ansaugrohr 11 an. In dem übrigen Zeitraum 50 herrscht im Saugrohr 11 im wesentlichen Umgebungsluftdruck p0, so daß während dieses Zeitraums 50 aufgrund der physikalischen Druckverhältnisse kein Kraftstoff in das Ansaugrohr 11 übertreten bzw. angesaugt werden kann.
  • Nach dem Gedanken der Erfindung ist nun vorgesehen, das elektromagnetische Ventil 21 ausschließlich in den Zeiträumen 48 und 49 zu bestromen, also ausschließlich in diesen Zeiträumen 48 und 49 der Sperrzeit 47 die Versorgungsspannung UV anzulegen. Nur in diesen Zeiträumen 48 und 49 wird somit Energie verbraucht, während in dem übrigen, deutlich größeren Zeitraum 50 der Sperrzeit 47 das Ventil 21 stromlos ist, so daß keine Energie verbraucht wird. Dadurch kann bei minimalem Energieverbrauch ein Kraftstoffsystem mit einem elektromagnetischen Ventil 21 gesteuert werden, ohne daß Energiespeicher erheblicher Kapazität mit entsprechend leistungsfähigen Generatoren zur Energieeinspeisung zur Verfügung gestellt werden müssen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind auch batterielose, handzustartende Verbrennungsmotoren sicher zu betreiben.
  • Die Steuereinheit 20 muß den tatsächlichen Ansaugunterdruck im Ansaugkanal 11 feststellen, um das Elektromagnetventil 21 entsprechend steuern zu können. Dies kann entweder durch Sensoren 46, 46a erfolgen, wobei unmittelbar der Ansaugrohrunterdruck im Ansaugrohr 11 über den Sensor 46 festgestellt werden kann. Bei einer derartigen Steuerung ist der Ansaugrohrunterdruck stromab der Drosselklappe 40 feststellbar und wird mit einem Schwellwert verglichen, z.B. mit dem Umgebungsluftdruck p0. Die Versorgungsspannung wird während der Sperrzeit dann an die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils 21 angelegt, wenn der Ansaugrohrunterdruck den vorgegebenen Schwellwert, z.B. den Umgebungsluftdruck p0, unterschreitet. Wird kein Unterdruck im Ansaugkanal 11 festgestellt, wird die Versorgungsspannung UV abgeschaltet, so daß das Ventil 21 in seinen stromlos offenen Zustand fallen kann. Ein Kraftstofffluß ist dann aufgrund des ausgeglichenen Umgebungsluftdrucks p0 nicht möglich.
  • Alternativ ist es auch möglich, den Kurbelgehäusedruck im Kurbelgehäuse 4 mittels eines Drucksensors 46a zu messen und einen Unterdruckwert ps (3) als Schwellwert vorzugeben, der zwischen dem maximalen Kurbelgehäuseunterdruck pmin und dem Umgebungsluftdruck p0 liegt. Immer dann, wenn der Schwellwertunterdruck ps unterschritten wird, wird während einer vorgegebenen Sperrzeit 47 das Ventil 21 bestromt; liegt der Kurbelgehäuseunterdruck oberhalb des Schwellwertes ps, wird auch während einer Sperrzeit das Ventil 21 stromlos geschaltet.
  • Da aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten der Einlaß 10 nur in einem festen Kurbelwellenwinkelbereich EO innerhalb der Zeitpunkte T1 und T2 offen sein kann, ist auch eine Steuerung des elektromagnetischen Ventils 21 durch die Steuereinheit 20 in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel möglich. Liegt die Sperrzeit 47 in einem Kurbelwellenwinkelbereich außerhalb der Einlaßzeit EO, kann das Elektromagnetventil 21 grundsätzlich offengehalten werden; nur bei einem Kurbelwellenwinkel im Bereich der Einlaßzeit wird das Ventil 21 bestromt, sofern die Motorsteuerung 13 bzw. die Steuereinheit 20 eine Sperrzeit vorgibt.
  • Wie im Ausführungsbeispiel nach 5 gezeigt, kann das Elektromagnetventil 21 auch dem Leerlaufsystem 30a zugeordnet sein, also die Verbindung des Kraftstoffsystems 30 zur Leerlaufkammer 39 sperren. Auch auf diese Weise kann die Leerlauffettigkeit eingestellt werden. Auch mit der Beschaltung nach 2 ist die Gemischzusammensetzung - auch im Leerlauffall - einstellbar.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Steuerung des elektromagnetischen Ventils 21 ist auch im Leerlauffall, in dem nur begrenzt elektrische Energie zur Verfügung steht, eine funktionssichere Steuerung gewährleistet. Es steht ausreichend Energie zur Verfügung, die Kraftstoffzufuhr auch über eine Kurbelwellenumdrehung vollständig zu sperren, da das Ventil 21 nur während der Öffnungszeit des Einlasses 10 angesteuert ist und ansonsten im stromlos offenen Zustand gehalten wird, in dem keine Energie verbraucht wird. Mit dieser Steuerung kann die Gemischzusammensetzung-und der Kraftstofffluß im Leerlauf in beliebiger Weise angepaßt werden, so daß eine stabile Leerlaufsteuerung nach Betriebsparametern des Verbrennungsmotors möglich ist.
  • Das Leerlaufsystem ist im Ausführungsbeispiel nach 5 als abhängiges System dargestellt, das heißt, das Leerlaufsystem ist nach der Haupteinstellschraube 44a angeschlossen. Es kann auch zweckmäßig sein, entsprechend der gestrichelt gezeichneten Leitung das Leerlaufsystem vor der Haupteinstellschraube 44a anzuschließen.
  • Claims (8)

    1. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung in einem Kraftstoffsystem (30, 30a) eines Verbrennungsmotors (1) mittels eines stromlos offenen elektromagnetischen Ventils (21), und das elektromagnetische Ventil (21) eine Kraftstoffleitung (19) zwischen einem Speicherraum (23) des Kraftstoffsystems (30) und einer in einen Ansaugkanal (11) mündenden Düse (HD, TD, L1, L2) schaltet, wobei während eines im Ansaugkanal (11) anstehenden Unterdrucks Kraftstoff aus der Düse (HD, TD, L1, L2) in den Ansaugkanal (11) angesaugt wird, und das elektromagnetische Ventil (21) nur dann in den geschlossenen Zustand schaltet, wenn an die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils (21) eine Versorgungsspannung (Uv) angelegt wird und Strom fließt, wobei die zum Schließen des elektromagnetischen Ventils (21) notwendige Energie aus einem Energiespeicher (16) bereitgestellt ist, der bei drehender Kurbelwelle (5) von einem Generator (14, 15) gespeist ist, und wobei abhängig von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors (1) eine Motorsteuerung (13) das elektromagnetische Ventil (21) über eine Steuereinheit (20) durch Anlegen der Versorgungsspannung (Uv) in den geschlossenen Zustand schaltet, um während einer von der Motorsteuerung (13) vorgegebenen Sperrzeit (47) den Kraftstofffluss zu sperren, so dass während der Sperrzeit (47) ein Kraftstoffaustritt in den Ansaugkanal (11) im Wesentlichen unterbunden ist, wobei innerhalb der Sperrzeit (47) die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils (21) von der Steuereinheit (20) nur dann an die Versorgungsspannung (Uv) geschaltet ist und das Ventil (21) bestromt wird, wenn an der Düse (HD, TD, L1, L2) ein Unterdruck ansteht, während das Ventil (21) in einem übrigen Zeitraum (50) der Sperrzeit (47), in dem kein Unterdruck an der Düse (HD, TD, L1, L2) ansteht, die Steuereinheit (20) die Versorgungsspannung (Uv) abschaltet und das elektromagnetische Ventil (21) im stromlos offenen Zustand ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (p) an der Düse (HD, TD, L1, L2) erfasst und mit einem Schwellwert (p0, pS) verglichen wird, und dass während der Sperrzeit (47) die Versorgungsspannung (UV) an die Erregerspule des elektromagnetischen Ventils (21) dann angelegt wird, wenn der Druck (p) den vorgegebenen Schwellwert (p0, ps) unterschreitet und das Ventil (21) während der Sperrzeit (47) dann stromlos offen ist, wenn der Unterdruck (p) an der Düse (HD, TD, L1, L2) den vorgegebenen Schwellwert (p0, pS) überschreitet.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert (p0) der Umgebungsluftdruck ist.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert (pS) ein Druckwert im Bereich zwischen dem Umgebungsluftdruck (p0) und dem minimalen Unterdruck (pmin) im Kurbelgehäuse (4) des Verbrennungsmotors (1) ist.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (p) im Ansaugkanal (11) erfasst und mit dem vorgegebenen Schwellwert (p0) verglichen wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (p) im Kurbelgehäuse (4) des Verbrennungsmotors (1) erfasst und mit dem vorgegebenen Schwellwert (pS) verglichen wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (21) während der Sperrzeit (47) außerhalb der Einlasszeit (EO) des Ansaug-kanals (11) in das Kurbelgehäuse (4) stromlos offen gehalten ist.
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung in einem Kraftstoffsystem (30, 30a) eines von Hand zu startenden Verbrennungsmotors (1) verwendet wird.
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