DE10360977A1 - Startverfahren eines LPI Motors in Teil-Abkühl-Zustand - Google Patents

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Abstract

Startverfahren eines LPI-Motors in einem Teil-Abkühl-Zustand, wobei es einem Motor erlaubt wird, mit einem ausreichenden, aus der Treibstoffleitung erhaltenen Treibstoffdruck zu starten, wenn ein LPI-Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, wodurch ein sanfter Start des Motors ermöglicht wird und eine Treibstoffpumpe mit einer maximalen Geschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer innerhalb des Bereiches ohne Geräuschentwicklung betrieben wird, sogar nachdem das Starten des Motors durchgeführt wurde, wodurch der Erhalt eines stabilen Motorbetriebs ermöglicht ist.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Korea-Anmeldung Nr. 10-2003-0073903, eingereicht am 22. Oktober 2003, deren Offenbarung via Bezugnahme hierin mit aufgenommen wird.
  • Die Erfindung betrifft ein Neustartverfahren eines LPI (Liquefied Petroleum Injection = Flüssiggaseinspritzung) Motors, nachdem der LPI Motor ausgeschaltet wurde und er unter normalen Temperaturbedingungen gearbeitet hatte und er etwa 20 bis 30 Minuten in einem PCD (Partial Cool-Down = Teil-Abkühl-) Zustand gewesen ist, und insbesondere ein Verfahren zur Verbesserung der Startfähigkeit eines LPI Motors in einem PCD Zustand.
  • Ein LPI Motor ist im Gegensatz zum konventionellen Flüssiggas-Motor mit einer Pumpe in einem Gastank oder einer Gasflasche zum Zuführen von Flüssiggas über eine Treibstoffleitung ausgestattet und ermöglicht das Einspritzen von Flüssiggas aus einem Injektor.
  • Das Flüssiggas hat beim Erhitzen als Charakteristik eine sehr schnelle Erhöhung des gesättigten Dampfdruckes, die eine Parabel beschreibt, und der eine Erhöhung der Temperatur des Flüssiggases verursacht, sodass sich der Druck in der Treibstoffleitung erhöht, wenn die Temperatur im Motorraum steigt.
  • Wenn ein Motor unter normalen Temperaturbedingungen arbeitet (in einem vollerhitzten Zustand, nicht in einem angewärmten Zustand) und anschließend gestoppt wird, erhält eine Treibstoffleitung Abstrahlungswärme vom Motor, was einen Druckanstieg in ihr verursacht, wodurch der Arbeitsdruck in einem Druckregler abnormal wird, was ein Durchlaufen des Treibstoffs durch den Druckregler und einen Rückfluss zum Gastank verursacht, und daraus resultiert ein Zustand, in dem verflüssigter Treibstoff und verdampfter (vergaster) Treibstoff gemischt werden und zur selben Zeit zusammen existieren.
  • Der genannte Zustand ist schlechter in einem Teil-Abkühl-Zustand, bei dem ein Motor ausgeschaltet wurde und wobei die Temperatur im Motorraum für etwa 20 bis 30 Minuten auf einem hohen Niveau verbleibt. Wenn Flüssiggas vom flüssigen Zustand in den vergasten Zustand wechselt, vergrößert sich sein Volumen um etwa das 250fache, sodass, sogar wenn eine kleine Menge vergaster Treibstoff eingespritzt wird, das Treibstoff-Luft-Gemisch einen sehr dünnen Zustand einnimmt und damit ein Problem beim Starten des Motors verursacht.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Startverfahren für einen LPI Motor in Teil-Abkühl-Zustand zu schaffen, durch das ein sanftes Neustarten und damit ein stabilerer Motorbetrieb ermöglicht wird.
  • Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Startverfahren für einen LPI Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand erzielt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
    Erhalten einer Kühlwassertemperatur, einer Ansauglufttemperatur und einer Treibstofftemperatur in einer Treibstoffleitung, um eine Treibstoffpumpe zu betreiben, wenn der Zündschlüssel auf Starten gedreht wird (Eingangsschritt),
    Bestimmen des Zustands als Teil-Abkühl-Zustand, wenn die Kühlwassertemperatur und die Ansauglufttemperatur jeweils über einem vorbestimmten Wert liegen und die Differenz zwischen der Treibstofftemperatur und einer Treibstofftemperatur eines vorhergehenden Motorbetrieb-Stops über einem vorbestimmten Wert liegt (Teil-Abkühl-Zustand-Bestimmungsschritt),
    Aufleuchten einer Lampe für eine vorbestimmte Zeitdauer, falls ein Teil-Abkühl-Zustand bestimmt wurde, in dem kein Treibstoff eingespritzt wird (erster Warteschritt),
    Auswählen einer Injektor-Innentemperatur in Abhängigkeit von der Ansauglufttemperatur, der Kühlwassertemperatur und der Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung (Injektortemperatur-Auswahlschritt),
    Suchen eines Ziel-Treibstoffdruckes in Abhängigkeit von der Injektor-Innentemperatur, um zu ermitteln, ob der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung einen auf diese Weise erhaltenen Ziel-Treibstoffdruck erreicht hat (Ziel-Treibstoffdruck-Ermittlungsschritt),
    Beibehalten des Leuchtstatus der Lampe aus dem ersten Warteschritt für eine vorbestimmte Zeitdauer und Stoppen der Treibstoffeinspritzung, falls der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung nicht den Ziel-Treibstoffdruck erreicht hat (zweiter Warteschritt), und
    Starten der Treibstoffeinspritzung, um das Starten des Motors abzuschließen, wenn der Ziel-Treibstoffdruck erreicht wurde oder nachdem der zweite Warteschritt vergangen ist (Motorstart-Schritt).
  • Dies schafft ein Startverfahren für einen LPI Motor, das an einen Teil-Abkühl-Zustand angepasst ist, um dem Motor zu ermöglichen, mit ausreichend Treibstoffdruck aus einer Treibstoffleitung sanft zu starten, wenn der Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Startverfahrens von einem LPI Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand gemäß der Erfindung.
  • Wie 1 zeigt, werden, wenn die Zündung mittels eines Zündschlüssels eingeschaltet wird, eine Kühlwassertemperatur, eine Ansauglufttemperatur und eine Treibstofftemperatur in einer Treibstoffleitung von Sensoren erfasst, um eine Treibstoffpumpe zu betreiben (S1).
  • Wenn die Eingangs-Kühlwassertemperatur und die Ansauglufttemperatur jeweils über einem vorbestimmten Wert liegen und die Differenz zwischen der Eingangs-Treibstofftemperatur und einer Treibstofftemperatur des Motors im Ausschaltzustand über einem vorbestimmten Wert liegt, wird dieses als ein Teil-Abkühl-Zustand bestimmt (S2).
  • Die Motorraumtemperatur steigt und Abstrahlungswärme des Motors wirkt auf die Treibstoffleitungen im Teil-Abkühl-Zustand, sodass die Treibstofftemperatur der Treibstoffleitung höher wird als diejenige vor dem Motorstoppen, wobei es ein wichtiger Faktor für die Erkennung des Teil-Abkühl-Zustands des LPI Motors ist, ob eine Differenz zwischen diesen Treibstofftemperaturen über einem vorbestimmten Wert liegt (z.B. 10°C).
  • Ferner sind die Kühlwassertemperatur eines Motors und die Ansauglufttemperatur wichtige, physikalische Eigenschaftswerte, und ob diese Temperaturen jeweils über vorbestimmten Werten liegen (z.B. die Kühlwassertemperatur 60°C und die Ansauglufttemperatur 40°C) ist ebenfalls ein Faktor bei der Bestimmung, ob ein Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, sodass diese zwei Faktoren in Betracht gezogen werden sollten, um zu ermitteln, ob ein LPI Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, der ein Startproblem verursacht.
  • Falls der Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, leuchtet eine Lampe auf, um dem Fahrer anzuzeigen, dass der Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, um die Treibstoffeinspritzung und damit den Motorbetrieb zu stoppen (S3, erster Warteschritt).
  • Da es in diesem Fall unmöglich ist, einen sanften Betrieb eines Motors zu starten, verhindert der Schritt S3 grundlegend das Starten des Motors, und die hier vorbestimmte Wartezeit beträgt etwa 2 Sekunden.
  • Als ein Ergebnis der Bestimmung im Teil-Abkühl-Zustand-Bestimmungsschritt S2, wenn der Motor nicht in einem Teil-Abkühl-Zustand ist oder der erste Warteschritt S3 abgeschlossen ist, wird eine Injektortemperaturauswahl (S4) durchgeführt, bei der eine Injektor-Innentemperatur in Abhängigkeit von der Ansauglufttemperatur, der Kühlwassertemperatur und der Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung gebildet wird, um eine Injektor-Innentemperatur in Abhängigkeit von der Ansauglufttemperatur, der Kühlwassertemperatur und der Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung, die von dem Eingabeschritt entsprechend der im Speicher gespeicherten, drei-dimensionalen (3D) Daten eingegeben wurden, auszuwählen.
  • Der Grund für den Injektortemperatur-Auswahlschritt liegt darin, dass die Injektor-Innentemperatur um etwa 12–16°C steigt im Vergleich mit der Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung im Teil-Abkühl-Zustand des Motors, sodass, sogar wenn der Vergasungszustand im Treibstoff in der Treibstoffleitung verschwunden ist, der vergaste Treibstoff weiterhin im Injektor verbleibt, und damit das Starten verschlechtert, wenn erneut Treibstoff eingespritzt wird, und der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung sollte so weit wie möglich abgebaut sein, um den vergasten Treibstoff im Inneren des Injektors zu eliminieren und damit ein sanftes Starten des Motors mit einer ausreichend verflüssigten Treibstoffeinspritzung zu ermöglichen.
  • Als Nächstes wird ein Ziel-Treibstoffdruck in Abhängigkeit von der Injektor-Innentemperatur gebildet und aus Daten hieraus wird ein Ziel-Treibstoffdruck in Abhängigkeit von der Injektor-Innentemperatur, die über den Injektortemperatur-Auswahlschritt ausgewählt wurden, erlangt, und ein Ziel-Treibstoffdruck-Ermittlungsschritt (S5) wird ausgeführt, um zu ermitteln, ob der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung den so erhaltenen Ziel-Treibstoffdruck erreicht hat.
  • In anderen Worten wird ein Ziel-Treibstoffdruck in Abhängigkeit von der derart ausgewählten Injektor-Innentemperatur ausgesucht (nicht der Ziel-Treibstoffdruck in Abhängigkeit von der Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung), und eine Prüfung durchgeführt, ob der Treibstoffdruck der Treibstoffleitung durch das Betreiben der Treibstoffpumpe den Ziel-Treibstoffdruck erreicht hat, der aus den gebildeten Ziel-Treibstoffdruck-Daten in Abhängigkeit von den Injektor-Innentemperatur-Daten ermittelt wurde, die gespeichert sind und auf einem früheren Experiment basieren, um hierdurch zu bestimmen, ob Treibstoff eingespritzt wird.
  • Die Daten, die auf Grund des Ziel-Treibstoffdrucks in Abhängigkeit von der Injektor-Innentemperatur gebildet wurden, sind auf der Basis einer Kurve von einer gesättigten Gasdrucklinie von Treibstoff erstellt worden und es ist beabsichtigt, einen Ziel-Treibstoffdruck zu erhalten, bei dem Treibstoff nicht bei der aktuell ausgewählten Injektor-Innentemperatur vergast.
  • Wenn die Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung und nicht die Injektor-Innentemperatur betrachtet und geprüft wird, während der Ziel-Treibstoffdruck erhalten wird, kann Treibstoff im Injektor durch die Injektor-Innentemperatur, die eine aktuell höhere Temperatur ist, vergast werden, das Phänomen, das verhindert werden muss.
  • Als ein Ergebnis von Schritt S5, wenn ermittelt wurde, dass der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung nicht den Ziel-Treibstoffdruck erreicht hat, wird der Leuchtzustand der Lampe aus dem ersten Warteschritt (S3) für eine vorbestimmte Zeitdauer beibehalten, um den zweiten Warteschritt (S6) auszuführen, bei dem der Treibstoff ebenfalls nicht eingespritzt wird.
  • Vorzugsweise sollte die eben erwähnte, vorbestimmte Zeit 2,5 – 3 Sekunden mit Rücksicht auf die Marktgängigkeit des Fahrzeugs nicht überschreiten, die Zeit aus dem ersten Warteschritt (S3) eingeschlossen. Anschließend leuchtet die Lampe weiterhin auf und die Treibstoffeinspritzung bleibt gestoppt für maximal etwa 0,5 – 1 Sekunde in einem zweiten Warteschritt (S6).
  • Als ein Ergebnis von Schritt S5, wenn der Ziel-Treibstoffdruck erreicht wird oder der zweite Warteschritt S6 abgeschlossen ist, wird der Schritt S7 (Motorstart-Schritt) ausgeführt, wobei die Treibstoffeinspritzung aktiviert wird, um den Motor zu starten und hiermit die Realisierung eines sanften Motorbetriebes zu ermöglichen, mit einer ausreichenden Einspritzung von verflüssigtem Treibstoff in eine Brennkammer.
  • Es könnte der Fall eintreten, bei dem Luftblasen im Treibstoff durch die hohe Temperatur des Injektors entstehen, sogar nachdem der Motor in der oben erwähnten Weise gestartet wurde, und einen sanften Betrieb des Motors verhindern, sodass in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Treibstoffpumpe mit hoher Geschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer läuft, um das genannte Phänomen zu verhindern.
  • Mit anderen Worten, als Ergebnis von Schritt S2, wenn der Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, wird ein Treibstoffpumpen-Beschleunigungsschritt (S8) ausgeführt, bei dem eine Treibstoffpumpe für eine vorbestimmte Zeit mit einer höheren Geschwindigkeit als notwendig nach dem Startschritt S7 läuft, und zwar notwendig für eine Treibstoffpumpe bei einen üblichen Motorbetriebszustand und nicht bei einem Teil-Abkühl-Zustand.
  • Die Treibstoffpumpengeschwindigkeit ist die Maximale, die eine Treibstoffpumpe innerhalb eines Bereichs ohne Geräuschentwicklung leisten kann, und kann entsprechend jedem Treibstoffpumpenmodel variieren. Die notwendige Treibstoffpumpen-Betriebszeit bei einer hohen Geschwindigkeit ist die minimale Zeit, bei der die Treibstofftemperatur innerhalb des Injektors die gleiche wie die Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung wird, und beträgt etwa 15 bis 30 Sekunden.
  • Anschließend, sogar nachdem der Motor sanft gestartet wurde, läuft die Treibstoffpumpe mit einer hohen Geschwindigkeit, um einen ausreichenden Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung aufrecht zu halten und um einen stabilen Motorbetriebszustand zu erhalten.
  • Wie im vorangegangenen offenbart, besteht ein Vorteil in dem Startverfahren eines LPI Motors in einem Teil-Abkühl- Zustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darin, dass ein Motor mit einem ausreichenden, aus der Treibstoffleitung erhaltenen Treibstoffdruck starten kann, wenn ein LPI Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand ist, wobei ein sanftes Starten des Motors ermöglicht wird, und eine Treibstoffpumpe mit einer maximalen Geschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer innerhalb des Bereiches ohne Geräuschentwicklung betrieben wird, sogar nachdem das Starten des Motors ausgeführt wurde, wodurch der Erhalt eines stabilen Motorbetriebes ermöglicht wird.

Claims (2)

  1. Verfahren zum Starten eines LPI Motors in einem Teil-Abkühl-Zustand, mit den Schritten: Erfassen einer Kühlwassertemperatur, einer Ansauglufttemperatur und einer Treibstofftemperatur in einer Treibstoffleitung, um eine Treibstoffpumpe zu betreiben, wenn ein Zündschlüssel auf Starten gedreht wird (Eingangsschritt S1), Bestimmen eines Zustands als Teil-Abkühl-Zustand, wenn die Kühlwassertemperatur und die Ansauglufttemperatur jeweils über einem vorbestimmten Wert liegen und die Differenz zwischen der Treibstofftemperatur und einer Treibstofftemperatur von einem vorhergehenden Motorbetrieb-Stop über einem vorbestimmten Wert liegt (Teil-Abkühl-Zustands-Bestimmungsschritt S2), Aufleuchten einer Lampe für eine vorbestimmte Zeit, wenn ein Teil-Abkühl-Zustand bestimmt wurde, wobei kein Treibstoff eingespritzt wird (erster Warteschritt S3), Wählen einer Injektor-Innentemperatur in Abhängigkeit von der Ansauglufttemperatur, der Kühlwassertemperatur und der Treibstofftemperatur in der Treibstoffleitung (Injektortemperatur-Auswahlschritt S4), Suchen eines Ziel-Treibstoffdrucks in Abhängigkeit von der Injektor-Innentemperatur, um zu ermitteln, ob der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung den auf diese Weise erhaltenen Ziel-Treibstoffdruck erreicht hat (Ziel-Treibstoffdruck-Ermittlungsschritt SS), Beibehalten des Leuchtzustandes der Lampe vom ersten Warteschritt für eine vorbestimmte Zeitdauer, um die Treibstoffeinspritzung gestoppt zu halten, wenn der Treibstoffdruck in der Treibstoffleitung den Ziel-Treibstoffdruck nicht erreicht hat (zweiter Warteschritt S6), und Starten der Treibstoffeinspritzung, um das Starten des Motors zu vollenden, wenn der Ziel-Treibstoffdruck erreicht wurde oder nachdem der zweite Warteschritt abgelaufen ist (Motorstart-Schritt S7).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, mit einem weiteren Schritt nach dem Motorstart-Schritt, wonach, falls der Motor in einem Teil-Abkühl-Zustand war, die Treibstoffpumpe mit einer höheren Geschwindigkeit betrieben wird als für einen üblichen Motorbetrieb, und nicht für einen Teil-Abkühl-Zustand, notwendig ist (S8).
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