EP1136683A2 - Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1136683A2 EP01106750A EP01106750A EP1136683A2 EP 1136683 A2 EP1136683 A2 EP 1136683A2 EP 01106750 A EP01106750 A EP 01106750A EP 01106750 A EP01106750 A EP 01106750A EP 1136683 A2 EP1136683 A2 EP 1136683A2
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    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio

Definitions

  • the invention relates to a fuel metering system for an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • a hot start of an internal combustion engine lies always before if the internal combustion engine after a long time Operation stopped under high load and after a short time Standstill is started again. The one in the internal combustion engine heat is then heated during this The fuel-carrying parts also come to a stop the intake tract. Fuel vapor bubbles that result can lead to such a start insufficient fuel supply to the internal combustion engine. As a result of the resulting extreme mixture thinning poor starting behavior results and at least until normal temperature conditions are restored have set insufficient engine running behavior.
  • DE 42 24 893 A1 describes a method for Fuel metering for an internal combustion engine in connection described with a hot start. According to this procedure, where a base value for the fuel metering at least temporarily with one on the signal one Lambda probe based signal is superimposed Measures to compensate for hot start-related mixture disturbances initiated such that a change from The parameters of the lambda control are based on a mixture enrichment run out.
  • a hot start is made by comparing the current one Temperature of the internal combustion engine or the intake air temperature with a predetermined normal temperature recognized.
  • EP 0 191 170 B1 describes a device for venting fuel tanks in internal combustion engines with an activated carbon filter for temporary storage of the Fuel vapors and one depending on the signal one Lambda probe electrically controlled tank ventilation valve with continuously variable passage, whereby in addition to the lambda-dependent opening of the tank ventilation valve depending on a input tax map the opening of the tank ventilation valve at load and speed is determined.
  • DE patent application 100 05 257.6 is a control for fuel metering an internal combustion engine with a device to detect a hot start by measuring the current electrical resistance of the opening device of the injectors described.
  • DE 44 35 419 A1 is a control system for the fuel metering of an internal combustion engine is shown, by comparing the coolant temperature or the intake air temperature with a predetermined Threshold temperature a hot start is detected.
  • the invention is based on the object To create fuel metering system, which according to a Hot start a safe start under all conditions and ensures good engine running, even if significant amounts of disruptive fuel vapor in the form of vapor bubbles are present in the fuel supply system, which only after a minimum running time of the internal combustion engine are rinsed out.
  • the hot start and the hot start corrections are done normally.
  • the hot start corrections are overlaid by opening the tank ventilation valve through pilot control according to a load and speed-dependent map. This will result in mixture deviations due to steam bubbles balanced in the fuel supply device.
  • the quickly responding lambda control switched on by the from the tank ventilation map predefined pilot control of the tank ventilation valve overlay that one that is optimal for the combustion process Mixture is provided.
  • the tank ventilation valve deliberately opened more or less closed and the mixture composition is corrected.
  • the control of the tank ventilation valve can be done continuously or done clocked. Only when the Regulation of the mixture composition solely via the tank ventilation valve no longer leads to optimal values, is also transferred from the engine control to the fuel supply device Influenced to the air-fuel ratio Optimize lambda.
  • This function is maintained as long as until the hot start conditions have ended. It can too after a predetermined runtime of the internal combustion engine or after reaching a predetermined driving speed be canceled with a vehicle drive. Also when it is recognized that predominantly liquid fuel is injected via the fuel supply device, the function can be canceled. The internal combustion engine then continues to work in the usual way and that Tank vent valve will operate according to its normal map regulated.
  • An internal combustion engine 1 has an intake pipe 2 and an exhaust tract 3.
  • an adjustable throttle valve 4 and one by means of an electronic control device 5
  • Fuel supply device which can be influenced via a line 6 7.
  • the throttle valve 4 can be operated via an accelerator pedal directly or indirectly with the interposition of the control device 5 operated by the driver.
  • the fuel supply device 7, the z. B. by an electrically controllable Fuel injection valve to be formed can, fuel is made via a fuel line 8 fed to a tank 9.
  • a tank ventilation line 10 in the course of which an adsorption filter 11 and a tank ventilation valve 12 are arranged.
  • the tank vent valve 12 is via a line 13 by means of the electronic Passage of control device 5 can be changed. This can be done in a manner known per se by continuous Adjusting the passage or by timing timed opening and closing of the passage.
  • the adsorption filter 11 is with a ventilation line 14 provided to the atmosphere.
  • a lambda probe 15 is arranged in the exhaust tract 3, whose signal via a lambda probe line 16 is fed to the control device 5.
  • the internal combustion engine 1 is one with itself known device for detecting a hot start equipped. Such a device is e.g. B. with the DE patent application 100 05 257.6. The existence The conditions of a hot start will be the control device 5 fed via lines 17.
  • the flow chart according to FIG. 2 shows the special features the mode of operation of the fuel metering system according to the invention.
  • the hot start detection device Checked whether the conditions for a hot start exist: Box 21. If it is recognized that there is a hot start, then is a control for a lambda control for optimal hot restart conditions made: box 22.
  • the tank ventilation valve 12 actuated, causing fuel vapors get into the intake pipe 2 from the adsorption filter 11.
  • the fuel-air mixture is influenced by corrected the tank ventilation valve map so that optimal hot restart conditions are maintained: box 24.
  • the internal combustion engine 1 generally trouble-free even under hot start conditions start and run. This is also possible because because in hot start conditions a signal from the lambda probe 15 is available.
  • Box 25 It is constantly checked whether there are still hot start conditions are available: Box 25. As long as this is the case the fuel is metered primarily via the Tank vent valve 12. There are no hot start conditions before, then from the control device 5 to a conventional lambda control by means of the fuel supply device 7 switched: Box 26. At the same time, there is a normal and normal map control of the tank ventilation valve 12 switched: box 27.
  • the internal combustion engine can now be used in a conventional manner Operating mode with a lambda-controlled fuel metering essentially via the fuel supply device 7 continue to operate.

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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 Regenieren 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. 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. <IMAGE>

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 Brennkraftmaschine befindliche Wärme heizt dann während dieses Stillstandes auch die Kraftstoff führenden Teile sowie den Ansaugtrakt auf. Kraftstoffdampfblasen, die sich dadurch bilden können, führen bei einem solchen Start zu einer ungenügenden Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine. In Folge der dadurch entstehenden extremen Gemischabmagerung ergeben sich schlechtes Anspringverhalten und zumindest solange, bis sich wieder normale Temperaturverhältnisse eingestellt haben, unzureichendes Motorlaufverhalten.
Mit DE 42 24 893 A1 ist ein Verfahren zur Kraftstoffzumessung für eine Brennkraftmaschine in Verbindung mit einem Heißstart beschrieben. Nach diesem Verfahren, 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 Gemischstörungen derart eingeleitet, dass eine Änderung von Parametern der Lambda-Regelung erfolgt, die auf eine Gemischanfettung hinauslaufen.
Ein Heißstart wird durch Vergleich der aktuellen Temperatur der Brennkraftmaschine bzw. der Ansaugluft-Temperatur mit einer vorbestimmten Normaltemperatur erkannt.
Die EP 0 191 170 B1 beschreibt eine Vorrichtung zur Entlüftung von Kraftstofftanks bei Brennkraftmaschinen mit einem Aktivkohlefilter zum Zwischenspeichern der Kraftstoffdämpfe und einem in Abhängigkeit vom Signal einer Lambda-Sonde elektrisch gesteuerten Tankentlüftungsventil mit kontinuierlich veränderbarem Durchlass, wobei ergänzend zur Lambda-abhängigen Öffnung des Tankentlüftungsventils über ein Vorsteuer-Kennfeld in Abhängigkeit zu Last und Drehzahl die Öffnung des Tankentlüftungsventils bestimmt ist.
Damit kann eine wirksame Entlüftung und Regenerierung des Aktivkohlefilters erreicht werden, ohne dass ein störender Einfluss auf die einer Lambda-Regelung unterworfene Kraftstoff-Dosiereinrichtung auftritt. Ein Regulativ für einen Heißstart ist hier aber nicht gegeben.
Mit der (bisher unveröffentlichten) DE-Patentanmeldung 100 05 257.6 ist eine Steuerung für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine mit einer Einrichtung zum Erkennen eines Heißstartes durch Messen des aktuellen elektrischen Widerstands der Öffnungseinrichtung der Einspritzdüsen beschrieben.
Mit DE 44 35 419 A1 ist ein Steuersystem für die Kraftstoffzumessung einer Brennkraftmaschine dargestellt, 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 Gemischaufbereitung während eines Heißstartes angeboten, die ein sicheres 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 Brennkraftmaschine ausgespült sind.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.
Bei Erkennen eines Heißstarts werden die Heißstart- und die Heißnachstart-Korrekturen normal durchgeführt. Die Heißnachstart-Korrekturen werden jedoch überlagert durch Öffnen des Tankentlüftungsventils durch Vorsteuerung gemäß eines last- und drehzahlabhängigen Kennfeldes. Hierdurch werden Gemischabweichungen durch Dampfblasen in der Kraftstoff-Zuführeinrichtung ausgeglichen. Gleichzeitig wird die schnell ansprechende Lambda-Regelung eingeschaltet, um die vom Tankentlüftungs-Kennfeld vorgegebene Vorsteuerung des Tankentlüftungsventils so zu überlagern, dass ein für den Verbrennungsvorgang optimales Gemisch bereitgestellt wird. Dabei wird das Tankentlüftungsventil gezielt mehr oder weniger geöffnet oder geschlossen und so die Gemischzusammensetzung korrigiert. Die Steuerung des Tankentlüftungsventils kann dabei kontinuierlich oder auch getaktet erfolgen. Erst wenn die Regelung der Gemischzusammensetzung allein über das Tankentlüftungsventil nicht mehr zu optimalen Werten führt, wird zusätzlich von der Motorsteuerung auf die Kraftstoff-Zuführeinrichtung Einfluss genommen, um das Kraftstoff-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 Fahrgeschwindigkeit 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 Brennkraftmaschine arbeitet dann in üblicher Weise weiter und das Tankentlüftungsventil wird gemäß seinem normalen Kennfeld geregelt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1:
ein Kraftstoffzumess-System einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit den für die Erfindung wesentlichen Komponenten in schematisierter 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-Zuführeinrichtung 7. Die Drosselklappe 4 kann über ein Fahrpedal direkt oder indirekt unter Zwischenschaltung der Steuereinrichtung 5 vom Fahrer betätigt werden. Der Kraftstoff-Zuführeinrichtung 7, die z. B. durch ein elektrisch ansteuerbares Kraftstoff-Einspritzventil gebildet sein kann, wird über eine Kraftstoffleitung 8 Kraftstoff aus einem Tank 9 zugeführt. Zwischen dem Tank 9 und dem Ansaugrohr 2 verläuft eine Tankentlüftungsleitung 10, in deren Verlauf ein Adsorptionsfilter 11 sowie ein Tankentlüftungsventil 12 angeordnet sind. Das Tankentlüftungsventil 12 ist über eine Leitung 13 mittels der elektronischen Steuereinrichtung 5 in seinem Durchlass veränderbar. Dies kann in an sich bekannter Weise durch kontinuierliches 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 angeordnet, 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 ausgerüstet. Eine solche Einrichtung ist z. B. mit der DE-Patentanmeldung 100 05 257.6 beschrieben. Das Vorliegen der Bedingungen eines Heißstarts wird der Steuereinrichtung 5 über die Leitungen 17 zugeleitet.
Das Flussdiagramm gemäß Fig. 2 zeigt die Besonderheiten 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 Tankentlüftungsventil 12 betätigt, wodurch Kraftstoffdämpfe aus dem Adsorptionsfilter 11 in das Ansaugrohr 2 gelangen. Über die Lambda-Regelung der Steuereinrichtung 5 wird das Kraftstoff-Luftgemisch durch Einflussnahme auf das Tankentlüftungsventil-Kennfeld so korrigiert, dass optimale Heißnachstartbedingungen erhalten bleiben: Kasten 24. Mit diesem Gemisch kann die Brennkraftmaschine 1 im Allgemeinen auch unter Heißstartbedingungen störungsfrei 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 infolge 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 Heißstartbedingungen vorliegen: Kasten 25. Solange dies der Fall ist, erfolgt die Kraftstoffzumessung vorrangig über das Tankentlüftungsventil 12. Liegen im Weiteren keine Heißstartbedingungen vor, dann wird von der Steuereinrichtung 5 auf eine übliche Lambda-Regelung mittels der Kraftstoff-Zuführeinrichtung 7 umgeschaltet: Kasten 26. Gleichzeitig wird auf eine übliche und normale Kennfeldregelung des Tankentlüftungsventils 12 umgeschaltet: Kasten 27.
Die Brennkraftmaschine kann nun in einem üblichen Betriebsmodus mit einer Lambda-geregelten Kraftstoffzumessung im Wesentlichen über die Kraftstoff-Zuführeinrichtung 7 weiter betrieben werden.

Claims (2)

  1. Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugrohr, einer Kraftstoff-Zuführeinrichtung, einer elektronischen Steuereinrichtung, einer Lambda-Regelung des Gemisches über zumindest eine abgasseitige Lambda-Sonde und mit einem Tankentlüftungssystem, bei welchem aus einem Kraftstofftank entweichende Kraftstoffdämpfe in einem regenerierbaren Adsorptionsfilter aufgefangen werden, wobei zum Regenieren ein von einem Tankentlüftungsventil 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 ergänzend zur Lambda-abhängigen Öffnung des Tankentlüftungsventils über ein Vorsteuer-Kennfeld in Abhängigkeit zu Last und Drehzahl die Öffnung des Tankentlüftungsventils bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (1) mit einer Einrichtung zum Erkennen eines Heißstarts ausgerüstet 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 optimales Kraftstoff-Luft-Verhältnis Lambda vorzugsweise durch eine Zumessung des Kraftstoffs durch das Tankentlüftungsventil (12) einstellt und die vorzugsweise Regelung über das Tankentlüftungsventil (12) aufrechterhalten wird, bis die Heißstartbedingungen beendet sind.
  2. Kraftstoffzumess-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen von Heißstartbedingungen die Lambda-Regelung vorzugsweise allein auf das Öffnungsverhalten des Tankentlüftungsventils (12) einwirkt.
EP20010106750 2000-03-23 2001-03-17 Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1136683B1 (de)

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