SE511489C2 - Metod och bränslesystem för fyllning av kallstarttank - Google Patents

Description

iof 511489 i i 2 kan upplevas som krångligt och besvärande för föraren, finns härmed också en risk att föraren av misstag fyller på alkoholbränslen i kallstarttanken, varvid fordonet kommer att bli svårstartat.

Uppfinningens syfte Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett bränslesystem samt en metod för styrande av detsamma där de ovannämnda nackdelarna hos den kända tekniken undanröjs.

En viktig fördel med anordningen enligt uppfinningen är att all påfyllning av bränsle kan ske till huvudtan- ken, vilket underlättar för föraren. Bränslesystemet för sedan automatiskt över bränsle från huvudtanken till kallstarttanken då lämpliga förutsättningar för detta föreligger. Härigenom erfordras vidare färre påfyllnings- rör än i tidigare kända anordningar vilket medför en ökad säkerhet, särskilt vad gäller brandrisken vid påkörning från sidan. Många andra särdrag och fördelar tillhanda- hålls också av uppfinningen, och dessa framgår av den följande beskrivningen av ett föredraget utföringsexem- pel.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen skall nu i exemplifierande syfte be- skrivas mer ingående, och med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig l visar en schematisk bild av ett bränslesystem enligt ett föredraget utförande av uppfinningen; och Fig 2 visar ett flödesschema över styrningen av bränslesystemet i fig 1.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Ett bränslesystem enligt uppfinningen, såsom schema- tiskt visas i fig 1, omfattar en huvudtank l och en kall- startstank 2, vilka är sammankopplade med varandra och med insprutningsorgan hos motorn (visas ej) genom ett ' s 511489 bränsleledningssystem. Överföringen fràn bränslelednings- systemet till insprutningsorganen sker företrädesvis ge- nom en sk bränslefördelningsrör (”fuel rail”). Kallstart- stanken är företrädesvis så stor att den räcker till mel- lan 50 och 100 kallstarter.

Bränsleledningssystemet omfattar en huvudförsörj- ningsdel och en kallstartsförsörjningsdel.

Huvudförsörjningsdelen omfattar ett bränslerör 4 från huvudtanken till en tryckregulator 5, via ett eller flera bränslefilter 6. Tryckregulatorn 5 ser till att trycket på bränslet efter tryckregulatorn är konstant oavsett flödet av bränsle. Överskottet av bränsle matas tillbaka till huvudtanken via en returledning 7. Matning- en av bränsle från huvudtanken sker genom en matarpump 8.

Från tryckregulatorn 5 matas bränslet sedan vidare till bränslefördelningsröret 3 via ett rör 9.

Kallstartförsörjningsdelen i sin tur omfattar ett bränslerör 10 från kallstarttanken 2 till ett filter 12.

Mätningen sker härvid av en kallstartspump 13. Från filt- ret 12 leder ett rör 15 till bränslefördelningsröret 3.

Vid normal körning då motorn är varm används huvud- försörjningsdelen, varvid bränsle matas fràn huvudtanken via röret 9 till bränslefördelningsröret 3. Vid en kall- start används istället kallstartförsörjningsdelen, varvid bränsle matas medelst kallstartpumpen 13 och via rören 10 och 15. Härvid pressas de kvarvarande alkoholbränslena i bränslefördelningsröret undan, och motorn kan startas med bränsle från kallstarttanken. Returflödet från tryckregu- latorn 5 kan styras till lämplig tank av styrorgan 19 via den ställbara ventilen 18. Efter en viss tid, vilken styrs av ett styrorgan, slås kallstartpumpen ifrån och istället startas matarpumpen i huvudförsörjningsdelen.

Härvid kommer en gradvis övergång till bränsle från hu- vudtanken att ske i bränslefördelningsröret 3. Hur lång tid kallstartförsörjningsdelen skall användas beror bl a pà temperaturen. Temperaturen avgör även vid vilka till- fällen kallstartsystemet överhuvud taget skall användas. iof 511489 i 4 Detta styrs av ett styrorgan, vilket företrädesvis är motorns styrenhet.

Till huvudtanken leder ett påfyllningsrör 16, vars mynning är åtkomlig för påfyllande av tanken från utsi- dan. Till kallstarttanken leder också ett pàfyllningsrör 17, men detta rör är istället via en ställbar ventil 18 anslutet till returledningen 7 hos huvudförsörjningsde- len.

Den ställbara ventilen 18 är ansluten till ett sty- rorgan 19, vilket exempelvis kan vara styrenheten för motorn. Ventilen kan därigenom genom ett relä slås om mellan ett läge där bränslet som áterförs genom returled- ningen 7 leds in i påfyllningsröret 17 och hamnar i kall- startstanken, och ett läge där bränslet återförs till huvudtanken.

Styrorganet 19 styr ventilen 18 så att kallstarttan- ken endast fylls på då bränslet har en alkoholhalt som understiger ett på förhand bestämt tröskelvärde. Uppgif- ter om bränslets kvalitet insänds exempelvis till styror- ganet 19 ifrån motorns bränsleavkännande organ (visas ej). Företrädesvis räknas bränsletypen fram med hjälp av uppmätta värden för insprutad bränslevolym, luftmängd och bränsle-/luftförhållandet, vilket kan mätas med en linjär lambda-sond. Naturligtvis kan dock information om bräns- lets kvalitet erhållas på annat sätt. Exempelvis kan op- tiska eller magnetiska sensorer anordnas i något av hu- vudförsörjningsdelens ledningsrör.

Styrorganet ser vidare med fördel till att kall- starttanken inte fylls på medan fordonet tankas, dvs då nytt bränsle tillförs till huvudtanken, eller den närmas- te tiden därefter, eftersom bränslekvalitetet då kan va- riera i systemet. Detta sker företrädesvis genom att sty- rorganet känner av nivån i huvudtanken samt om fordonet kör eller är stillastående. Om fordonet är stillastående samtidigt som nivån i huvudtanken ökar tolkas detta som att fordonet tankas, varvid en tidräknare startas. Till dess att tidräknaren nått ett visst, på förhand bestämt ' 511 489 värde låser styrorganet ventilen 18 så att påfyllning av kallstarttanken inte kan ske. Naturligtvis kan bestäm- ningen av tankningssituationen ske endast utifrån bräns- lenivån i huvudtanken. Härvid riskerar man dock felaktig- heter på grund av skvalpning i tanken då fordonet körs.

Vidare kan givetvis styrorganet vara inrättat att automa- tiskt förhindra pàfyllande av kallstarttanken en viss förutbestämd tidsperiod eller körsträcka efter att fordo- net har startat, utan att ta hänsyn till bränslenivån.

Vidare avkänner styrorganet bränslenivàn i kall- starttanken, varvid påfyllning av densamma förhindras då den ej behöver fyllas pà.

Då styrorganet finner att det finns förutsättningar för och behov av att fylla på kallstarttanken ställs ven- tilen 18 om sà att bränsle från huvudtanken strömmar in i kallstarttanken. Företrädesvis startar styrorganet en tidräknare vid öppnandet av ventilen, varvid påfyllning sker under så lång tid att kallstarttanken hinner fyllas.

Kallstarttanken är vidare sammankopplad med en re- turledning 20 till huvudtanken, varvid överströmning i kallstarttanken automatiskt återgår till huvudtanken.

Fyllningen av kallstarttanken sker vidare företrä- desvis under så lång tid att en viss genomströmning av kallstarttanken sker, varigenom det gamla bränslet i kallstarttanken åtminstone till en del byts ut mot nytt.

Med fördel kan tidräknaren inställas så att kallstarttan- ken fylls med ungefär tre gånger dess volym, varvid över- skottet strömmar tillbaka till huvudtanken.

Det är vidare en nackdel om bränslet i kallstarttan- ken blir för gammalt, eftersom de lätta fraktionerna hos bränslet med tiden avdunstar, varigenom bränslet blir mer svårantändligt och därmed sämre som startbränsle. Det är därför en fördel om bränslet i kallstarttanken byts ut om det stått för länge. Detta sker genom att styrorganet håller reda på hur lång tid som förflutit sedan kall- starttanken senast fylldes pá. Om denna tid överstiger ett visst tröskelvärde ser styrorganet till att bränslet ' 511 489 6 i kallstarttanken spolas igenom och byts. Sådant byte av bränslet i kallstarttanken kan alternativt styras utifrån körsträckan sedan påfyllning istället för tiden.

Styrorganet avkänner vidare företrädesvis bränsleni- vàn i kallstarttanken för att medelst ett varningsorgan, såsom en varningslampa, kunna tala om för föraren att bränslenivàn i kallstarttanken är under en viss på för- hand bestämd miniminivå, och att det är lämpligt att vid nästa tankningstillfälle tanka ett bränsle med egenskaper som är lämpliga för kallstarter, såsom bensin.

I fig 2 visas schematiskt ett flödesschema över styrprocessen för styrorganet 19. I ett första steg 201 kontrolleras härvid huruvida nivån i starttanken är låg.

Om så är fallet går processen vidare till steg 204. I annat fall, dvs om nivån hos starttanken inte är låg, kontrolleras i steg 202 om tankning har skett, dvs om en tankningsflagga är satt. Om så inte är fallet avslutas processen. Om tankning däremot har skett väntar processen i steg 203 till dess att en förutbestämd stabiliserings- tid har förflutit och går sedan vidare till steg 204. I steg 204 kontrolleras om alkoholnivàn i huvudtanken är tillräckligt låg, dvs ligger under ett förutbestämt trös- kelvärde. Om så är fallet fylls kallstarttanken i steg 205, varefter processen avslutas. Om alkoholnivàn istäl- let befinnes vara för hög avslutas processen direkt, utan påfyllning av starttanken, men om såväl nivån i starttan- ken är låg, i steg 201, och alkoholnivàn i huvudtanken är för hög, i steg 204, tänds dessutom en varningslampa i steg 206 för att informera föraren. Denna process uppre- pas företrädesvis kontinuerligt dá fordonet används.

Vidare kan det, åter med hänvisning till fig l, med fördel finnas en àterledning 21 till kallstarttanken an- slutet till röret 10 via en andra ventil 22. Denna ventil manövreras företrädesvis också medelst reläer av styror- ganet och kan öppnas så att bränsle kan cirkulera ut ur kallstarttanken och tillbaka till densamma igen. Detta är önskvärt då kallstartsystemet inte används under längre w' 7 511 489 tidsperioder, eftersom kallstartpumpen annars riskerar att fastna och ta skada. Medelst denna cirkulationsväg kan styrorganet se till att kallstartpumpen används med viss regelbundenhet.

Styrorganet som styr ventiler och pumpar i bränsle- systemet är företrädesvis motorns styrenhet.

Uppfinningen har nu beskrivits med hjälp av ett ut- föringsexempel. Flera varianter av uppfinningen är dock möjliga. Exempelvis ledningssystemet vara annorlunda sam- mansatt, styrorganen kan bestå av flera separata styren- heter, andra styrparametrar kan i vissa fall användas osv. Sådana och andra närliggande varianter av uppfin- ningen måste anses vara närliggande och omfattas av upp- finningen såsom den avgränsas av de bifogade patentkra- Ven.

Claims (12)

mn 15 20 25 30 35 511 489 s PATENTKRAV

1. l. Metod för styrande av bränslesystem hos fordon avpassade att drivas av alkoholhaltiga bränslen och av bensin, en kall- startstank (2) med tillräckligt lättantändligt bränsle omfattande en huvudtank (1) för bränsle, för att användas vid kallstarter, samt ett bränsleled- ningssystem sammankopplande dessa tankar med varandra och med insprutningsorgan hos fordonets motor, varvid åtmins- tone en pump (8, 13) är anordnad att överföra bränsle genom bränsleledningssystemet k ä n n e t e c k n a d av systemet styrs så att bränsle överförs från huvudtanken (l) till kallstartstanken (2) holhalt som understiger ett förbestämt tröskelvärde. när bränslet har en alko-

2. Metod enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - av att systemet styrs så att överföringen till dvs då samt företrädes- n a d kallstarttanken (2) nytt bränsle förs in i bränslesystemet, förhindras då fordonet tankas, vis även förhindras under en förbestämd tidsperiod däref- ter.

3. Metod enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att sådan tankning identifieras då bränslenivà hos huvudtanken (1) still.

4. Metod enligt nàgot av ovanstående patentkrav, av att bränslets alkoholhalt ökar samtidigt som fordonet står k ä n n e t e c k n a d bestäms av bränsleavkännande organ hos motorn.

5. Metod enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a d av att det bränsleavkännande organet hos motorn är en företrädesvis linjär lambda-sond.

6. Metod enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att bränslet i kallstarttan- ken (2) byts ut under förutsättning att en viss förutbe- stämd tidsperiod eller körsträcka har passerat sedan den senaste pàfyllningen.

7. Metod enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att ett varningsorgan aktive- 101 15 20 25 30 35 9 511 489 ras då bränslenivån i kallstarttanken (2) understiger en viss miniminivà.

8. Bränslesystem för fordon avpassade att drivas av alkoholhaltiga bränslen, omfattande en huvudtank (1) för en kallstartstank (2) med tillräckligt lättan- samt bränsle, tändligt bränsle för att användas vid kallstarter, ett bränsleledningssystem sammankopplande dessa tankar med varandra och med insprutningsorgan hos fordonets mo- tor, varvid åtminstone en pump (8, 13) är anordnad att överföra bränsle genom bränsleledningssystemet och sty- (l9) är anordnade att styra denna överföring av att styrorganet (19) vidare från huvud- rorgan k ä n n e t e c k n a t är avpassat att fylla pà kallstartstanken (2) tanken (1) under förutsättning att bränslet innehåller en alkoholhalt som är lägre än ett förbestämt tröskelvärde.

9. Bränslesystem enligt patentkrav 8, k ä n n e - av att styrorganet (19) är sammankopplat samt motorns styrsys- t e c k n a t med nivågivare hos huvudtanken (1) är avpassat att förhindra då fordonet tankas. tem, varvid styrorganet (19) överföring till kallstarttanken (2)

10. Bränslesystem enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a t av att styrorganet (19) är sam- mankopplat med bränsleavkännande organ hos motorn, trädesvis en linjär lambda-sond, för bestämmande av alko- holhalten hos bränslet.

11. Bränslesystem enligt något av patentkraven 8-10, k ä n n e t e c k n a t (19) omfattar en första tidräknare, varvid styrorganet är avpassat för påfyllning av bränsle från huvudtanken (1) till kall- starttanken (2), åtminstone under förutsättning att en viss förutbestämd tidsperiod eller körsträcka har förflu- tit sedan den senaste páfyllningen.

12. Bränslesystem enligt något av patentkraven 8-11, k ä n n e t e c k n a t (19) vidare är sammankopplat med varningsorgan, varvid styrorganet är före- av att styrorganet av att styrorganet avpassat att aktivera varningsorganet om bränslenivån i kallstarttanken understiger en viss miniminivå.