Kraftstoff-EinspritzsystemFuel injection system
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoff-Einspritzsystem gemäß Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a fuel injection system according to the type of the main claim.
Bei einem Kaltstart eines Kraftfahrzeugs mit anschließendem Warmlauf sollte das Kraftstoff-Luftgemisch aus fahr- und abgastechnischen Gründen sowohl im Leerlauf als auch unter Last in einem eng begrenzten Bereich liegen. Dies kann nur realisiert werden, wenn neben der eingespritzten Kraftstoffmenge die durch den Stutzen angesaugte Luftmasse möglichst genau bekannt ist.In the event of a cold start of a motor vehicle with subsequent warm-up, the fuel-air mixture should be in a narrow range for idling and under load, both for idling and under load. This can only be achieved if, in addition to the amount of fuel injected, the air mass drawn in through the nozzle is known as precisely as possible.
Bei der herkömmlichen Warmlaufkorrektur wird nicht berücksichtigt, daß während des Warmlaufs unterschiedlich starke Temperaturdifferenzen zwischen Drosselklappe und dem sie umgebenden Stutzengehäuse auftreten. Diese Temperaturunterschiede sind dafür verantwortlich, daß das Stutzengehäuse sich stärker ausdehnt bzw. zusammenzieht als die Drosselklappe und daher der Öffnungsquerschnitt zwischen Stutzengehäuse und Drosselklappe insbesondere im Leerlaufbetrieb bis zu 15% kleiner werden kann. Diese temperaturabhängige Querschnittsveränd-erung, die von der Starttemperatur abhängig ist, bewirkt eine Anfettung des Kraftstoff-Luftgemisches während des Warmlaufs
und wirkt sich im Leerlauf stärker aus als bei Last.The conventional warm-up correction does not take into account the fact that different temperature differences between the throttle valve and the surrounding connector housing occur during warm-up. These temperature differences are responsible for the fact that the nozzle housing expands or contracts more than the throttle valve and therefore the opening cross section between the nozzle housing and throttle valve can be up to 15% smaller, especially in idle mode. This temperature-dependent change in cross-section, which is dependent on the starting temperature, causes the fuel-air mixture to become rich during warm-up and has a stronger effect when idling than under load.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Einspritzsystem mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß ein von der Starttemperatur des Motors und dem Drosselklappenwinkel abhängiger Warmlaufabschwächungsfaktor den Warmlauffaktor so korrigiert, daß die Temperaturunterschiede und die damit verbundene unterschiedliche Ausdehnung von Drosselklappe und Stutzengehäuse berücksichtigt sind. Durch diese Korrektur wird eine ungewollte zusätzliche Anfettung des Kraftstoff-Luftgemisches während des Warmlaufs im Leerlauf und leerlaufnahen Bereich vermieden. Bei der bevorzugten Ausführungsform besitzt der beimThe injection system according to the invention with the features of the main claim has the advantage that a warm-up weakening factor dependent on the starting temperature of the engine and the throttle valve angle corrects the warm-up factor in such a way that the temperature differences and the associated different expansion of the throttle valve and connector housing are taken into account. This correction prevents unwanted additional enrichment of the fuel-air mixture during warm-up in idle and near idle. In the preferred embodiment, the
Start berechnete Warmlaufabschwächungsfaktor einen Wert kleiner gleich 1, der mit dem Lastwarmlauffaktor multipliziert am Ende des Warmlaufs 1 ergibt, so daß bei Erreichen der Betriebstemperatur die normale Einspritzmenge bzw. Einspritzzeit gewährleistet wird, die der motorspezifischen Kennlinie zu entnehmen ist. Diese Kennlinie ist im Rechner der Motorsteuerung abgespeichert. Zur Bestimmung der Motortemperatur werden die der Motorsteuerung übermittelten Werte der Wassertemperatur verwendet.Start calculated warm-up attenuation factor is a value less than or equal to 1, which multiplied by the load warm-up factor at the end of warm-up results in 1, so that when the operating temperature is reached, the normal injection quantity or injection time is guaranteed, which can be found in the engine-specific characteristic curve. This characteristic curve is stored in the engine control computer. The values of the water temperature transmitted to the engine control are used to determine the engine temperature.
Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Einspritzsystems möglich.Advantageous developments and improvements of the injection system specified in the main claim are possible through the measures listed in the further subclaims.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and in the description below explained in more detail. Show it:
Figur. 1 einen Verlauf des Warmlaufabschwächungsfaktors FWLA in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur des Motors beim Start,Figure. 1 shows a course of the warm-up weakening factor F WLA as a function of the cooling water temperature of the engine when starting,
Figur 2 einen Verlauf der Warmlaufabschwächung WLA bei einer Kühlwassertemperatur des Motors beim Start von -30 °C in Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel,FIG. 2 shows a course of the warm-up weakening WLA at a cooling water temperature of the engine at the start of -30 ° C. as a function of the throttle valve angle,
Figur 3 einen Verlauf der Warmlaufabschwächung WLA bei einer Kühlwassertemperatur des Motors beim Start von 0 °C in Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel,FIG. 3 shows a course of the warm-up weakening WLA at a cooling water temperature of the engine at the start of 0 ° C. as a function of the throttle valve angle,
Figur 4 einen Verlauf des Warmlauffaktors FWL bei einer Kühlwassertemperatur des Motors beim Start von -30 °C in Abhängigkeit von der momentanen Kühlwassertemperatur bei unterschiedlichen Drosselklappenwinkeln undFigure 4 shows a course of the warm-up factor F WL at a cooling water temperature of the engine at the start of -30 ° C as a function of the current cooling water temperature at different throttle valve angles and
Figur 5 einen Verlauf des Warmlauffaktors FWL bei einer Kühlwassertemperatur des Motors beim Start von 0 °C in Abhängigkeit von der momentanen Kühlwassertemperatur bei unterschiedlichen Drosselklappenwinkeln.FIG. 5 shows a course of the warm-up factor F WL at a cooling water temperature of the engine at the start of 0 ° C. as a function of the current cooling water temperature at different throttle valve angles.
Der in Figur 1 dargestellte Verlauf des Warmlaufabschwächungsfaktors FWLA hängt Von der Kühlwassertemperatur TW, Start. des Motors beim Start ab. Der Warmlaufabschwächungsfaktor FWLA besitzt bei -30 °C den Wert F1=0,5, bei 0 °C den Wert F2=0,75 und bei 60 °C den Wert F3= 1,0. Die dazwischenliegenden Werte des Warml a u f a bs chwä c hu n g s f a kt ors FWLA werden rechnerisch durch lineare Interpolation bestimmt. Bei einer Kühlwassertemperatur TW , Start, größer als 60 °C beträgt der Wert des Warmlaufabschwächungsfaktors FWL A =1,0, d.h. es gibt ab einer Starttemperatur von 60 °C keine
Warmlaufabschwächung mehr, da ab dieser Temperatur für alle Drosselklappenwinkel der Lastwarmlauffaktor FWL, a>a2 gilt.The course of the warm-up attenuation factor F WLA shown in FIG. 1 depends on the cooling water temperature T W , Start. of the engine when starting. The warm-up attenuation factor F WLA has the value F 1 = 0.5 at -30 ° C, the value F 2 = 0.75 at 0 ° C and the value F 3 = 1.0 at 60 ° C. The intermediate values of the warm-up factor F WLA are calculated by linear interpolation. At a cooling water temperature T W , start, greater than 60 ° C, the warm-up attenuation factor F WL A = 1.0, ie there are none from a start temperature of 60 ° C Warm-up reduction more, since from this temperature the load warm-up factor F WL, a> a2 applies to all throttle valve angles.
In Figur 2 ist ein möglicher Verlauf der Warmlaufabschwärjhung WLA bei einer Kühlwassertemperatur TW, Start beim Start des Motors von -30 °C in Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel α dargestellt. Die Warmlaufabschwächung WLA besitzt bis zu einem Drosselklappenwinkelα1 =5° den Wert F1 =0,5. Wird der Drosselklappenwinkel α auf ungefähr 12° erhöht, dann nimmt der Wert der Warmlaufabschwächung WLA bis auf 1,0 zu, d.h. es gibt keine Warmlaufabschwächung mehr, da dann der Lastwarmlauffaktor FWL,α>α2 verwendet wird. Die zwischen den Drosselklappenwinkeln α1 undα2 liegenden Werte der Warmlaufabschwächung WLA werden rechnerisch durch lineare Interpolation ermittelt.FIG. 2 shows a possible course of the warm-up heat recovery WLA at a cooling water temperature T W, starting at -30 ° C. as a function of the throttle valve angle α. The warm-up reduction WLA has the value F 1 = 0.5 up to a throttle valve angle α 1 = 5 °. If the throttle valve angle α is increased to approximately 12 °, the value of the warm-up weakening WLA increases to 1.0, ie there is no longer any warm-up weakening, since the load warming factor F WL, α> α2 is then used. The values of the warm-up weakening WLA lying between the throttle valve angles α 1 and α 2 are calculated by means of linear interpolation.
Der in Figur 3 beispielsweise angegebene Verlauf der Warmlaufabschwächung WLA gilt für eine Kühlwassertemperatur TW Start des Motors beim Start von 0 °C. ImThe example given in Figure 3 the course of the warm-attenuation WLA applies to a cooling water temperature TW start of the engine at the start of 0 ° C. in the
Unterschied zu Figur 2 ergibt sich für die Warmlaufabschwächung WLA bis zu einem Drαsselklappenwinkel et der Wert F2=0,75. Die Werte der Warmlaufabschwächung WLA bei Drosselklappenwinkeln zwischen α1 und α2 ergeben sich rechnerisch durch lineare Interpolation.In contrast to FIG. 2, the value F 2 = 0.75 results for the warm-up weakening WLA up to a throttle valve angle et. The warm-up attenuation values WLA for throttle valve angles between α 1 and α 2 are calculated by linear interpolation.
Figur 4 stellt den Verlauf des Warmlauffa ktors FWL bei einer Kühlwassertemperatur des Motors beim Start TW,Start =-30 º C in Abhängigkeit von der momentanenFIG. 4 shows the course of the warm-up factor F WL at a cooling water temperature of the engine at the start T W, start = -30 ° C. as a function of the current one
Kühlwassertemperatur TW dar. Der Warmlaufabschwächungsfaktor FWLA nimmt dann nach Figur 1 den Wert F1=0,5 an. Die Kennlinie a zeigt den Warmlauffaktor bei Leerlauf FWL , α≤ α1 der Z.B. die Werte 1.5 bei -30 °C, 1,25 bei 0 ºc, 1,10 bei 30 °C, 1,04 bei 60 °C und 1,00 bei 90 °C
annimmt. Die Kennlinie b zeigt dagegen den Warmlauffaktor bei Last FW ,α>α2,dessen Werte z.B. 2,00 bei -30 °C,Cooling water temperature T W represents. The warm-up attenuation factor F WLA then assumes the value F 1 = 0.5 according to FIG. The characteristic curve a shows the warm-up factor at idle F WL, α≤ α1 of the ZB the values 1.5 at -30 ° C, 1.25 at 0 ° C, 1.10 at 30 ° C, 1.04 at 60 ° C and 1, 00 at 90 ° C assumes. The characteristic curve b, on the other hand, shows the warm-up factor at load F W, α> α2, the values of which, for example, 2.00 at -30 ° C,
1,50 bei 0 °C, 1,20 bei 30 °C, 1,08 bei 60 °C und 1,00 bei 90 °C betragen. Der schraffierte Wertebereich 1 gibt die Werte für den Warmlauffaktor FWL i.n Abhängigkeit vom Drosselklappenwinkel α an, der beispielsweise zwischen α1=5º und α2=15° liegen kann. Die beiden Kennlinien a, b und ein zwischen ihnen eingegrenzter Wertebereich 1 werden gemäß Gleichung1.50 at 0 ° C, 1.20 at 30 ° C, 1.08 at 60 ° C and 1.00 at 90 ° C. The hatched value range 1 indicates the values for the warm-up factor F WL as a function of the throttle valve angle α, which can be, for example, between α 1 = 5 ° and α 2 = 15 °. The two characteristic curves a, b and a value range 1 delimited between them are according to the equation
FW L= ( FW L , α > α 2 - 1 ) . FWLA+1F WL = (F WL, α> α 2 - 1). F WLA +1
bestimmt. Bei einem Drosselklappenwinkel α>α2 gibt es keine Warmlaufabschwächung mehr, d.h. es gilt der Lastwarmlauffaktor F WL α>α2 certainly. With a throttle valve angle α> α2 there is no longer any warm-up reduction, ie the load warm-up factor F WL α> α2 applies
Bei dem in Figur 5 dargestellten Verlauf des Warmlauffaktors FWL wird von einer beim Start vorhandenen Kühl¬In the course of the warm-up factor F WL shown in FIG
Wassertemperatur TW, Start=0 °C ausgegangen. Die sich daraus ergebenden Werte sind entsprechend dem Diagramm zu entnehmen, wobei der Warmlaufabschwächungsfaktor FWL A gemäß Figur 1 den Wert F2=0,75 annimmt.
Water temperature T W, start = 0 ° C assumed. The resulting values are shown in the diagram, the warm-up attenuation factor F WL A according to FIG. 1 assuming the value F 2 = 0.75.