Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine

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.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzumess-System für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruches 1.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] Ein Heißstart wird durch Vergleich der aktuellen Temperatur der Brennkraftmaschine bzw. der Ansaugluft-Temperatur mit einer vorbestimmten Normaltemperatur erkannt.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] In keiner dieser Druckschriften sind Lösungen für eine Kraftstoffzumessung oder eine Gemischaufbereitung während eines Heißstartes angeboten, die ein sicheres Anspring- und Laufverhalten gewährleisten.

[0010] 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.

[0011] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] Im Abgastrakt 3 ist eine Lambda-Sonde 15 angeordnet, deren Signal über eine Lambda-Sonden-Leitung 16 der Steuereinrichtung 5 zugeleitet wird.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] Die Brennkraftmaschine kann nun in einem üblichen Betriebsmodus mit einer Lambda-geregelten Kraftstoffzumessung im Wesentlichen über die Kraftstoff-Zuführeinrichtung 7 weiter betrieben werden.

Ansprüche

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.

Zeichnung