Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur BefüUung des ^' Kraft- εtoffversorgungssystems bei einer Brennkraftmaschine nach der Gat¬ tung des Kauptanspruchs.

In Kraftstoffversorgungssystemen von Brennkraftmaschinen wird die elektrische Kraftstoffpumpe üblicherweise mit Kilfe des Steuergerä¬ tes angesteuert. Beim Starten läuft die Kraftstoffpumpe solange das Steuergerät erkennt, daß der Startschalter betätigt wird. Ist der Motor angesprungen, bleibt die Pumpe eingeschaltet. Eine Sicher- heitsschaltung vermeidet das Fördern von Kraftstoff bei eingeschal¬ teter Zündung und stehendem Motor, beispielsweise nach einem Unfall.

Nach einer Reparatur oder nach der Montage einer Einspritzanlage in einem Kraftfahrzeug muß der Kraftstoffkreislauf der Brennkraftma¬ schine wieder befüllt werden. Diese BefüUung sollte ohne Start der Brennkraftmaschine erfolgen um Katalysatorschäden durch magere Ver¬ brennung zu Beginn des Laufs der Brennkraftmaschine zu verhindern.

Da jedoch ein längerer Betrieb der Kraftstoffpumpe ohne Start der Brennkraftmaschine bzw. laufende Brennkraftmaschine vermieden werden sollte, damit bei einem Unfall das Austreten größerer Kraftstoffmen¬ gen, beispielsweise aus geborstenen Kraftstoffleitungen vermieden wird, muß ein solcher Betrieb verhindert werden. Weiterhin wird eine solche Betriebsbeschränkung gewählt, damit beim Einschalten der Zün¬ dung Unfälle, beispielsweise durch nichtangeschlossene Kraftstoff¬ leitungen nach Reparaturen am Kraftstoffkreislauf verhindert werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese beiden an sich wider¬ sprüchlichen Forderungen einer gewollten langen Pumpenvorlaufzeit zur Kreislaufbefüllung und einer kurzen Pumpenvorlaufzeit im Normal¬ betrieb zu realisieren, ohne daß ein aufwendiger Eingriff in das Steuerungssystem der Brennkraftmaschine erforderlich wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß eine zuverlässige Eefüllung des Kraftstoffkreislau- fes der Brennkraftmaschine erzielt wird, ohne daß ein Start der Brennkraftmaschine erforderlich ist. Dabei ist weiterhin sicherge¬ stellt, daß bei normalem Start der Brennkraftmaschine eine kurze Vorlaufzeit der Kraf stoffpumpe erhalten wird und gleichzeitig wird sichergestellt, daß bei einem Unfall die Kraftstofförderung schnell gestoppt wird, so daß ein ungewolltes Austreten von Kraftstoff ver¬ mieden wird.

Erzielt werden diese Vorteile, indem die Steuereinrichtung, die die Ansteuerung der Elektrokraftstoffpumpe durchführt, aus gemessenen Größen wie beispielsweise Drehzahl der Brennkraftmaschine, Drossel¬ klappenwinkel, Lage des Zündschalters erkennt, ob ein Hormalstart vorliegt oder eine BefüUung des Kraftstoffversorgungssystems der Brennkraftmaschine erfolgen soll.

Zusätzlich wird abgefragt, ob sich Motor- und Ausgangslufttemperatur in etwa gleichen und in einem best ten Bereich (z.B. 20 ... 30 °C) befinden.

In Abhängigkeit von dieser Erkennung wird in vorteilhafter Weise von der Steuereinrichtung entweder eine normale Elektrokraftstoffpumpen- ansteuerung realisiert oder eine Zeitsteuerung der Elektrokraft- stoffpumpe. Diese Zeitsteuerung kann in besonders vorteilhafter Wei¬ se beim Auftreten vorgebbarer Bedingungen vom Steuergerät abgebro¬ chen werden und es kann ein Übergang in die normale Elektrokraft- stoffpumpenansteuerung erfolgen.

Durch Auswertung der Drosselklappenstellung lassen sich eindeutige Bedingungen realisieren, anhand derer von der Steuereinrichtung si¬ cher erkannt werden kann, welcher Betrieb gewünscht wird. Wurde der Wunsch nach "Systembefüllung" einmal erkar.-'*-., so ist eine wiederholte Systembefüllung nicht mehr rr.cc . h.

Weitere Vorteile des errmdungsgemäßen Verfahrens werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erzielt.

Zeichnung

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nach¬ folgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 eine grobe Übersicht über das Kraftstoffversorgungssystem einer Brenn¬ kraftmaschine einschließlich der erfindungswesentlichen Mittel zur Erfassung von Betriebszuständen. In Figur 2 ist ein Span¬ nungs-Zeit-Diagramm für verschiedene Signale dargestellt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Figur 1 sind die zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Be¬ standteile eines Kraftstoffversorgungssystemes einer Brennkraftma¬ schine schematisch dargestellt. Dabei ist mit 10 die Steuereinrich¬ tung, also beispielsweise das Steuergerät eines Kraftfahrzeuges be¬ zeichnet. Dieses Steuergerät 10 steuert unter anderem auch die Elektrokraftstoffpumpe 11 an, wobei diese Ansteuerung mit Hilfe des Elektrokraftstoffpumpenrelais 12 erfolgt, dessen einer Anschluß mit der Batteriespannungsklemme B+ verbunden ist.

Dem Steuergerät werden die von Sensoren oder sonstigen Meßmitteln gelieferten Informationen zugeführt. Als Sensoren bzw. Meßmittel, die aber nicht unbedingt alle vorhanden sein müssen, sind angegeben: Ein Drosselklappensensor 13, der den Winkel der Drosselklappe < DK mißt, ein Drehzahlsensor 14, zusätzlich ein Motortemperaturser.εor 17 sowie ein Ausgangsluf temperatursensor 13, ein beliebiger weiterer Sensor 15 sowie ein Spannungsmesser 16, der die Spannung an Klemme Kl.15 mißt und damit erkennt, ob der Zür.cschalter Z offen oder geschlossen ist.

Die von den Sensoren bzw. dem Spannungsmesser ermittelten Daten wer¬ den dem Steuergerät 10 zugeführt und in diesem zur Steuerung bzw. Regelung der Brennkraftmaschine, beispielsweise der Zündung oder Einspritzung ausgewertet, die Signale werden vom Steuergerät 10 am Ausgang A abgegeben. Weiterhin liefert das Steuergerät 10 an einem Ausgang B in Abhängigkeit von den zugeführten Informationen bzw. er¬ kannten Betriebsparametern Ansteuersignale für das Relais 12, das die Elektrokraftstoffpumpe 11 an Spannung legt oder von dieser trennt.

In Figur 2 sind die Signale, die für das Verständnis der Erfindung wesentlich sind, aufgetragen. Diese Signale sind Spannungsverläufe über der Zeit t. Im einzelnen ist dargestellt, das Signal an Klemme

Kl.15, das ein Maß dafür ist, ob der Zündschalter ein oder ausge¬ schaltet ist. Dieses Signal ist mit Sl bezeichnet. S2 bezeichnet das Ausgangssignal des Drosselklappensensors 13. Es ist low wenn der Drosselklappenwinkel »X DK unter einem Grenzwinkel liegt und high wenn er darüber liegt.

Das Drehzahlsignal S3 ist low bis zum Start der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt ts und das Signal S4, das das Ansteuersignal für die Elektrokraftstoffpumpe 12, das vom Steuergerät 10 abgegeben wird, darstellt ist low bei ausgeschalteter Elektrokraftstoffpumpe und high bei eingeschalteter Kraftstoffpumpe.

Die in Figur 2 dargestellten Signalverläufe ergeben sich wenn vom Steuergerät erkannt wurde, daß es sich um eine Systembefüllung mit Kraftstoff handelt. Es läuft dann zunächst die Elektrokraftstoff- pumpenzeitsteuerung, die beim Beispiel nach Figur 2 zwischen tl und t3 stattfindet, Anschließend erfolgt der Übergang zur normalen EKP-Ansteuerung, wobei die einzelnen Ubergangskriterien im folgenden genauer beschrieben werden.

Das nun beschriebene Verfahren wird also nur dann abgearbeitet, wenn das Steuergerät neu verbaut wurde bzw. wenn ein Löschen der Adap¬ tionswerte erfolgte, also beim sogenannten Urstart. Ein solcher Ur- start wird nach jeder größeren Reparatur am Einspritzsystem durchge¬ führt.

Die Unterscheidung des Fahrerwunsches nach Kraftstoffkreislaufbe- füllung oder Normalstart des Fahrzeugs erfolgt im Steuergerät durch eine Auswertung der Stellung und Bewegung der Drosselklappe. Wird vor Einschalten der Zündung die Drosselklappe weit beispielsweise über einen Drosselklappenwinkel C DK von 80° geöffnet, läuft zu¬ nächst der normale Pumpenvorlauf ab, der etwa Λ tl=l Sekunde dauert. In Figur 2 bezeichnet tl den Beginn der Auslenkung der Drosselklap¬ pe. Zum Zeitpunkt t2 wird der Zündschalter Z geschlossen, gleichzei¬ tig wird erstmals das Elektrokraftstoffpumpenrelais 12 geschlossen.

Wird nach beispielsweise einer Sekunde (J tl) die Drosselklappe weiterhin offengehalten (Signal S2 bleibt high), erfolgt nach einer definierten Zeitspanne Λ t2 eine weitere, längere Ansteuerung der Pumpe, die ca. 20 Sekunden beträgt und in Figur 2 mit Δ t3 bezeich¬ net ist. Diese Zeit ist zur BefüUung des Kraftstoffkreislaufes aus¬ reichend.

Für den Beginn der Elektrokraftstoffpumpenzeitsteuerung müssen fol¬ gende Bedingungen erfüllt sein: Es muß die Drehzahl n=0 sein und es muß der Drosseikappenwinkel >- . DK größer als 80° sein, bevor an Klemme Kl.15 Spannung gelegt wird. Zusätzlich kann die Bedingung, daß gilt: Motortemperatur TMCT etwa gleich der Ansauglufttemperatur TAJMS gestellt werden. Es muß weiterhin eine Urstarterkennung erfolgen und anschließend Spannung an Klemme Kl.15 gelegt werden. Nur wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, läuft die Elektrokraftstoffpumpenzeitsteuerung ab.

Ein weiteres Kriterium für den Beginn der Zeitsteuerung kann darin liegen, daß erkannt wird, ob der Drosselklappenwinkel gleich Null wird nach einer vorgebbaren Zeitspanne nach dem Kraftstoffpumpenvor¬ lauf.

Eine Verfeinerung dieser Vorgehensweise kann dadurch erreicht wer¬ den, daß der Fahrer nach dem ersten Pumpenvorlauf die Drosselklappe einmal vollständig schließen und wieder öffnen muß, damit ein Eefül- lungswunsch erkannt wird. Der sich dann ergebende Signalverlauf von S2 ist gestrichelt angedeutet, die Zeitspanne, wahrend der die Dros¬ selklappe geschlossen ist, ist mit A t4 bezeichnet. Durch das Geräusch der Kraftstoffpumpe ist die zeitliche Zuordnung der Dros¬ selklappenbewegung für den Mechaniker in der Werkstatt oder am Eand leicht möglich.

Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise wenn die Drehzahl grö¬ ßer als Null wird, wenn der Drosselklappenwinkel kleiner als 80° wird oder wenn die Spannung an Klemme Kl. 15 abfällt, wenn also der Zündschalter Z geöffnet wird, erfolgt der Übergang in die normale Elektrokraftstoffpu penansteuerung bzw. Abschalten der EKP.

Der Übergang von der Zeitsteuerung zur normalen EKP-Ansteuerung nach t3, also bei beginnendem Anlauf erfolgt bei üblichem Start. D_e an¬ deren Abbruchkriterien greifen im Fall eines Fehlers bzw. eines Un¬ falles.

Falls vom Steuergerät erkannt wird, daß keine BefüUung erforderlich ist, sondern daß ein Normalbetrieb erfolgen soll, wird keine EKP-Zeitsteuerung eingeleitet, sonder es läuft gleich der Normalbe¬ trieb ab, bei dem zwar ein Pumpenvorlauf während eine Zeit von ca. einer Sekunde abläuft, jedoch die nächste Ansteuerung der EKP erst nach erkanntem Drehzahlanstieg bei t3 erfolgt.

Die Signale Sl bzw. S2 können gegebenenfalls vorzeitig low werden, dies führt zum Abbruch der EKP-Zeitsteuerung, die Signalverläufe sind gestrichelt dargestellt, die zugehörigen Abbruchbedingungen mit Abi bzw. Ab2 bezeichnet.