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Dokumentenidentifikation DE10150510A1 18.07.2002
Titel Verfahren und Systeme zur Verringerung der Abgasemission von Verbrennungsmotoren
Anmelder Ford Global Technologies, Inc., Dearborn, Mich., US
Erfinder Makki, Imad Hassan, Dearborn Heights, Mich., US;
Kerns, James Michael, Trenton, Mich., US;
Michelini, John Ottavio, Sterling Heights, Mich., US;
Smith, Stephen B., Livonia, Mich., US;
Rolewicz jun., Thomas Francis, Dearborn, Mich., US
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Anmeldedatum 12.10.2001
DE-Aktenzeichen 10150510
Offenlegungstag 18.07.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.07.2002
IPC-Hauptklasse F02N 17/00
IPC-Nebenklasse B60K 28/10   
Zusammenfassung Diese Erfindung zielt auf die Reduzierung von Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren beim Kaltstart und beschreibt zwei Verfahren und Systeme für den Kaltstart und ein Verfahren und System zum Abstellen eines Verbrennungsmotors. Die Verfahren und Systeme richten sich auf: (1) das Vorheizen mindestens eines wärmeaktivierten Sensors im Verbrennungsmotor vor dem Kaltstart; (2) das Selbstanlassen des Verbrennungsmotors unter gleichzeitiger Bemessung der dem Verbrennungsmotor zugeführten Kraftstoffmenge und Einstellung des Zündzeitpunktes so, dass die Abgasemissionen beim Kaltstart des Verbrennungsmotors reduziert werden; und (3) eine Abschaltfolge, die nach dem Abschalten der Kraftstoffzufuhr die Zündquelle abschaltet, wenn der Verbrennungsmotor nach dem Betrieb abgestellt wird.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft allgemein Verfahren und Systeme zum Betrieb von Verbrennungsmotoren mit innerer Verbrennung, insbesondere so, dass deren Abgasemissionen verringert werden.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Auf den Gebieten des Entwurfs, der Entwicklung und Herstellung von Verbrennungsmotoren, insbesondere für Lastkraftwagen, besteht ständiger Bedarf schädliche Abgasemissionen der mit Verbrennungsmotoren angetriebenen Lastkraftwagen zu verringern. Gesetzliche Bestimmungen zur Verringerung der Abgasemissionen treffen somit nicht nur Hersteller, sondern auch Eigentümer der Lastkraftwagen.

Obwohl diese Forderungen, die Abgasemission bereits beim Entwurf, bei der Entwicklung und Herstellung der Verbrennungsmotoren und auch beim Entwurf, der Entwicklung und Herstellung von damit angetriebenen Lastkraftwagen zu berücksichtigen, schon lange vorhanden sind, werden sie dennoch nicht immer leicht erfüllt. Insbesondere können beim Kaltstart entstehende schädliche Abgasemissionen von Verbrennungsmotoren häufig nur schwer verringert werden, da mehrere Abgassteuer/-regelbausteine, insbesondere Katalysatoren beim Kaltstart häufig nicht in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten.

Auf diesen Gebieten des Entwurfs, der Entwicklung und Fertigung von Verbrennungsmotoren als auch von damit angetriebenen Lastkraftwagen besteht deshalb der Wunsch, Verfahren und Systeme zu Betrieb der Verbrennungsmotoren beim Kaltstart so zu erzielen, dass deren Abgasemissionen und insbesondere Kohlenwasserstoffemissionen verringert werden.

Diese Erfindung zielt auf die Erfüllung der obigen Aufgabe.

Auf den technischen Gebieten des Entwurfs, der Entwicklung und Fertigung von Verbrennungsmotoren, wie auch der damit angetriebenen Lastkraftwagen, sind schon verschiedene Verfahren und Systeme, diese Verbrennungsmotoren und die Lastkraftwagen mit wünschenswerten Merkmalen zu betreiben, bekannt, die jedoch nicht auf die Verringerung von Abgasemissionen beschränkt sind. Die bekannten Verfahren und Systeme sind z. B. beschrieben in (1) Nakano et al., US- Patent Nr. 4,655,182 (Verfahren und System zur Maximierung des Heizvorgangs eines Sauerstoffühlers nach dem Kaltstart eines Verbrennungsmotors zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Verbrennungsmotors und Verringerung von dessen Abgasemissionen); (2) Hamburg et al., US-Patent Nr. 5,465,697 und 5,483,946 und Cunningham et al., US- Patent Nr. 5,974,785 (Verfahren und System zur Maximierung des Heizvorgangs eines Katalysators nach dem Kaltstart eines Verbrennungsmotors durch Regelung des Luft/Kraftstoffmischungsverhältnisses in dem Verbrennungsmotor); und (3) Kuttner, US-Patent Nr. 5,768,844 (Verfahren und System zum Vorheizen eines Heizelementes in einem Verbrennungsmotor, wie insbesondere einer Glühkerze in einem Dieselmotor, um den Stromverbrauch einer Batterie in dem, dem Verbrennungsmotor zugeordneten Zündsystem zu verringern).

Zusätzliche Verfahren und Systeme sind deshalb für den Betrieb von Verbrennungsmotoren und für den Betrieb von damit angetriebenen Kraftwagen zur Verringerung von Abgasemissionen, insbesondere Kohlenwasserstoffemissionen beim Kaltstart des Verbrennungsmotors erwünscht.

Diese Erfindung richtet sich auf die Lösung der vorangehenden Aufgabe.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG

Übereinstimmend mit der obigen Aufgabenstellung gibt diese Erfindung zwei Verfahren und Systeme für den Kaltstart eines Verbrennungsmotors und ein Verfahren und System zum Abstellen eines Verbrennungsmotors an, wobei alle drei Verfahren und Systeme die Abgasemissionen des Verbrennungsmotors besonders beim Kaltstart verringern. Die Verfahren und Systeme betreffen: (1) das Vorheizen wenigstens eines wärmeaktivierten Sensors im Verbrennungsmotor vor dem Kaltstart; (2) ein Selbstanlassen des Verbrennungsmotors unter gleichzeitiger Bemessung von Kraftstoffmenge und Zündzeitpunkt im Verbrennungsmotor, um dessen Abgasemissionen beim Kaltstart zu verringern; und (3) ein in Phasen unterteiltes Abschalten zuerst der Kraftstoffzufuhr, und dann der Zündung, wenn der Verbrennungsmotor, nachdem er betrieben worden ist, abgestellt wird.

Jedes dieser Verfahren und Systeme erzielt verringerte Abgasemissionen besonders beim Kaltstart eines Verbrennungsmotors.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele verständlich, die durch die beiliegenden, einen materiellen Teil der Offenbarung bildenden Zeichnungen veranschaulicht werden, wobei:

die Fig. 1, 2 und 3 jeweils Flussdiagramme mit Folgen schematischer Funktionsblöcke darstellen, die drei bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verfahren und Systeme zum Betrieb eines Verbrennungsmotors veranschaulichen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Diese Erfindung erzielt zwei Verfahren und Systeme für den. Kaltstart eines Verbrennungsmotors und ein Verfahren und System zum Abstellen eines Verbrennungsmotors, um dessen Abgasemissionen, besonders Kohlenwasserstoffemissionen, beim Kaltstart zu verringern. Die Verfahren und Systeme betreffen:

(1) ein Vorheizen wenigstens eines wärmeaktivierten Sensors im Verbrennungsmotor für dessen Kaltstart; (2) ein Selbstanlassen eines Verbrennungsmotors unter gleichzeitiger Kraftstoffbemessung und Zündzeitpunkteinstellung im Verbrennungsmotor zur Verringerung der beim Kaltstart des Verbrennungsmotors erzeugten Abgasemissionen; und (3) ein phasenweise ablaufendes Abstellen der Kraftstoffzufuhrsteuerung gefolgt von einer Zündungssteuerung, wenn der Verbrennungsmotor nach seinem Betrieb abgestellt wird.

Jedes der voranstehenden Verfahren und Systeme sorgt für eine Verringerung der Abgasemissionen des Verbrennungsmotors, insbesondere der Kohlenwasserstoffemissionen beim Kaltstart.

Die erfindungsgemäßen Verfahren und Systeme können besonders, jedoch nicht ausschließlich für den Betrieb von Benzinmotoren, Benzingemischmotoren, Dieselmotoren, Dieselgemischmotoren, Motoren mit hin- und herlaufenden Kolben und Drehkolbenmotoren in stationärer und mobiler Anwendung eingesetzt werden, wobei die mobilen Anwendungen auch den Einsatz beim Seetransport, beim Lufttransport und bei Landtransportfahrzeugen einschließen. Bei Landtransportfahrzeugen kann diese Erfindung bei Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, wie sie für den Antrieb von Lastkraftwagen verwendet werden, die Personentransportfahrzeuge, Sport-Nutztransportfahrzeuge, leichte Nutztransporter und Schwerlastkraftfahrzeuge einschließen.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen drei Flussdiagramme, jeweils mit einer Folge von schematischen Funktionsblöcken, die drei mit den drei bevorzugten Ausführungsbeispielen dieser Erfindung übereinstimmende Prozessflüsse veranschaulichen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Flussdiagramm mit Funktionsblöcken gezeigt, die einen mit einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmenden Prozessfluss veranschaulichen.

In einem in Fig. 1 gezeigten und mit der Bezugszahl 110 bezeichneten Block wird vor dem Start eines Verbrennungsmotors zuerst eine Sensorvorheizroutine aktiviert, die im Rahmen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einen wärmeaktivierten Sensor des Verbrennungsmotors betrifft, der aus der Gruppe gewählt ist, die wärmeaktivierte Luftmassenströmungsfühler (MAF), wärmeaktivierte ungeheizte Abgassauerstoffühler (UEGO) und wärmeaktivierte geheizte Abgassauerstoffühler (HEGO) umfasst, wie sie typischerweise in Lufteinlasssystemen und Abgassystemen von Verbrennungsmotoren liegen.

Ein bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zur Aktivierung der Vorheizroutine des wärmeaktivierten Sensors vor dem Start des Verbrennungsmotors verwendbares Auslöseereignis kann wenigstens ein Ereignis sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein Türsensorauslöseereignis, ein Sitzsensorauslöseereignis, ein Antidiebstahlsicherungssensorauslöseereignis (Freigabe/Sperrung), ein Zündsystemsensorauslöseereignis (typischerweise ein Zündschlüsseleinstecksensor) oder eine Kombination dieser Ereignisse einschließt. Typischerweise werden das vom Türsensor und das vom Zündschlüsseleinstecksensor abgeleitete Auslöseereignis nicht alleine oder in Kombination als ein binäres Auslöseereignis verwendet, da das erstere vieldeutig ist und letzteres als Auslöseereignis eine beschränkte Vorlaufzeit hat.

Nach Start der mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmenden Vorheizroutine des thermisch aktivierten Sensors werden weiterhin übereinstimmend mit den mit den Bezugszahlen 120 und 130 bezeichneten Funktionsblöcken Werte für verschiedene Parameter ermittelt, die den Betrieb des wärmeaktivierten Sensors übereinstimmend mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung betreffen. Diese Parameter enthalten nicht ausschließlich: (1) die Temperatur eines wärmeaktivierten Sensors (die im kalten Zustand typischerweise und bevorzugt im Bereich unter 80°C und noch bevorzugter im Bereich von -10°C bis etwas 35°C liegt); (2) wie oft der wärmeaktivierte Sensor seit dem letzten Start des Verbrennungsmotors vorgeheizt worden ist (dieser Parameter liegt typischerweise und bevorzugt in einem Bereich nicht mehr als etwa 10 mal); und (3) die Spannung einer als Stromversorgung bei der Vorheizung des wärmeaktivierten Sensors eingesetzten Batterie (typischerweise und bevorzugt in einem Bereich von etwa 9 bis 13 Volt, wenn die Nennspannung der Batterie 12 Volt beträgt). Die mit dem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmende Vorheizroutine des wärmeaktivierten Sensors kann auch die Ermittlung von Umgebungszuständen enthalten und kann auch mittels einer Anzeigelampe im Transportfahrzeug überwacht werden.

Weiterhin wird übereinstimmend mit einem Entscheidungsblock, der mit der Bezugszahl 130 bezeichnet ist, wenn die obigen Parameter nicht in ihren bevorzugten Bereich liegen, und in Übereinstimmung mit einem mit der Bezugszahl 140 bezeichneten Block die Vorheizroutine des wärmeaktivierten Sensors abgebrochen. Genauso wird übereinstimmend mit dem mit der Bezugszahl 130 bezeichneten Entscheidungsblock, wenn die Parameter in ihren bevorzugten Bereichen liegen und in Übereinstimmung mit dem mit der Bezugszahl 150 bezeichneten Block die Vorheizroutine des wärmeaktivierten Sensors während eines vorgeschriebenen Überwachungszeitintervalls fortgesetzt. Typischerweise liegt dieses vorbeschriebene, überwachte Zeitintervall im Bereich von etwas 5 bis etwa 25 Sekunden.

Mit dem in Fig. 1 gezeigten, mit der Bezugszahl 160 bezeichneten Entscheidungsblock wird ermittelt, ob der Verbrennungsmotor während des Überwachungszeitintervalls gestartet worden ist oder nicht. Wenn der Verbrennungsmotor während des Überwachungszeitintervalls gestartet wurde, werden übereinstimmend mit dem mit der Bezugszahl 170 bezeichneten Block das Heizen des wärmeaktivierten Sensors und der Betrieb des Verbrennungsmotors in dem dem Start des Verbrennungsmotors folgenden Sensorheizvorgang dieser Routine fortgesetzt. Wenn der Verbrennungsvorgang während des Überwachungszeitintervalls nicht startete, wird in Übereinstimmung mit einem zusätzlichen, mit der Bezugszahl 180 bezeichneten Abfrageblock gefragt, ob dem Zündsystem des Verbrennungsmotors vor dem Ende oder am Ende des Überwachungszeitintervalls Strom zugeführt wurde. Die Stromzufuhr des Zündsystems wird typischerweise und bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich, durch Einstecken eines Zündschlüssels in einen Zündschalter bewirkt. Wenn die Zündung mit Strom versorgt worden ist, geht der Prozess des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung zu dem mit der Bezugszahl 110 bezeichneten Block zurück und wiederholt die dazwischenliegenden Prozessschritte. Wenn die Zündung nicht bestromt worden ist, wird übereinstimmend mit dem mit der Bezugsziffer 190 bezeichneten Funktionsblock die Vorheizroutine des wärmeaktivierten Sensors abgebrochen.

Den auf diesem Gebiet zuständigen Fachleuten wird verständlich, dass das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung verringerte Abgasemissionen beim Start des Verbrennungsmotors erzeugt, da durch das adäquate Vorheizen eines wärmeaktivierten Sensors der Verbrennungsmotor, in dem dieser Sensor eingebaut ist, schneller in einen Betrieb mit geschlossener Regelschleife (insbesondere für die Luft/Kraftstoffbemessung und die Zündzeitgabe) betrieben werden kann, während der der geeignet vorgeheizte wärmeaktivierte Sensor als Kontroll-/Regelelement verwendet wird.

Die auf diesem Gebiet zuständigen Fachleute werden ferner verstehen, dass, obwohl das schematische Flussdiagramm der Fig. 1 im allgemeinen ein mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmendes Verfahren veranschaulicht, das erste Ausführungsbeispiel dieser Erfindung auch ein mit diesem Verfahren in Übereinstimmung stehendes System für den Betrieb eines Verbrennungsmotors einschließt, das aufweist:

(1) einen Verbrennungsmotor; (2) mindestens einen wärmeaktivierten Sensor; (3) mindestens ein Auslösemittel (zum Auslösen der Vorheizroutine des Sensors); und (4) eine Motorsteuer-/regeleinheit, die zur Ausführung des mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung übereinstimmenden Verfahrens verwendet werden kann.

Nun wird Bezug auf Fig. 2 genommen, die schematisch ein eine Folge von Funktionsblöcken beinhaltendes Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für den Betrieb eines Verbrennungsmotors zeigt.

Wie das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel richtet sich auch das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung auf ein Verfahren zum Kaltstart eines Verbrennungsmotors.

Gemäß Fig. 2 wird übereinstimmend mit dem mit der Bezugszahl 200 bezeichneten Block zuerst ein Zündsystem für den Verbrennungsmotor mit Strom gespeist. Das die Stromzufuhr für das Zündsystem auslösende Ereignis kann eines der im Stand der Technik bekannten Ereignisse sein, die das Einstecken eines Zündschlüssels in einen innerhalb eines Starterkreises für den Verbrennungsmotor liegenden Zündschalter sowie auch eine fernbediente Auslösung der Stromzufuhr zum Zündsystem unter Verwendung eines Fernbediensenders einschließen, ist jedoch darauf nicht beschränkt.

Durch einen mit der Bezugszahl 210 bezeichneten Funktionsblock in Fig. 2 wird dann eine Selbstanlassfolge im Verbrennungsmotor ausgelöst. Der mit der Bezugszahl 210 bezeichnete Funktionsblock enthält wenigstens einen Teil folgender Funktionen: (1) Ermitteln eines Kurbelwinkels einer Kurbelwelle im Verbrennungsmotor und (2) Abgleichen einer Kraftstoffbemessung und einer Zündzeitgabe für verringerte Abgasemissionen, wenn der Verbrennungsmotor kalt gestartet wird. Gleichermaßen enthält der Start der Selbstanlassfolge, obwohl dies in den betreffendem Funktionsblock in Fig. 2 nicht gesondert angeführt ist, typischerweise und bevorzugt auch die Ermittlung der Temperatur des Verbrennungsmotors (typischerweise und bevorzugt der Kühlmitteltemperatur), um auf diese Weise zu ermitteln, ob der Verbrennungsmotor "kalt" ist (d. h., wie oben, dass seine Temperatur geringer als etwa 80°C ist).

Als nächstes wird übereinstimmend mit dem mit der Bezugszahl 220 bezeichneten Funktionsblock die Kurbelwelle des Verbrennungsmotor mit den für die Verringerung der Abgasemissionen bemessenen Werten für die Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt gedreht. Diese zur Verringerung der Abgasemissionen des Verbrennungsmotors eingestellten Werte für die Kraftstoffbemessung und Zündzeitpunkteinstellung entsprechen typischerweise und bevorzugt nicht den für eine optimale Vorheizung eines Katalysators im Verbrennungsmotor (der dann mit einer vergleichsweise besonders mageren Luft/Kraftstoffmischung betrieben wird) geltenden Werten für die Kraftstoffbemessung und den Zündzeitpunkt und auch nicht den für einen optimalen "heißen" Betrieb (d. h., dass die Kühlmitteltemperatur größer als 80°C ist) des Verbrennungsmotors, der dann mit einer vergleichsweise fetteren Luft/Kraftstoffmischung betrieben wird, geltenden Werten für die Kraftstoffbemessung und die Zündzeitpunktseinstellung.

In Fig. 2 wird durch einen mit der Bezugszahl 230 bezeichneten Entscheidungsblock während des Selbstanlassvorgangs ermittelt, ob die Zündung entregt worden ist. Wenn die Zündung entregt wurde, werden in Übereinstimmung mit dem mit der Bezugszahl 240 bezeichneten Funktionsblock der Selbstanlassvorgang, die Kraftstoffbemessung und Zündung des Verbrennungsmotors beendet. Wenn die Zündung nicht entregt war, wird übereinstimmend mit einem weiteren, mit der Bezugszahl 250 bezeichneten, Entscheidungsblock ermittelt, ob die Drehzahl des Verbrennungsmotors pro Minute (UPM) über einem Schwellwert liegt, der typischerweise bei etwa 200 bis etwa 500 Umdrehungen pro Minute (UPM) liegt, und bei der angenommen wird, dass der Verbrennungsmotor angelaufen ist. Wenn entschieden worden ist, dass der Anlassvorgang des Verbrennungsmotors erfolgreich war, wird der Selbstanlass des Verbrennungsmotors im Funktionsblock 260 gestoppt und die Kraftstoffbemessung und der Zündzeitpunkt neueingestellt, wenn dies zur Anpassung des weiteren Betriebs des Verbrennungsmotors notwendig ist, wobei dieser weitere Betrieb das Anwärmen eines dem Verbrennungsmotor zugeordneten Katalysators oder den optimalen heißen Betrieb des Verbrennungsmotors einschließt. Wenn der Start des Verbrennungsmotors nicht erfolgreich war, wird übereinstimmend mit einem Entscheidungsblock 270 ermittelt, ob ein Überwachungszeitintervall für das Selbstanlassen des Verbrennungsmotors überschritten ist. Wenn das Überwachungszeitintervall für das Selbstanlassen nicht überschritten worden ist, wird der Selbstanlassvorgang übereinstimmend mit einer Schleife, die mit dem Block 220 startet, fortgesetzt. In ähnlicher Weise wird, wenn das Überwachungszeitintervall für das Selbstanlassen überschritten worden ist, der Selbstanlassvorgang gemäß dem Block 240 oder dem mit der Bezugszahl 260 bezeichneten Block beendet.

Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt das schematische Flussdiagramm der Fig. 2 generelle Funktionsblöcke eines mit dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmenden Verfahrens zum Betrieb eines Verbrennungsmotors. Dieses mit dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmende Verfahren zielt auch auf ein mit diesem Verfahren übereinstimmendes Motorbetriebssystem, das aufweist: (1) einen Verbrennungsmotor; (2) eine am Verbrennungsmotor angebrachte Selbstanlassvorrichtung; und (3) eine Motorsteuer/-regeleinheit, die zur Ausführung des mit dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung übereinstimmenden Verfahren verwendet werden kann.

Auch das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung erreicht reduzierte Abgasemissionen bei einem Verbrennungsmotor, da die Erfindung beim Selbstanlassvorgang des Verbrennungsmotors für Gleichmäßigkeit beim Kaltstart sorgt.

Fig. 3 zeigt schematisch Funktionsblöcke eines Flussdiagramms, das eine Folge von Prozessschritten übereinstimmend mit einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung veranschaulicht. Im Gegensatz zum ersten und zum zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, die sich auf Verfahren und Systeme zum Betrieb eines Verbrennungsmotors beim Kaltstart richteten, um dabei die Abgasemissionen zu verringern, richtet sich das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung auf ein Verfahren und ein System für das Abstellen des Verbrennungsmotors, um dessen Abgasemissionen beim darauffolgenden Neustart und besonders beim erneuten Kaltstart zu verringern.

Fig. 3 zeigt einen mit der Bezugszahl 300 bezeichneten Funktionsblock, in dem beim Abstellen eines Verbrennungsmotors zuerst die Zündung entregt wird. Dann wird übereinstimmend mit dem Funktionsblock 310 eine Abstellfolge des Verbrennungsmotors begonnen.

Fig. 3 zeigt, dass weiterhin diese Abstellfolge, wie sie durch die Funktionsblöcke 320, 330 und 340 veranschaulicht ist, insbesondere aufweist: (1) zunächst wird die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor unterbrochen; (2) dann wird die Stromversorgung zur Zündung unterbrochen; und (3) schließlich wird der Heizvorgang eines wärmeaktivierten Sensors im Verbrennungsmotor gestoppt.

Durch die Anwendung der im Kontext des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung liegenden Abstellfolge, bei der zuerst die Kraftstoffzufuhr unterbrochen, dann die Stromzufuhr zur Zündung und schließlich die Heizung des wärmeaktivierten Sensors im Verbrennungsmotor abgeschaltet wird, wird der Verbrennungsmotor in einer Weise abgestellt, die die Abgasemissionen beim Neustart verringert (besonders beim erneuten Kaltstart), und zwar insoweit Restkohlenwasserstoffdämpfe im Verbrennungsmotor beim Neustart (besonders beim Kaltstart) des Verbrennungsmotors vorhanden sind.

Genauso wie das zuvor beschriebene erste und zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung zielt das in dem in Fig. 3 dargestellten Flussdiagramm allgemein beschriebene, mit dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung übereinstimmende Verfahren auch auf ein mit diesem Verfahren übereinstimmendes Motorbetriebssystem, das zum Teil aufweist: (1) einen Verbrennungsmotor; (2) eine Kraftstoffzufuhrsteuerung/-regelung; (3) eine Zündsystemsteuerung/-regelung und (3) eine Motorregel/- steuereinheit, die zur Ausführung des mit dem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung übereinstimmenden Verfahrens verwendet werden kann.

Mit den drei vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung lässt sich der Verbrennungsmotor beim Kaltstart in einer die Abgasemissionen und insbesondere die Kohlenwasserstoffemissionen reduzierenden Weise betreiben.

Den in dieser Technik bewanderten Fachleuten ist deutlich geworden, dass die bevorzugten Ausführungsbeispiele die Erfindung veranschaulichen und nicht beschränken sollen. Im Rahmen der beiliegenden Patentansprüche können die bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung in Verfahrensschritten, Komponenten, Baugruppen, Steuer/- Regeleinheiten und -systemen revidiert und modifiziert werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Start eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

    Bereitstellen eines Verbrennungsmotors mit mindestens einem thermisch aktivierten Sensor; und

    Vorheizen des thermisch aktivierten Sensors vor dem Start des Verbrennungsmotors, wobei dieser Vorheizvorgang durch wenigstens ein auslösendes Ereignis ausgelöst wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die ein Türsensorauslöseereignis, ein Sitzsensorauslöseereignis, ein Antidiebstahlsicherungssensorauslöseereignis und ein Zündsystemsensorauslöseereignis, jedoch nicht ein Türsensorauslöseereignis oder ein Zündschlüsseleinstecksensorauslöseereignis entweder allein oder als binäre Kombination umfasst.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeaktivierte Sensor gewählt ist aus der Gruppe, die thermisch aktivierte Luftmassenströmungssensoren und thermisch aktivierte Abgassauerstoffsensoren umfasst.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorheizvorgang des wenigstens einen wärmeaktivierten Sensors durch eine binäre Kombination des Sitzsensorauslöseereignisses mit dem Antidiebstahlsicherungssensorauslöseereignis ausgelöst wird.
  4. 4. System für den Start eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch:

    Einen wenigstens einen wärmeaktivierten Sensor aufweisenden Verbrennungsmotor;

    wenigstens eine Auslöseeinrichtung, gewählt aus der Gruppe, die einen Sitzschalterauslöser und einen Antidiebstahlsicherungsauslöser umfasst und

    eine Motorsteuer/-regeleinheit, die dazu programmiert ist, den wärmeaktivierten Sensor für ein vorgeschriebenes Zeitintervall auf wenigstens ein von dem wenigsten einen Auslöser überwachtes Auslöseereignis hin thermisch zu aktivieren.
  5. 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeaktivierte Sensor aus der Gruppe gewählt ist, die wärmeaktivierte Luftmassenströmungssensoren und wärmeaktivierte Abgassauerstoffsensoren umfasst.
  6. 6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuer/-regeleinheit zur Wärmeaktivierung des wärmeaktivierten Sensors für das vorgeschriebene Zeitintervall auf mindestens zwei Auslöseereignisse hin programmiert ist, von denen wenigstens ein Auslöseereignis von mindestens einem Auslöser überwacht wird.
  7. 7. Verfahren für den Start eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch:

    Bereitstellen eines Verbrennungsmotors, an dem eine Selbstanlassbaugruppe angebracht ist;

    Selbstanlassen des Verbrennungsmotors bei Kaltstart unter gleichzeitiger Anwendung einer Luft/Kraftstoffbemessung und einer Zündzeitpunktseinstellung, um die Abgasemissionen des Verbrennungsmotors bei dessen Kaltstart zu verringern.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft/Kraftstoffbemessung beim Kaltstart zwischen einer für die Erwärmung eines am Verbrennungsmotor angebrachten Katalysators abgemagerten Bemessung der Luft/Kraftstoffmischung und einer zur Regelung des Betriebs des Verbrennungsmotors in geschlossener Regelschleife angereicherten Bemessung der Luft/Kraftstoffmischung liegt.
  9. 9. System zum Start eines Verbrennungsmotors, das aufweist:

    einen Verbrennungsmotor;

    eine am Verbrennungsmotor angebrachte Selbstanlassbaugruppe und

    eine Motorsteuer/-regeleinheit, die zur Bemessung einer ersten Luft/Kraftstoffmischung beim Kaltstart, einer zweiten Luft/Kraftstoffmischung zur Erwärmung eines am Verbrennungsmotor angebrachter Katalysators und einer dritten Luft/Kraftstoffmischung für eine Regelung des Betriebs des Verbrennungsmotors in geschlossener Schleife programmiert ist.
  10. 10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Luft/Kraftstoffmischung magerer ist als die erste Luft/Kraftstoffmischung, die ihrerseits magerer ist, als die dritte Luft/Kraftstoffmischung.
  11. 11. Verfahren zum Abstellen eines Verbrennungsmotors, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

    Bereitstellen eines, eine Kraftstoffzufuhrsteuerung/- regelung und eine Zündquellensteuerung/-regelung aufweisenden Verbrennungsmotors im Betrieb und Ausführen einer Abschaltsequenz, die, wenn der Verbrennungsmotor abgestellt wird, zuerst die Kraftstoffversorgung und dann die Zündung abschaltet.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der im Betrieb befindliche Verbrennungsmotor außerdem mindestens einen geheizten, wärmeaktivierten Sensor aufweist; und

    dass die Heizung des wärmeaktivierten Sensors nach dem Abschalten der Zündung unterbrochen wird.
  13. 13. System zum Abstellen eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass das System aufweist:

    einen Verbrennungsmotor mit einer Kraftstoffzufuhrregelung und einer Zündquellenregelung;

    eine Motorsteuerung/-regelung, die dazu programmiert ist, wenn der Verbrennungsmotor abgestellt wird, aufeinanderfolgend zuerst die Kraftstoffzufuhr und dann die Zündung zu unterbrechen.
  14. 14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor weiterhin eine Heizungsregelung für einen wärmeaktivierten Sensor aufweist und die Motorsteuer/-regeleinheit außerdem dazu programmiert ist, wenn der Verbrennungsmotor abgestellt wird, die Heizung des wärmeaktivierten Sensors nach dem Abschalten der Zündung abzuschalten.






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