DE10122247B4

DE10122247B4 - Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10122247B4
Application number: DE10122247A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Boerkel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2021-05-09
Also published as: US20020166540A1; JP2003013788A; DE10122247A1; US6830033B2

Abstract

Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern in einem geeigneten Betriebsbereich, wobei ein Kurbelwellensensor zur Ermittlung der Winkellage der Kurbelwelle dient, ein Steuergerät die Signale des Kurbelwellensensors auswertet und das Steuergerät in Abhängigkeit von der Winkellage der Kurbelwelle Einspritz- und Zündimpulse auslöst, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
A) Einstellen zweier Zündzeitpunkte pro Arbeitsspiel für jeden Zylinder jeweils nahe den oberen Totpunkten des zugehörigen Kolbens;
B) Annahme einer Phasenlage aus zwei möglichen Phasenlagen, die aus dem Kurbelwellenwinkel ermittelt werden;
C) Änderung des λ-Wertes (Luftzahl) für mindestens einen Zylinder;
D) Einspritzung zu beliebig gewählten Zeitpunkten einmal oder mehrmals pro Arbeitsspiel in jeden Zylinder;
E) Detektion der aufgrund der Änderung des λ-Wertes in Schritt c) auftretenden Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine über mindestens ein Arbeitsspiel und
F) Entscheidung anhand des Zeitpunkts des Auftretens der Drehzahländerungen oder anhand des Ausbleibens der Drehzahländerungen, ob die in Schritt B) angenommene Phasenlage...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern in einem geeigneten Betriebsbereich, wobei ein Kurbelwellensensor zur Ermittlung der Winkellage der kurbelwelle dient.
Technisches Gebiet
Bei einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einer Kurbel- und einer Nockenwelle, wird die Phasenlage der Brennkraftmaschine von einem Steuergerät in Abhängigkeit von der Winkellage der Kurbel- bzw. Nockenwelle berechnet. Daraus ergibt sich, zu welchem Zeitpunkt in welchen Zylinder Kraftstoff eingespritzt und wann die Zündung ausgelöst werden muß. Die Winkellage der Kurbelwelle kann beispielsweise mittels eines Kurbelwellensensors ermittelt werden, der die Kurbelwelle bzw. eine mit der Kurbelwelle verbundene Scheibe mit einer charakteristischen Oberfläche abtastet. Die Oberfläche kann z.B. gleichartige Markierungen und eine Bezugsmarke enthalten. Die Phasenlage der Brennkraftmaschine läßt sich jedoch nicht allein durch Feststellen der Kurbelwellenwinkellage bestimmen, da sich die Kurbelwelle innerhalb eines Arbeitsspieles bei einem Viertakter zweimal dreht. Die Phasenlage ergibt sich üblicherweise mit Hilfe eines Nockenwellensensors, der eine mit der Nockenwelle in Verbindung stehende Geberscheibe abtastet, die eine Bezugsmarke aufweist. Die Nockenwelle dreht sich nur einmal während eines Arbeitsspieles. Daher kann das Steuergerät aus dem Signal des Nockenwellensensors die Phasenlage der Brennkraftmaschine erkennen. Das Steuergerät kann demnach eine Synchronisation durchführen, also eine eindeutige Zuordnung von Kraftstoffeinspritz- und Zündzeitpunkten zu den einzelnen Zylindern. Falls der Nockenwellensensor jedoch ausfällt, oder gar nicht vorhanden ist, muß die Phasenlage auf anderem Wege bestimmt werden.

DE 42 30 616 A1 bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erkennung der Stellung einer Welle einer Brennkraftmaschine, bei der eine mit der Welle verbundene Geberscheibe mit einer Referenzmarke von einem Sensor abgetastet wird und die erhaltenen Ausgangssignale in einem Steuergerät ausgewertet werden. Damit sofort nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine die Stellung der Welle bekannt ist, wird die nach dem Ausschalten der Brenn kraftmaschine und nach Auslaufen der Welle zuletzt ermittelte Stellung in einem nicht flüchtigen Speicher des Steuergeräts abgelegt und nach Wiedereinschalten der Brennkraftmaschine zur Bestimmung und Ausgabe der ersten Einspritzungen während einer Startphase verwendet.

DE 44 18 577 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine. Die Stellung der Kurbelwelle wird mit Hilfe eines entsprechenden Sensors von einem Steuergerät laufend ermittelt. Ein Phasensensor wird nicht benötigt. Stattdessen wird der Beginn der Einspritzung bezogen auf die Winkelstellung der Kurbelwelle für einen einzelnen Zylinder verändert, so dass von einem Arbeitsspiel zum nächsten bei falscher Phasenlage eine Drehzahländerung initiiert wird: Diese Drehzahländerung wird mit Hilfe der Auswertung der Signale des Kurbelwellensensors erkannt und im Steuergerät ausgewertet, wo sie zur Phasenerkennung und anschließend zur Phasensynchronisation verwendet wird.

EP 0 640 762 A1 betrifft ein elektronisches Motorsteuergerät für eine Brennkraftmaschine, welches ohne Nockenwellensensor die Synchronisation, also die eindeutige Zuordnung von Kraftstoffeinspritzung und Zündung zu den einzelnen Zylindern, durchführt. Dazu werden die Zündung und Kraftstoffeinspritzungen der Brennkraftmaschine vom Anlassen bis zum Erreichen eines stabilen Betriebszustandes gruppenweise betrieben. Nach Erreichen des stabilen Betriebszustandes wird entweder die Zündung oder die Kraftstoffeinspritzung für einen bestimmten Zylinder ausgesetzt. Ein dadurch möglicherweise hervorgerufener Verbrennungsaussetzer wird detektiert und alle Zylinder können dementsprechend synchronisiert werden.

Aus US 5,425,340 A ist ein Verfahren bekannt, welches ohne Nockenwellensensor den Zustand der Zylinder eines Verbrennungsmotors in ihrem Betriebszyklus feststellt. Ein Kurbelwellensensor liefert dabei ein erstes Signal wenn in einem Zylinder der obere Totpunkt erreicht wird. Ein System zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern liefert ein zweites Signal im Falle von Verbrennungsaussetzern in den Zylindern. Das Verfahren umfaßt mehrere aufeinander folgende Verfahrensschritte: Die Kraftstoffeinspritzung für einen festgelegten Referenzzylinder wird gestoppt. Verbrennungsaussetzer in diesem Zylinder werden daraufhin detektiert. Aus der Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Ausblendens der Kraftstoffeinspritzung und dem Auftreten des Verbrennungsaussetzers ergibt sich der Zeitpunkt, zu dem in dem Referenzzylinder der Zünd- oder Totpunkt erreicht wird.

DE 198 44 910 A1 bezieht sich auf eine weitere Einrichtung zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine, bei der nur ein Kurbelwellensensor vorhanden ist. Das Phasensignal wird durch vorgebbare Unterdrückung von Einspritzungen für bestimmte Zylinder und gleichzeitige Drehzahlanalyse gewonnen. Stellt sich der erwartete Drehzahlverlauf bei mehreren unterdrückten Einspritzungen für den selben Zylinder ein, wird davon ausgegangen, dass die Synchronisation korrekt ist. Wird diese Bedingung nicht erfüllt, so ist die Synchronisation um 360° KW falsch und es erfolgt eine Umsynchronisation.

Im Stande der Technik ist eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern bekannt.

DE 198 14 732 A1 betrifft ein Drehzahlerfassungsverfahren, insbesondere zur Verbrennungsaussetzererkennung.

DE 41 38 765 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Laufunruhewertes einer Brennkraftmaschine auf der Basis von Zeiten, in denen die Kurbelwelle vorbestimmte Winkelbereiche überstreicht (Segmentzeiten).

Aus EP 0 990 787 A2 ist ein Verfahren zur Identifizierung des Motorzyklusses einer Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung bekannt. Hierzu wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Zylinders geändert und dann die zeitliche Verzögerung detektiert, bis ein Signal von einem Abgassensor erhalten wird, das eine Änderung des Abgaszustands anzeigt.

Ein Verfahren zur Identifikation des einem Zünd- oder Einspritzvorgang zugeordneten Drehwinkels einer Brennkraftmaschine ist aus DE 41 22 786 A1 bekannt. Bei einer Brennkraftmaschine, deren Arbeitszyklus sich über zwei Umdrehungen ihrer Ausgangswelle erstreckt, dient zur Bestimmung des oberen Totpunktes, an dem die Zündung erfolgt, bzw. zur Bestimmung des Einspritzwinkels ein Vergleich einer Ist-Reaktion der Maschine auf vorgenommene Zünd- bzw. Einspritzvorgänge mit einer Soll-Reaktion der Maschine für den Fall, dass diese Vorgänge bei dem richtigen Drehwinkel erfolgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, welches bei geraden und ungeraden Zylinderzahlen anwendbar ist und bei welchem Verbrennungsaussetzer verhindert werden.

Darstellung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine hat den Vorteil, dass eine Synchronisation ohne Nockenwellensensor erfolgen kann, insbesondere wenn der Sensor ausgefallen ist. Dadurch kann ein Liegenbleiben des durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs bei einem Defekt des Nockenwellensensors vermieden werden. Ferner verursacht das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich kleinere Komforteinbußen als z.B. die Verfahren zur Phasenerkennung im Stande der Technik, die eine Einspritzausblendung umfassen, da Verbrennungsaussetzer verhindert werden. Des weiteren ist die vorliegende Erfindung bei geraden und ungeraden Zylinderzahlen anwendbar. Durch mehrfache Wiederholung der Verfahrensschritte kann sicher die richtige Phasenlage erkannt werden.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern in einem geeigneten Betriebsbereich, wobei ein Kurbelwellensensor zur Ermittlung der Winkellage der Kurbelwelle dient, ein Steuergerät die Signale des Kurbelwellensensors auswertet und das Steuergerät in Abhängigkeit von der Winkellage der Kurbelwelle Einspritz- und Zündimpulse auslöst, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

A) Einstellen zweier Zündzeitpunkte für jeden Zylinder jeweils nahe den oberen Totpunkten des zugehörigen Kolbens;
B) Annahme einer Phasenlage aus zwei Möglichen Phasenlagen, die aus dem Kurbelwellenwinkel ermittelt worden;
C) Änderung des λ-Wertes für mindestens einen Zylinder;
D) Einspritzung zu beliebig gewählten Zeitpunkten einmal oder mehrmals pro Arbeitsspiel in jeden Zylinder;
E) Detektion der aufgrund der Änderung des λ-Wertes in Schritt c) auftretenden Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine über mindestens ein Arbeitsspiel und
F) Entscheidung anhand des Zeitpunkts des Auftretens der Drehzahländerungen oder anhand des Ausbleibens der Drehzahländerungen, ob die in Schritt B) angenommene Phasenlage richtig oder falsch ist.

Verfahrensschritt A) bedeutet, dass eine doppelte Zündausgabe erfolgt. Die Zündung wird in jedem Zylinder nahe den beiden oberen Totpunkten (OT) des zugehörigen Kolbens ausgelöst. Ein Arbeitsspiel einer Viertaktbrennkraftmaschine umfaßt vier Takte. Dies sind Kompressions-, Expansions-, Ausstoß- und Ansaugtakt. Der Kolben erreicht beim Durchlaufen dieser vier Takte zweimal innerhalb eines Arbeitsspieles einen oberen Totpunkt (OT). In dem Zünd-OT, der zwischen dem Kompressions- und dem Expansionstakt liegt, wird im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine die Zündung ausgelöst. In dem zweiten oberen Totpunkt (Gaswechsel- oder Ladungswechsel-OT), der zwischen dem Ausstoß- und dem Ansaugtakt liegt, wird im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine keine Zündung ausgelöst. Die Zündung in beiden oberen Totpunkten wird dann durchgeführt, wenn die Phase, in der sich der jeweilige Zylinder befindet, nicht bekannt ist, sondern lediglich die Zeitpunkte zu denen der zugehörige Kolben die beiden oberen Totpunkte erreicht. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn mit Hilfe des Kurbelwellensensors die Winkellage der Kurbelwelle erkannt wird, jedoch nicht eindeutig, in welchem Arbeitstakt der jeweilige Zylinder sich befindet, insbesondere wenn der Nockenwellensensor ausgefallen ist. Durch die doppelte Zündausgabe wird gewährleistet, dass die Zündung auf jeden Fall am Zünd-OT erfolgt, auch wenn sie am Gaswechsel-OT überflüssig ist.

In Verfahrensschritt B) wird eine Phasenlage als richtig angenommen. Als Grundkenntnis für diese angenommene Phasenlage dient die mittels Kurbelwellensensor ermittelte Winkellage der Kurbelwelle. Diese Winkellage läßt auf zwei mögliche Phasenlagen schließen, da sich die Kurbelwelle innerhalb eines Arbeitsspiels bei einem Viertakter zweimal dreht (720° Kurbelwellenwinkel). Eine dieser beiden möglichen Phasenlagen wird in Verfahrensschritt B) als richtig angenommen. Diese angenommene Phasenlage kann demnach richtig sein oder um 360° KW (Kurbelwellenwinkel) verkehrt.

In Verfahrensschritt C) wird der λ-Wert für mindestens einen Zylinder geändert. Der λ-Wert ist die sogenannte Luftzahl. Die vollständige Verbrennung von Kraftstoff erfordert einen Luftbedarf von ca. 14,7 kg Luft je 1 kg Kraftstoff. Die Luftzahl λ wurde zur Cha rakterisierung der Gemischzusammensetzung definiert. Sie ist das Verhältnis des aktuellen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zum stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Für Otto-Motoren existiert das Regelkonzept, den Motor in einem sehr engen Bereich um λ = 1 zu betreiben, mit dem Ziel einer hohen Effektivität der Schadstoffminimierung. Dieses Konzept erfordert eine präzise Regelung des Gemisches mit einer λ-Sonde als Sensor vor dem Katalysator. Ein Luftwert von λ ≥ 1 bedeutet eine Abmagerung des zu verbrennenden Kraftstoff-Luftgemisches. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der λ-Wert in mindestens einem Zylinder geändert, d.h. die Luftzahl wird gegenüber ihrem Wert im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine erhöht oder vermindert.

Die Einspritzung erfolgt erfindungsgemäß zu beliebig gewählten Zeitpunkten einmal oder mehrmals pro Arbeitsspiel in jedem Zylinder. Dabei ist der jeweils gewählte Zeitpunkt unerheblich, weil bei Brennkraftmaschinen, die keine Direkteinspritzer sind, das Einlaßventil jedes Zylinders zum richtigen Zeitpunkt geöffnet wird. Somit kann kein Kraftstoff-Luftgemisch z.B. fälschlicherweise im Ausstoßtakt in den Zylinder eingespritzt werden. In mindestens einen Zylinder wird in dem Verfahrensschritt D) ein Kraftstoff-Luftgemisch mit einem im Verfahrensschritt C) geänderten λ-Wert eingespritzt. Die Luftzahl λ des in die restlichen Zylinder eingespritzten Kraftstoff-Luftgemisches soll für alle anderen Zylinder gleich sein und sich von dem geänderten λ-Wert unterscheiden. Der über alle Zylinder gemittelte λ-Wert kann dabei auf 1 eingestellt werden, um die beste Effektivität des Katalysators zu gewährleisten.

Durch den in mindestens einem Zylinder geänderten λ-Wert treten charakteristische Änderungen des Drehzahlverlaufs der Brennkraftmaschine gegenüber dem Normalbetrieb mit unveränderter Luftzahl λ auf. Durch ein abgemagertes Gemisch eines Zylinders (λ ≥ 1) ergibt sich beispielsweise ein Drehzahleinbruch nach dem Zündzeitpunkt für dieses Gemisch, da weniger Energie umgesetzt wird, bzw. der abgemagerte Zylinder ein kleineres Moment abgibt als die regulär laufenden. Diese Drehzahlschwankungen werden in Verfahrensschritt E) detektiert. Die Detektion kann beispielsweise mit Hilfe des Kurbelwellensensors erfolgen. Dabei wird die Zeit gemessen, in der die Kurbelwelle einen oder mehrere bestimmte Winkelbereiche (Segmente) überstreicht. Aus den Segmentzeiten ergibt sich die aktuelle Drehzahl.

Anhand des Zeitpunkts des Auftretens der detektierten Drehzahländerungen oder anhand des Ausbleibens von Drehzahländerungen kann entschieden werden, ob die in Verfahrensschritt B) angenommene Phasenlage richtig oder falsch ist. Die angenommene Phasenlage ist richtig, wenn eine Drehzahländerung im Segment nach dem angenommenen Zünd-OT desjenigen Zylinders eintritt, in den ein Gemisch mit geändertem λ-Wert eingespritzt wur de. Die angenommene Phasenlage ist falsch, wenn die Drehzahländerung nicht wie erwartet in diesem Segment auftritt, in keinem bestimmten Segment auftritt oder ganz ausbleibt. Zur Unterscheidung der "mageren" oder "angefetteten" Verbrennungen von den normalen Verbrennungen wird ein Grenzwert festgelegt, den die aktuelle Drehzahl unter- bzw. überschreiten muß, damit eine relevante Drehzahländerung registriert wird. Falls die angenommene Phasenlage falsch ist und keine Drehzahländerung in dem Segment auftritt, das gemäß der angenommenen Phasenlage nach dem Zünd-OT liegen sollte, ist bei gerader Zylinderzahl auch eine Auswertung des um 360° Kurbelwellenwinkels versetzten Zylinders möglich. Bei Vierzylinder-Viertaktmotoren ist die Zündreihenfolge der einzelnen Zylinder z.B. auf I-III-IV-II festgelegt. Der vierte Zylinder ist zum ersten und der zweite Zylinder zum dritten Zylinder um 360° versetzt. Daraus folgt, dass zu dem Zeitpunkt, an dem sich z.B. der Kolben des ersten Zylinders am Gaswechsel-OT befindet, der Kolben des vierten Zylinders am Zünd-OT ist und umgekehrt. Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren also für den ersten Zylinder die falsche Phasenlage angenommen wurde und deshalb keine Drehzahländerung im Segment nach dem erwarteten Zünd-OT detektiert wurde, so kann man die ursprünglich für den ersten Zylinder angenommene Phasenlage für den um 360° versetzten vierten Zylinder annehmen und mit diesem erneut das erfindungsgemäße Verfahren durchführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine sollte nur in einem geeigneten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Unter einem geeigneten Betriebsbereich ist in diesem Zusammenhang ein Betriebsbereich zu verstehen, in dem möglichst geringe oder keine Drehzahlschwankungen auftreten, die nicht durch das erfindungsgemäße Verfahren verursacht werden und die das Ergebnis der Phasenerkennung verfälschen würden. Voraussetzungen für einen geeigneten Betriebsbereich sind beispielsweise konstante Last, konstante Drehzahl und konstante Temperatur der Brennkraftmaschine. Vorteilhaft wäre auch die Betriebsbereitschaft der λ-Sonde zum Regeln und Konstanthalten der Luftzahl λ in den restlichen Zylindern, deren λ-Wert nicht aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens geändert werden sollen. Falls der Betriebszustand während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht stabil ist, kann die Detektion abgebrochen und das Verfahren zu einem späteren Zeitpunkt bei einem geeigneten Betriebszustand erneut gestartet werden.

Ausführungsvarianten

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt der Kurbelwellensensor die Winkellage der Kurbelwelle, indem er eine mit der Kurbelwelle verbundene Scheibe mit einer charakteristischen Oberfläche abtastet. Auf der Oberfläche der Scheibe kann beispielsweise eine Bezugsmarke angebracht sein, wobei üblicherweise auf der Kurbelwellenscheibe zusätzlich eine Vielzahl gleichartiger Markierungen angebracht sind. Die Bezugsmarke kann z.B. durch zwei fehlende Markierungen realisiert sein. Insbesondere kann die Bezugsmarke das Erreichen des oberen Totpunktes eines bestimmten Kolbens anzeigen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Verfahrensschritt C) der λ-Wert mindestens eines Zylinders dahingehend geändert, dass eine Abmagerung des Gemisches des Zylinders erfolgt. Die Luftzahl wird also zu größeren Werten hin geändert. Die Abmagerung kann dabei so gewählt werden, dass sie für die Erkennung der Phasenlage optimal, für das Abgas der Brennkraftmaschine wenig schädlich und für den Fahrkomfort akzeptabel ist. Die Abmagerung ist für die Erkennung der Phasenlage optimal, wenn sie eine für die sichere Detektion und anschließende Auswertung genügend große Drehzahländerung der Brennkraftmaschine hervorruft. Die Abmagerung ist für den Fahrkomfort und die Effektivität der Schadstoffminimierung akzeptabel, wenn Verbrennungsaussetzer vermieden werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der λ-Wert mindestens eines Zylinders dahingehend geändert, dass eine Anfettung des Gemisches des Zylinders erfolgt. Die Luftzahl λ wird demnach zu kleineren Werten hin geändert.

Denkbar wäre auch, dass eine Änderung des λ-Wertes für mehrere in Zündreihenfolge benachbarte Zylinder erfolgt. Dann würden mehrere aufeinander folgende Drehzahleinbrüche/-anstiege erwartet.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bleibt während der Änderung des λ-Wertes der Summen-λ-Wert aller Zylinder unverändert. Dies würde z.B. bedeuten, dass bei der Abmagerung bzw. Anfettung eines Zylinders zur Phasenerkennung alle anderen Zylinder angefettet bzw. abgemagert werden, so dass der λ-Wert durchschnittlich 1 beträgt. Vorteilhaft ist dabei, dass die Brennkraftmaschine ein nahezu optimales Abgas emittiert. Die Summen-λ-Regelung könnte während des Verfahrens in Betrieb bleiben.

Bevorzugt erfolgt die Detektion von Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine bei der vorliegenden Erfindung mittels eines Kurbelwellensensors.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens läuft die Brennkraftmaschine nach der Entscheidung, dass die in Verfahrensschritt B) angenommene Phasenlage richtig ist, im Normalbetrieb weiter. Normalbetrieb bedeutet u.a., dass die doppelte Zündausgabe zurückgenommen wird und nur noch eine Zündung jeweils am Zünd-OT ausgelöst wird. Ferner können alle Einschränkungen aufgehoben werden, die während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens getroffen wurden.

Vorzugsweise soll außerdem nach der Entscheidung, dass die in Schritt B) angenommene Phasenlage falsch ist, eine Umsynchronisation stattfinden. Umsynchronisation bedeutet in diesem Zusammenhang eine neue Zuordnung von Kraftstoffeinspritz- und Zündzeitpunkten zu den einzelnen Zylindern. Bekannte Motorsteuergeräte sind üblicherweise mit Mikroprozessoren ausgerüstet, die zur Erledigung der komplexen Rechen- und Steueroperationen dienen. Daher sind Änderungen oder Ergänzungen für die Durchführung einer Umsynchronisation im wesentlichen durch Änderungen und Ergänzungen vorhandener Mikroprozessorprogramme erreichbar. Bevorzugt werden nach der Umsynchronisation die Verfahrensschritte A) bis F) erneut durchgeführt zum Überprüfen der nach der Umsynchronisation angenommenen Phasenlage.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren so oft wiederholt, bis die Phasenlage der Brennkraftmaschine sicher erkannt wird. Die wiederholte Durchführung des Verfahrens kann dabei immer an dem selben Zylinder erfolgen.

Denkbar wäre ebenfalls, dass das erneute oder wiederholte Durchführen der Verfahrensschritte A) bis F) an mindestens einem anderen Zylinder erfolgt. Dies gilt sowohl für die erneute Durchführung nach einer Umsynchronsiation als auch für die wiederholte Durchführung zum sicheren Erkennen der Phasenlage.

Claims

Verfahren zur Phasenerkennung bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern in einem geeigneten Betriebsbereich, wobei ein Kurbelwellensensor zur Ermittlung der Winkellage der Kurbelwelle dient, ein Steuergerät die Signale des Kurbelwellensensors auswertet und das Steuergerät in Abhängigkeit von der Winkellage der Kurbelwelle Einspritz- und Zündimpulse auslöst, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: A) Einstellen zweier Zündzeitpunkte pro Arbeitsspiel für jeden Zylinder jeweils nahe den oberen Totpunkten des zugehörigen Kolbens; B) Annahme einer Phasenlage aus zwei möglichen Phasenlagen, die aus dem Kurbelwellenwinkel ermittelt werden; C) Änderung des λ-Wertes (Luftzahl) für mindestens einen Zylinder; D) Einspritzung zu beliebig gewählten Zeitpunkten einmal oder mehrmals pro Arbeitsspiel in jeden Zylinder; E) Detektion der aufgrund der Änderung des λ-Wertes in Schritt c) auftretenden Drehzahländerungen der Brennkraftmaschine über mindestens ein Arbeitsspiel und F) Entscheidung anhand des Zeitpunkts des Auftretens der Drehzahländerungen oder anhand des Ausbleibens der Drehzahländerungen, ob die in Schritt B) angenommene Phasenlage richtig oder falsch ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelwellensensor die Winkellage der Kurbelwelle ermittelt, indem er eine mit der Kurbelwelle verbundene Scheibe mit einer charakteristischen Oberfläche abtastet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der λ-Wert mindestens eines Zylinders dahingehend geändert wird, daß eine Abmagerung des Gemisches des Zylinders erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der λ-Wert mindestens eines Zylinders dahingehend geändert wird, daß eine Anfettung des Gemisches des Zylinders erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Änderung des λ-Werts für mehrere in Zündreihenfolge benachbarte Zylinder erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Änderung des λ-Wertes der Summen-λ-Wert unverändert bleibt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektion von Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine mit Hilfe des Kurbelwellensensors erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren abgebrochen wird, wenn der Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ungeeignet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entscheidung, daß die in Schritt B) angenommene Phasenlage richtig ist, die Brennkraftmaschine im Normalbetrieb weiterläuft.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entscheidung, daß die im Schritt B) angenommene Phasenlage falsch ist, eine Umsynchronisation stattfindet.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Umsynchronisation die Verfahrensschritte erneut durchgeführt werden zum Überprüfen der nach der Umsynchronisation angenommenen Phasenlage.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren so oft wiederholt wird, bis die Phasenlage der Brennkraftmaschine sicher erkannt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erneute oder wiederholte Durchführen der Verfahrensschritte an mindestens einem anderen Zylinder erfolgt.