DE19615828B4

DE19615828B4 - Verfahren zum Steuern der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19615828B4
Application number: DE1996115828
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Denz; Manfred Pfitz; Klaus Dr.-Ing. Dr. Boettcher; Alfred Dipl.-Ing. Kloos
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1996-04-20
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2016-04-21
Also published as: DE19615828A1

Abstract

Verfahren zum Steuern der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine, nach dem ein Schubabschalt-Bereitschaftsignal erzeugt wird und danach die Schubabschaltung eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubabschaltung erst dann eingeleitet wird, wenn die Wandfilmmenge (teukg) im Saugrohr einen vorgegebenen Schwellwert (teuka) unterschritten hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine, nach dem ein Schubabschalt-Bereitschaftssignal erzeugt wird und danach die Schubabschaltung eingeschaltet wird.

Aus der Druckschrift „Gemischbildung bei Ottomotoren" von H. P. Lenz, Springer-Verlag Wien New York 1990 ist es bekannt, dass infolge des plötzlich ansteigenden Unterdruckes im Saugrohr bei Gaswegnehmen ohne besondere Maßnahmen der an den Saugrohrwandungen entlangfließende Kraftstofffilm verdampft und das Gemisch stark anfettet, so dass erhöhte Emissionen auftreten. Auch erhöhter Verbrauch tritt auf, da beim Wieder-Gasgeben dieser Wandfilm erneut aufgebaut wird.

Man verwendet daher gelegentlich Einrichtungen, mit denen das Schließen der Drosselklappe verzögert wird oder der Kraftstoff im Schiebebetrieb abgeschaltet wird.

Aus der DE 38 25 538 A1 ist ein System zur Regelung der Kraftstoffförderung für einen Kraftfahrzeugmotor bekannt. Dabei ist ein Leerlaufschalter vorgesehen, der auf die Freigabe eines Gaspedals eines Kraftfahrzeugmotors reagiert unter Erzeugung eines Leerlaufsignals. Wird eine große Zunahme der Motordrehzahl nach Erzeugung des Leerlaufsignals festgestellt, wird ein Motordrehzahlanstiegsignal erzeugt. Der Drehzahlanstieg wird mit einem vorbestimmten Wert verglichen, wobei ein Sofortabschaltsignal erzeugt wird, wenn der Anstieg größer ist als der vorbestimmte Wert. Unter Berücksichtigung des Sofortabschaltsignals wird unverzüglich die Kraftstoffförderung unterbrochen.

Aus der DE 27 38 886 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung im und nach dem Schubbetrieb bekannt, wobei die Kraftstoffzufuhr während dieses Schubbetriebes abstellbar ist. Zu Beginn des Schubbetriebes bzw. ab einem vorgebbaren Zeitpunkt oder ab einer vorgebbaren Drehzahl der Brennkraftmaschine wird der Zündzeitpunkt in Richtung Spät verstellt und auf ein Auslösesignal hin nach wählbarer Funktion wieder auf den normalen Zündzeitpunkt zurückgeführt.

Aus der DE 37 44 222 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Luftzumessung im Leerlaufbetrieb und im Schubbetrieb bei einer Brennkraftmaschine bekannt. Dabei wird die Brennkraftmaschine im Leerlauffall mit einem PI-Regler auf eine Solldrehzahl geregelt. Gleichzeitig wird die benötigte Luftmasse gemessen und in einem Speicher abgespeichert. Im Schubbetrieb wird der Luftmassendurchsatz der Brennkraftmaschine nun auf diesen einmal gespeicherten Wert geregelt. Weiterhin werden der Regelung noch eine Reihe Hilfsgrößen zugeführt, die die Regelung abhängig vom jeweiligen Betriebsfall komfortabler machen.

Wie beispielsweise auch aus der EP 0 074 540 A1 bekannt ist, tritt eine Schubabschalt-Bereitschaft ein, wenn eine Brennkraftmaschine eine höhere Drehzahl aufweist, als dies der Stellung der Drosselklappe entspricht. Der Übergang in den Schubbetrieb erfolgt bei in Ruhestellung befindlichem Fahrpedal (Leerlauf) und einer Drehzahl oberhalb eines bestimmten Wertes. Im Schubbetrieb soll die Brennkraftmaschine keine Arbeitsleistung erbringen. Zu diesem Zweck wird die zugemessene Kraftstoffmenge reduziert und ggf. der Zündzeitpunkt zurückgestellt. Gemäß dem genannten Stand der Technik wird die Schubabschaltung unmittelbar nach Erkennen der Schubabschaltbedingungen (Leerlauf und Drehzahl ist größer als vorgegebener Schwellwert) eingeleitet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches bei Schubabschaltung einen möglichst ruhigen Lauf und eine möglichst geringe Abgasentwicklung der Brennkraftmaschine gewährleistet.

Dadurch, daß gemäß Anspruch 1 nach einem Schubabschalt-Bereitschaftsignal die Schubabschaltung erst eingeleitet wird, wenn die Wandfilmmenge im Saugrohr oder wenn gemäß Anspruch 2 der Saugrohrdruck oder ein Lastsignal einen vorgegebenen Schwellwert unterschritten hat, wird das von der Maschine erzeugte Abgas sehr stark reduziert. Außerdem wird durch den verzögerten Beginn der Schubabschaltung ein ruckartiger Lauf der Maschine nahezu vollständig unterdrückt. Die verzögerte Schubabschaltung hat außerdem zur Folge, daß Schaltvorgänge keine Schubabschaltung auslösen können. Dadurch werden HC-Spitzen bzw. NOx-Spitzen beim Wiedereinsetzen der Brennkraftmaschine verhindert.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Steuerungsverfahrens der Schubabschaltung und 2 drei Signalverläufe für die Last, den Zündwinkel und die Wandfilmmenge.
Wie dem Flußdiagramm in 1 zu entnehmen ist, wird in Block 4 ein Schubabschalt-Bereitschaftssignal Bsab erzeugt, wenn Leerlaufbetrieb vorliegt, das heißt die Drosselklappe im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine geschlossen ist, und die Motordrehzahl n größer als ein vorgegebener Schwellwert nsa ist. Ein Verknüpfungsblock 3 erkennt, ob beide Bedingungen gleichzeitig vorliegen, und veranlaßt in diesem Fall die Erzeugung des Schubabschalt-Bereitschaftsignals Bsab in Block 4. Alternativ dazu kann das Schubabschalt-Bereitschaftsignal Bsab auch initiiert werden, wenn die Motorlast tl kleiner als ein drehzahlabhängiger Schwellwert tls ist, wie der Schaltblock 2' in 1 und der Kurvenverlauf in 2a verdeutlichen.
Der Schwellwert nsa für die Motordrehzahl n, beziehungsweise der Schwellwert tls für die Last tl, wird experimentell bestimmt und zwar unter dem Gesichtspunkt einer Abgaswert- und Verbrauchswert-Optimierung.
Sobald das Schubabschalt-Bereitschaftsignal Bsab vorliegt, wird im Block 5 der Zündwinkel αZ soweit nach spät verstellt, bis er einen in Block 6 angegebenen Zündwinkelendwert ZWSAN erreicht hat. Der Zündwinkelendwert ZWSAN ist der spätest mögliche Zündwinkel, bei dem eine Verbrennung gerade noch gewährleistet ist.
Den Verlauf der Zündwinkelspätverstellung kann man der 2b entnehmen. Sie erfolgt nach einer vorgegebenen Rampenfunktion, deren Steigung entweder durch eine vom Erscheinen des Schubabschalt-Bereitschaftsignals Bsab an laufende Zeit T1 oder durch eine nach dem Schubabschalt-Bereitschaftsignal Bsab erfolgte Anzahl von Zündungen vorgegeben werden kann.
Wie die 2c zeigt, nimmt im Leerlaufbetrieb auch die Wandfilmmenge teukg im Saugrohr ab und unterschreitet nach einer gewissen Zeit eine vorgegebene Schwelle teuka. Diese Schwelle teuka für die Wandfilmmenge teukg wird experimentell ermittelt und zwar unter dem Gesichtspunkt, daß sich optimale Abgas- und Verbrauchswerte einstellen.
Die Wandfilmmenge wird in bekannter Weise aus dem Lastsignal oder anderen geeigneten Betriebsgrößen des Motors abgeleitet.
Erst wenn in Block 7 ein Unterschreiten der Wandfilmmenge teukg dieses vorgegebenen Schwellwertes teuka ermittelt worden ist, wird in Block 9 ein Signal Bsa erzeugt, welches die Schubabschaltung einleitet. Zweckmäßigerweise erfolgt die Schubabschaltung dadurch, daß sukzessive die Zylinder ausgeblendet werden, bis schließlich keine Einspritzung mehr erfolgt. Damit erreicht man einen nahezu ruckfreien Übergang in den Schubabschaltbetrieb.
Das Schubabschaltsignal Bsa wird entweder allein in Abhängigkeit vom Abfall der Wandfilmmenge teukg unter den Schwellwert teuka initiiert oder, wie 1 zeigt, erst dann von einem Verknüpfungsblock 8 veranlaßt, wenn dieser sowohl das Absinken der Wandfilmmenge unter den Schwellwert als auch eine abgeschlossene Zündwinkelspätverstellung registriert hat. Als Kriterium für die Generierung des Schubabschaltsignals Bsa in Block 9 kann anstelle des Absinkens der Wandfilmmenge teukg unter einen Schwellwert teuka auch der Abfall des Saugrohrdrucks p unter einen Schwellwert ps oder das Unterschreiten des Lastsignals tl unter einen Schwellwert tlps herangezogen werden. Diese beiden Alternativen sind in den Blöcken 7' und 7'' in 1 angedeutet.
Durch das oben beschriebene zeitverzögerte Einsetzen der Schubabschaltung wird sichergestellt, daß Schaltvorgänge, die eine wesentlich kürzere Zeit benötigen als die Verzögerungszeit, keine Schubabschaltung auslösen können.
Dadurch werden HC-Spitzen bzw. NOx-Spitzen beim Wiedereinsetzen verhindert.

Claims

Verfahren zum Steuern der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine, nach dem ein Schubabschalt-Bereitschaftsignal erzeugt wird und danach die Schubabschaltung eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubabschaltung erst dann eingeleitet wird, wenn die Wandfilmmenge (teukg) im Saugrohr einen vorgegebenen Schwellwert (teuka) unterschritten hat.
Verfahren zum Steuern der Schubabschaltung einer Brennkraftmaschine, nachdem ein Schubabschalt-Bereitschaftsignal erzeugt wird und danach die Schubabschaltung eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubabschaltung erst dann eingeleitet wird, wenn der Saugrohrdruck (p) oder ein Lastsignal (tl) einen vorgegebenen Schwellwert (ps, tlps) unterschritten hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubabschaltung erst dann eingeleitet wird, wenn nach Erscheinen des Schubabschalt-Bereitschaftssignals (Bsab) eine Zündwinkelspätverstellung auf einen vorgegebenen Zündwinkelendwert (ZWSAN) erfolgt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündwinkelspätverstellung nach einer Rampenfunktion erfolgt, deren niedrigster Wert dem Zündwinkelendwert (ZWSAN) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Rampenfunktion durch eine Anzahl von Zündungen nach Erscheinen des Schubabschalt-Bereitschaftsignals (Bsab) vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Rampenfunktion durch einen Zeitabschnitt (T1) vorgegeben wird, der mit Erscheinen des Schubabschalt-Bereitschaftsignals (Bsab) beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubabschalt-Bereitschaftsignal (Bsab) erzeugt wird, wenn im Leerlaufbetrieb die Motordrehzahl (n) eine vorgegebene Schwelle (nsa) übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubabschalt-Bereitschaftssignal (Bsab) erzeugt wird, wenn im Leerlaufbetrieb die Last (tl) unter eine drehzahlabhängige Schwelle (tls) absinkt.