DE19734226C2 - Steuergerät und Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Steuergerät und Steuerungsverfahren für einen VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät und ein Steuerungs
verfahren für einen Verbrennungsmotor, wie an einem Kraft
fahrzeug oder dergleichen verwendet, und spezieller betrifft
sie ein Steuergerät und ein Steuerungsverfahren zum Verbes
sern des Startvermögens eines mehrzylindrigen Verbrennungs
motors mit Direkteinspritzung, bei dem Kraftstoff unmittel
bar in eine Verbrennungskammer eingespritzt wird (nachfol
gend einfach als Motor bezeichnet).
Bei einem Motor erfolgen die Kraftstoff-Einspritzregelung
und die Zündzeitpunkt-Regelung mittels Zylindererkennung. Um
Zylinder zu erkennen, wird ein Zeitpunktssignal (Kurbelwel
lenwinkel-Signal SGT) mit einem Signalverlauf mit gewichte
ter Ordinate entsprechend einer vorbestimmten Winkelposition
(z. B. 75° VOT und 5° VOT) der Kurbelwelle bei einem vorbe
stimmten Zustand des Kolbens in jedem Zylinder erzeugt, und
ein Zylindersignal mit wellenförmigem Verlauf (Zylinderer
kennungssignal SGC) zum Bewirken einer Zylindererkennung
wird erzeugt, um die beiden Signalverläufe zu kombinieren.
Beim Erkennen eines Zylinders wird der Zustand (hoher Pegel
oder niedriger Pegel) von Zylindersignalen entsprechend der
Vorderflanke und der Hinterflanke eines Zeitpunktsignals
erfaßt, und ein Zylinder, der zum Bezug dient, wird auf
Grundlage von Information erkannt, wenn Zylinderzustandssi
gnale innerhalb einer vorbestimmten Kombination z. B. beide
hohen Pegel aufweisen.
In den letzten Jahren wurden zum Verringern schädlicher Ab
gasbestandteile und zum Verbessern des Kraftstoffverbrauchs
verschiedene Direkteinspritzmotoren anstelle von Motoren mit
Saugrohreinspritzung vorgeschlagen (z. B. EP 0266 304 A1 und
DE 693 01 470 T2).
Bei einem Motor mit Direkteinspritzung ist es erforderlich,
Zylinder unmittelbar nach dem Start mittels der obengenannten
Zylindererkennung zu unterscheiden. Der Motor spritzt Kraft
stoff sequentiell auf Grundlage des Ergebnisses der Zylinder
erkennung ein. So ist es durch sequentielles Einspritzen von
Kraftstoff unmittelbar nach dem Start möglich, den Motor ohne
Verzögerung und dergleichen zu starten. Bei einem derartigen
Motor ist Kraftstoff selbst dann unmittelbar nach dem Start
einzuspritzen, wenn er sich in kaltem Zustand befindet, da
die Zylinder unmittelbar nach dem Start erkannt werden, um
sequentiell Kraftstoff einzuspritzen. Wenn Kraftstoff in eine
Verbrennungskammer eingespritzt wird, während der Motor zu
kalt ist, verdampft der Kraftstoff nicht, und dies führt zu
einem Glimmen an der Zündkerze oder zu einem Zustand ohne
Zündung. Es besteht die Möglichkeit, daß Kraftstoff nicht ge
zündet wird und unverbrannter Kraftstoff aus der Verbren
nungskammer ausgegeben wird, was das Abgas verschlechtert.
Auch kann andererseits, wenn Zylindererkennung unmittelbar
nach dem Start ausgeführt wird, um sequentielle Kraftstoff
einspritzung auszulösen, die erforderliche Kraftstoffmenge
nicht erhalten werden, da zum Startzeitpunkt der Kraftstoff
druck zu gering ist.
Anders gesagt, wird die zur erforderlichen Kraftstoffmenge
korrespondierende Ventilöffnungszeit des Kraftstoff-Ein
spritzventils im allgemeinen über einen Soll-Kraftstoffdruck
(mehrere Mp) im Hochdruckregler als Kraftstoffdruck in der
Zuführleitung, und einen Kraftstoffdruck, der durch einen
Kraftstoffdrucksensor in der Zuführleitung erfaßt wird, ein
gestellt. Daher wird, wenn die Ventilöffnungszeit verwendet
wird, wie sie zuvor auf Grundlage des erwarteterweise vom
Regler eingestellten Soll-Kraftstoffdrucks bestimmt wurde,
die erforderliche Kraftstoffmenge unzureichend, wenn der
tatsächliche Kraftstoffdruck niedrig ist.
Andererseits wird, wenn eine korrigierte Ventilöffnungszeit
verwendet wird, die dem durch den Kraftstoffdruck-Sensor
erfaßten niedrigen Kraftstoffdruck entspricht, die Ventilöff
nungszeit lang, und die Ventilöffnungszeit überschreitet die
Öffnungszeit des Einlaßventils, was zu einer unzureichenden
angeforderten Kraftstoffmenge führt (wenn ein homogenes
Gemisch in der Verbrennungskammer gebildet wird, ist es nicht
angebracht Kraftstoff im Verdichtungshub einzuspritzen).
Z. B. gibt es Fälle, wenn die Ventilöffnungszeit des Kraft
stoff-Einspritzventils auf der Grundlage des erwarteterweise
vom Regler eingestellten Soll-Kraftstoffdrucks bestimmt wird,
bei denen nur ein Drittel bis die Hälfte der angeforderten
Kraftstoffmenge in die Verbrennungskammer geliefert werden
kann.
Daher besteht, wenn die Kraftstoffein
spritzung unmittelbar nach dem Startvorgang ausgelöst wird,
die Möglichkeit, dass das Startvermögen schon zu diesem
Zeitpunkt beeinträchtigt wird.
So ist als Maßnahme zum Bewirken einer Kraftstoff-Einspritz
regelung bei einem Dieselmotor, der einen unverbrennbaren
Kraftstoff, unerwünschte Teilchen, Gas und dergleichen beim
Startvorgang, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, aus
stößt, eine Technik bekannt, wie sie z. B. im US-Patent Nr.
4,867,115 beschrieben ist. Dieser Dieselmotor ist mit einer
Vorrichtung zum Verzögern des Einspritzens von Kraftstoff in
einen Zylinder 12 für eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem
Start des Motors versehen, um zu verhindern, dass dem Zylin
der 12 eine große Kraftstoffmenge zugeführt wird. Diese Ver
zögerungszeit ist eine spezielle Zeitperiode, wie sie erfor
derlich ist, bis ein Motorbetriebsparameter oder mehrere,
wie z. B. die Motordrehzahl, der Drehwinkel der Kurbelwelle
9 oder der Gaskompressionsdruck eines oder mehrerer Zylin
der, vorbestimmte Niveaus erreicht haben. Gemäß der obenge
nannten Konstruktion des im genannten Patent offenbarten
Motors verhindert ein solches Einspritzen von Kraftstoff in
den Zylinder 12 zufälliges Zünden oder unzureichende Ver
brennung, so dass keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe,
Kraftstoff oder flüssige oder feste Teilchen durch zufälli
ges Zünden oder unzureichende Verbrennung vom Motor freige
setzt werden, wobei die Erzeugung weißen Rauchs und das Er
reichen der Zylinderwelle und des Kurbelkastens durch diese
Stoffe, wodurch das Schmieröl verdünnt wurde, minimiert wer
den, wodurch die Motorabnutzung verringert wird.
Beim vorstehend angegebenen Stand der Technik ist jedoch die
obengenannte Verzögerungszeit nur durch die spezifizierte
Zeit repräsentiert, bis die Motordrehzahl, der Drehwinkel
der Kurbelwelle 9 oder der Gaskompressionsdruck eines Zylin
ders die jeweils vorbestimmten Niveaus erreicht haben, und
die Verzögerungszeit ist nicht auf eine optimale, konkrete
Zeitperiode eingestellt.
Auch ist bei der obengenannten bekannten Technik eine Kraft
stoff-Einspritzpumpe verwendet, wie sie für einen Dieselmo
tor spezifisch ist. Bei dieser Kraftstoff-Einspritzpumpe 16,
bei der Kraftstoff durch eine Pumpeneinheit komprimiert
wird, wird der komprimierte Kraftstoff durch einen Verteiler
so in jeden Zylinder verteilt, dass Kraftstoff nahe am obe
ren Totpunkt des Kompressionshubs eines jeweiligen Zylinders
eingespritzt wird. In diesem Fall wird jedoch keine Zylin
dererkennung ausgeführt, die das Hubstadium der jeweiligen
Zylinder bestimmt.
Im Ergebnis besteht die Möglichkeit, wenn die Verzögerungs
zeit zu kurz ist, dass Kraftstoff mit niedriger Temperatur
in einen Zylinder, der sich nicht in einem Kompressionshub
befindet, eingespritzt wird, da keine Zylindererkennung aus
geführt wird, wodurch unverbrannter Kraftstoff, unerwünschte
Teilchen, Gas und dergleichen ausgestoßen werden.
Andererseits wird, wenn unter mehreren Zylindern ein solcher
vorliegt, für den mit dem Einspritzen von Kraftstoff begon
nen werden kann, die Zeitverzögerung einfach als vorbestimm
te Zeit nach dem Start des Motors eingestellt, und es wird
keine Zylindererkennung ausgeführt. Daher wird die obenge
nannte Verzögerungszeit zu lang und unregelmäßig, was hin
sichtlich des Motorverhaltens beunruhigend auf den Fahrer
wirkt. Auch wird, wenn die obengenannte Verzögerungszeit zu
lang ist, die Ansteuerungszeit für den Anlassermotor lang,
was den Energieverbrauch erhöht.
Die Erfindung wurde angesichts der obengenannten Zustände
geschaffen, und es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, ein Steu
ergerät und ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungs
motor zu schaffen, mit denen zufriedenstellende Startfähig
keiten insbesondere auch bei einem Motorstart bei niedriger.
Temperatur aufrechterhalten werden können.
Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Steuergeräts durch die
Lehre von Anspruch 1 und hinsichtlich des Steuerungsverfah
rens durch die Lehre von Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängi
ger Ansprüche.
Da der erfindungsgemäße Motor so ausgebildet ist, dass mit
dem Einspritzen von Kraftstoff unmittelbar dann begonnen
wird, wenn die Motortemperatur nach der Zylindererkennung
eine vorbestimmte Temperatur überschritten hat, kann dieser
Motor schnell und sicher gestartet werden.
Auch ist es möglich, die Temperatur innerhalb der Verbren
nungskammer einfach und wirkungsvoll durch Einschließen eines
Kompressionshubs zu erhöhen, da der Motor so ausgebildet ist,
daß mit dem Einspritzen von Kraftstoff für einen Zylinder,
der mindestens einem Kompressionshub unterlag, selbst dann
begonnen wird, wenn die Motortemperatur unter der vorbe
stimmten Temperatur liegt. So ist es möglich, die Startfä
higkeit des Motors sicher zu verbessern.
Bevorzugterweise ist das Steuergerät so aufgebaut, daß als
Kraftstoff-Versorgungseinrichtung eine Einspritzeinrichtung
zum direkten Liefern von Kraftstoff in die Verbrennungskammer
vorhanden ist und der Kraftstoff im Kompressionshub oder im
Saughub eingespritzt wird, wodurch es möglich ist, die erfor
derliche Kraftstoffmenge ab einem gewünschten Zylinder einzu
spritzen, ohne daß irgendwelcher Kraftstoff nutzlos einge
spritzt wird.
Gemäß der Erfindung wird mit dem Einspritzen von Kraftstoff
ab demjenigen Zylinder begonnen, der den letzten Kompressi
onshub hatte, und zwar selbst dann, wenn die Motortemperatur
unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, und es ist mög
lich, die Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer wir
kungsvoll durch Einschließen eines Kompressionshubs zu erhö
hen, wodurch auf einfache Weise ein Temperaturanstieg erzielt
werden kann. Im Ergebnis wird es möglich, die Startfähigkei
ten eines Motors sicher zu verbessern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren ver
anschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es handelt sich dabei jeweils um mehrzylindrige Verbrennungs
motoren mit Direkteinspritzung, bei denen Kraftstoff
unmittelbar in eine Verbrennungskammer des Motors einge
spritzt wird.
Fig. 1 ist eine schematische Konstruktionsansicht eines Mo
tors, der mit einem Steuergerät für Kraftstoff gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist;
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, die den Hubzustand bei
der Zylindererkennung und bei der Kraftstoffeinspritzung
veranschaulicht; und
Fig. 3 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerung der Kraft
stoffeinspritzung beim Start zeigt.
In Verbindung mit Fig. 1 erfolgt nun eine Beschreibung zur
Konstruktion eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors mit
Direkteinspritzung. Es handelt sich z. B. um einen Vierzy
linder-Reihen-Ottomotor 1, bei dem eine Verbrennungskammer,
eine Einlassvorrichtung, ein Abgas-Rückführsystem (ARF-Sys
tem) und dergleichen ausschließlich für Einspritzung in
einen Zylinder konzipiert sind.
Im Motor 1 ist ein Zylinderkopf 2 mit einer Zündkerze 3 für
jeden Zylinder und mit einem elektromagnetischen Kraftstoff-
Einspritzventil 4 als Kraftstoffversorgungseinrichtung für
jeden Zylinder versehen. Die Verbrennungskammer 5 ist mit
einer Einspritzdüse für das Einspritzventil 4 versehen, so
dass von diesem mittels eines Treibers 20 eingespritzter
Kraftstoff unmittelbar in die Verbrennungskammer einge
spritzt wird. In einen Zylinder 6 des Motors 1 ist ein nach
oben und unten verschiebbarer Kolben 7 eingesetzt, an dessen
Oberseite ein halbkugeliger Hohlraum 8 ausgebildet ist. Die
ser Hohlraum 8 fördert die Erzeugung einer vertikalen Krei
selströmung aufgrund des Ansaugens von Luft durch eine Ein
lassöffnung, wie dies später beschrieben wird.
Der Zylinderkopf 2 ist mit einer Einlassöffnung 9 und einer
Auslassöffnung 10 versehen, die der Verbrennungskammer 5 zu
gewandt sind, und die Einlassöffnung 9 wird durch Ansteuern
5 eines Einlassventils 11 geöffnet und geschlossen, während
die Auslassöffnung 10 durch Ansteuern eines Auslassventils
12 geöffnet und geschlossen wird. Im oberen Teil des Zylin
derkopfs 2 sind eine einlassseitige Nockenwelle 13 und eine
auslassseitige Nockenwelle 14 drehbar gelagert, und das Ein
lassventil 11 wird durch Drehung der einlassseitigen Nocken
welle 13 angetrieben, während das Auslassventil 12 durch die
auslassseitige Nockenwelle 14 angetrieben wird. Von der Aus
lassöffnung 10 zweigt ein Abgas-Rückführungsstutzen (ARF-
Stutzen) 15 mit großem Durchmesser schräg nach unten ab.
In der Nähe des Zylinders 6 des Motors 1 ist ein Wassertem
peratursensor 16 als Temperaturerfassungseinrichtung zum Er
fassen der Kühlwassertemperatur vorhanden. Auch ist ein Kur
belwellenwinkel-Sensor 17 vom Flügeltyp vorhanden, der bei
einer vorbestimmten Kurbelwellenposition (z. B. 75° VOT und
5° VOT) jedes Zylinders ein Kurbelwellenwinkel-Signal SGT
ausgibt, um die Motordrehzahl zu erfassen. Auch ist an den
Nockenwellen 13 und 14, die sich mit der halben Drehzahl der
Kurbelwelle drehen, ein Erkennungssensor 18 vorhanden, um
ein Zylindererkennungssignal SGC auszugeben, damit mittels
dieses Signals erkannt werden kann, welchem Zylinder das
Kurbelwellenwinkel-Signal SGT entspricht. Diesbezüglich be
zeichnet die Bezugszahl 19 in der Figur eine Zündspule, die
eine hohe Spannung an die Zündkerze 3 anlegt.
Mit der Einlassöffnung 9 ist ein Einlassrohr 40 über einen
Einlassstutzen 21 verbunden, der mit einem Druckpuffer 22
versehen ist. Auch ist das Einlassrohr 40 mit einem Luftfil
ter 23, einem Drosselkörper 24, einem ersten Luftumgehungs
ventil 25 vom Schrittmotortyp sowie einem Luftflusssensor 26
versehen. Der Luftflusssensor 26 wird dazu verwendet, die
Menge an Saugluft zu erfassen, und z. B. wird ein Luftfluss
sensor vom Carman-Vortextyp verwendet. Diesbezüglich kann
anstelle des Luftflusssensors 26 ein Förderdrucksensor am
Druckpuffer 22 vorhanden sein, um die Menge angesaugter Luft
aus dem vom Förderdrucksensor erfassten Druck im Einlassrohr
zu bestimmen.
Am Einlassrohr 40 ist eine Luftumgehungsleitung 27 mit gro
ßem Durchmesser vorhanden, die Luft in einen Einlassstutzen
21 um den Drosselkörper 24 herum einsaugt, und diese Luftum
gehungsleitung 27 ist mit einem zweiten Luftumgehungsventil
28 vom Typ mit linearem Magnetventil versehen. Die Luftumge
hungsleitung 27 verfügt über eine Durchgangsfläche propor
tional zum Einlassrohr 40, und das Ansaugen von Luft mit
einer Menge, wie sie bei niedrigen und mittleren Drehzahlen
des Motors erforderlich ist, ist durch vollständiges Öffnen
des zweiten Luftumgehungsventils 28 möglich.
Der Drosselkörper 24 ist mit einer Drosselklappe 29 zum Öff
nen und Schließen des Kanals sowie einem Drosselklappen-Po
sitionssensor 30 zum Erfassen der Öffnung der Drosselklappe
29 versehen. Auch ist der Drosselkörper 24 mit einem Leer
laufschalter 31 zum Erfassen des vollständig geschlossenen
Zustands der Drosselklappe 29 versehen, um den Leerlaufzu
stand des Motors 1 zu erkennen.
Andererseits ist ein Abgasrohr 23 über einen Auslassstutzen
32 mit der Auslassöffnung 10 verbunden, und ein O2-Sensor 34
ist im Auslassrohr montiert. Auch ist das Auslassrohr 33 mit
einem Rhodiumkatalysator 35 und einem Schalldämpfer (nicht
dargestellt) versehen. Auch ist der ARF-Stutzen 15 über die
ARF-Leitung 36 mit großem Durchmesser auf der stromaufwärti
gen Seite mit dem Einlassstutzen 21 verbunden, und in der
ARF-Leitung ist ein ARF-Ventil 37 vom Schrittmotortyp vor
handen.
Der Kraftstoff in einem Kraftstofftank 41 wird mittels einer
elektrisch angetriebenen Niederdruck-Kraftstoffpumpe 42 ge
pumpt, und er wird über eine Niederdruck-Speiseleitung 43
zum Motor 1 geliefert. Der Kraftstoffdruck innerhalb der
Niederdruck-Speiseleitung 43 wird durch einen in einer Rück
führleitung 44 vorhandenen ersten Kraftstoffdruckregler 45
auf einen vergleichsweisen niedrigen Druck (wie ungefähr
0,3 Mpa) eingestellt. Der zum Motor 1 gelieferte Kraftstoff
wird jedem Einspritzventil 4 über eine Hochdruck-Speiselei
tung 47 und eine Zuführleitung 48 mittels einer Hochdruck-
Kraftstoffpumpe 46 zugeführt.
Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 46, z. B. eine Axialkolbenpum
pe mit Taumelscheibe, ist so angeordnet, dass sie durch die
Nockenwelle 14 auf der Auslassseite oder die Nockenwelle 13
auf der Einlassseite angetrieben wird, um einen Auslassdruck
nicht unter einem vorbestimmten Druck, selbst im Leerlauf
des Motors 1, zu erzeugen. Der Kraftstoffdruck innerhalb der
Zuführleitung 48 wird durch einen zweiten, in einer Rück
führleitung 49 vorhandenen Kraftstoffdruckregler 50 auf
einen vergleichsweise hohen Druck (wie ungefähr 5 MPa) ein
gestellt.
Der zweite Kraftstoffdruckregler 50 ist mit einem elektroma
gnetischen Kraftstoffdruck-Schaltventil 51 versehen, das im
EIN-Zustand Kraftstoff auslassen kann, um den Kraftstoff
druck innerhalb der Zuführleitung 48 auf den niedrigen
Kraftstoffdruck einzustellen. Diesbezüglich bezeichnet die
Bezugszahl 52 in der Figur eine Rückführleitung zum Rückfüh
ren eines Teils des Kraftstoffs, wie er zum Schmieren oder
Kühlen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 46 verwendet wird, zum
Kraftstofftank 41.
Ein Kraftfahrzeug ist mit einer elektronischen Steuerungs
einheit (ECU = Electronic Control Unit) 61 als Steuergerät
versehen, die mit einer E/A-Vorrichtung, einer Speicherein
heit zum Einspeichern von Steuerprogrammen, Steuerkennfel
dern und dergleichen, einer zentralen Verarbeitungseinheit,
Timern und Zählern versehen ist. Die ECU 61 steuert den Mo
tor 1 in umfassender Weise. Durch die obengenannten ver
schiedenen Sensoren erfasste Information wird in die ECU 61
eingegeben, die den Zündzeitpunkt, die Menge eingeleiteten
ARF-Gases und dergleichen einschließlich des Kraftstoff-Ein
spritzmodus und des Kraftstoff-Öl-Verbrauchs auf Grundlage
der durch die verschiedenen Sensoren erfassten Information
bestimmt, um den Treiber 20 für das Kraftstoff-Einspritzven
til 40, die Zündspule 19, das ARF-Ventil 37 und dergleichen
anzusteuern.
Diesbezüglich ist auf der Eingangsseite der ECU 61 eine gro
ße Anzahl von Schaltern (nicht dargestellt) zusätzlich zu
den obengenannten verschiedenen Sensoren angeschlossen, und
auf ihrer Ausgangsseite sind auch verschiedene Warneinrich
tungen und Gerätegruppen (nicht dargestellt) angeschlossen.
Wenn der Fahrer beim obengenannten Motor 1 den Zündschlüssel
(Starterfassungseinrichtung) dreht, werden die Niederdruck-
Kraftstoffpumpe 42 und das Kraftstoffdruck-Schaltventil 51
eingeschaltet, um Kraftstoff mit niedrigem Druck zum Ein
spritzventil 4 zu liefern. Als nächstes, wenn der Fahrer den
Zündschlüssel zum Start bestätigt, kurbelt der Anlassermotor
(nicht dargestellt) den Motor 1 an, und gleichzeitig wird
die Steuerung zur Kraftstoffeinspritzung durch die ECU 61
gestartet. Während des Startens des Motors 1 wird die in den
Fig. 2 und 3 dargestellte Steuerung ausgeführt. In Verbin
dung mit den Fig. 2 und 3 erfolgt nun eine Beschreibung zur
Kraftstoffsteuerung während des Startvorgangs.
Fig. 2(a) zeigt die Beziehung zwischen einem Zylindererken
nungssignal SGC und einem Kurbelwellenwinkel-Signal SGT;
Fig. 2(b) zeigt die Beziehung zwischen einem Hubzustand und
dem Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt für den ersten Zylinder;
Fig. 2(c) zeigt die Beziehung zwischen einem Hubzustand und
dem Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt für den dritten Zylinder;
Fig. 2(d) zeigt die Beziehung zwischen einem Hubzustand und
dem Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt für den vierten Zylinder;
und Fig. 2(e) zeigt die Beziehung zwischen einem Hubzustand
und dem Kraftstoffeinspritz-Zeitpunkt für den zweiten Zylin
der.
In Fig. 2(a) erscheint jeder ansteigende Abschnitt eines
Kurbelwellenwinkel-Signals SGT, wenn die Kurbelwelle an
einer Position von 75° VOT liegt, während jeder abfallende
Abschnitt desselben dann auftritt, wenn die Kurbelwelle an
einer Position von 5° VOT liegt. Der Signalverlauf des Zy
lindererkennungssignals SGC ist auf solche Weise einge
stellt, dass es im Flankenabschnitt des Kurbelwellenwinkel-
Signals SGT doppelt erfasst wird, um dadurch jeden Zylinder
durch eine Kombination dieser Pegel (jeder Zylindererken
nungseinrichtung) zu ermöglichen.
Auch zeigen die Signalverläufe der Fig. 2(b) bis 2(e) die
von nahe dem Ende des Auslasshubs bis zum Einlasshub erzeug
ten Impulse den Zustand eines Treiberimpulses für den Trei
ber 20 zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Einspritzven
til 4. Diesbezüglich ist der Signalverlauf des Zylinderer
kennungssignals SGC nicht auf das dargestellte Beispiel be
schränkt, sondern es kann ein Signalverlauf zum Erkennen
eines speziellen Zylinders durch Erzeugen eines Impulses bei
einer speziellen Zylinderposition (Zylindererfassungsein
richtung) verwendet werden.
Wenn der Fahrer den Zündschlüssel einschaltend verdreht,
wird die Zylindererkennung ausgelöst. Genauer gesagt, wer
den, wie es in Fig. 2(a) dargestellt ist, ein Kurbelwellen
winkel-Signal SGT und ein Zylindererkennungssignal SGC wäh
rend des Starts erzeugt, um den Zustand des Zylindererken
nungssignals SGC an der Vorderflanke und der Hinterflanke
des Kurbelwellenwinkel-Signals SGT ab dem Start der Verar
beitung zu erfassen. Beim dargestellten Beispiel wird er
kannt, dass sich der Flankenabschnitt bei 5° VOT des ersten
Impulses des Kurbelwellenwinkel-Signals SGT auf niedrigem
Pegel befindet und sich der Flankenabschnitt bei 75° VOT des
zweiten Impulses auf hohem Pegel befindet.
Der Signalverlauf des Zylindererkennungssignals SGC wird auf
solche Weise eingestellt, dass ein Signal im Flankenab
schnitt des Kurbelwellenwinkel-Signals SGT doppelt erfasst
werden kann, um dadurch jeden Zylinder durch eine Kombina
tion dieser Pegel zu erkennen, und daher wird die Zylinder
erkennung durch eine Kombination dieser zwei erfassten Pegel
abgeschlossen. Bei Abschluss der Zylindererkennung wird mit
dem Einspritzen von Kraftstoff ab demjenigen Zylinder begon
nen, der sich nahe am Ende des Auslasshubs befindet. Genauer
gesagt, wird beim dargestellten Beispiel Kraftstoff zunächst
in den vierten Zylinder, wie in Fig. 2(d) dargestellt (in
der Figur durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet),
eingespritzt, und danach wird die Kraftstoffeinspritzung se
quentiell in der folgenden. Reihenfolge vorgenommen: zweiter
Zylinder (in der Figur durch eine gestrichelte Linie gekenn
zeichnet) in Fig. 2(e), erster Zylinder (in der Figur durch
eine durchgezogene Linie gekennzeichnet) in Fig. 2(b) und
dritter Zylinder (in der Figur durch eine durchgezogene Li
nie gekennzeichnet) in Fig. 2(c).
Im kalten Zustand des Motors 1 besteht die Möglichkeit, dass
dann, wenn die Kraftstoffeinspritzung unmittelbar nach dem
Start sequentiell vorgenommen wird, wie oben beschrieben,
die Verdampfung des Kraftstoffs noch unzureichend ist, da
das Innere der Verbrennungskammer 5 kalt ist. In diesem Fall
haftet der Kraftstoff an der Zündkerze 3 an und verunreinigt
sie, wodurch sie glimmt, was ein Zünden unmöglich macht.
Demgemäß wird, wenn die vom Wassertemperatursensor 16 wäh
rend des Starts erfasste Kühlwassertemperatur unter einer
vorbestimmten Temperatur liegt, selbst dann, wenn die Zylin
dererkennung abgeschlossen ist, die Kraftstoffeinspritzung
innerhalb einer vorbestimmten Periode angehalten, um die
Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer 5, insbesondere
die Temperatur der Zündkerze 3 und des Einspritzventils 4
durch Komprimieren der Luft, was durch den nach oben laufen
den Kolben erfolgt, zu erhöhen. Auch besteht die Möglich
keit, dass die erforderliche Kraftstoffmenge nicht erreicht.
werden kann, da der Kraftstoffdruck während des Startvor
gangs gering ist, selbst wenn das Einspritzventil 4 unmit
telbar nach dem Start geöffnet wird. Auch besteht die Mög
lichkeit, dass der Kraftstoffdruck, der im Steigen war, dann
erneut abfällt, wenn das Einspritzventil 4 geöffnet wird,
was den Anstieg des Kraftstoffdrucks verlangsamt. So ist die
Ausgestaltung derart, dass innerhalb einer vorbestimmten
Periode (z. B. in der Zeit, bis der Kraftstoffdruck in der
Niederdruck-Kraftstoffleitung ungefähr 0,3 MPa als niedriger
Kraftstoffdruck wird), nachdem der Start erkannt wurde, das
Einspritzen von Kraftstoff angehalten wird, um den Kraft
stoffdruck zu erhöhen.
Die Steuerung zum Anhalten des Einspritzens von Kraftstoff
innerhalb einer vorbestimmten Periode, wenn erkannt wird,
dass die vom Wassertemperatursensor 16 erfasste Kühlwasser
temperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt, wird nun in
Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, werden in einem Schritt S1
verschiedene Zustände gelesen, und es wird die durch den
Wassertemperatursensor 16 erfasste Kühlwassertemperatur für
den Motor 1 abgespeichert. In einem Schritt S2 wird ermit
telt, ob die Zylindererkennung abgeschlossen ist oder nicht,
und da die Zylindererkennung unmittelbar nach Beginn des
Startvorgangs noch nicht abgeschlossen ist, geht der Ablauf
zu einem Schritt S3 weiter.
In diesem Schritt S3 wird die Anzahl von Hüben, in denen das
Einspritzen von Kraftstoff während des Startvorgangs ge
sperrt ist, auf Grundlage der vom Wassertemperatursensor 16
erfassten Wassertemperatur eingestellt. Wie es durch die ge
strichelte Linie im Signalverlauf der Treiberimpulse in
z. B. den Fig. 2(d) und (e) dargestellt ist, werden zwei
Hübe eingestellt, um das Einspritzen von Kraftstoff nach
Abschluss der Zylindererkennung zu verhindern. Durch Verhin
dern der Kraftstoffeinspritzung für zwei Hübe ist mindestens
ein Kompressionshub in einer vorbestimmten Periode enthal
ten, um die Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer 5
durch die Kompression von Luft zu erhöhen. Im Schritt S3
wird die genannte Anzahl von Hüben mit gesperrter Kraft
stoffzufuhr eingestellt, und danach wird, in einem Schritt
54, die Kraftstoffeinspritzung gesperrt.
Wenn sich im Schritt S2 ergibt, dass die Zylindererkennung
abgeschlossen ist, wird in einem Schritt S5 ermittelt, ob
die vom Wassertemperatursensor 16 erfasste Wassertemperatur
einen vorbestimmten Wert überschreitet oder nicht. Wenn sich
im Schritt S5 ergibt, dass die Wassertemperatur nicht klei
ner als ein vorbestimmter Wert ist, wird in einem Schritt S6
die Kraftstoffeinspritzung zugelassen, um sie unmittelbar ab
einem vorbestimmten Zylinder zu starten. Die Kraftstoffein
spritzung wird z. B. ab derjenigen Position gestartet, die
durch die gestrichelte Linie im Signalverlauf der Treiberim
pulse in den Fig. 2(d) und (e) angegeben ist, und unmittel
bar nach Abschluss der Zylindererkennung liegt.
Wenn sich im Schritt S5 ergibt, dass die Wassertemperatur
unter dem vorbestimmten Wert liegt, wird in einem Schritt S7
ermittelt, ob die Anzahl der Hübe mit gesperrter Kraftstoff
einspritzung die vorbestimmte Anzahl von Hüben überschritten
hat oder nicht. Auf Grundlage eines Zählwerts oder derglei
chen wird ermittelt, ob zwei Hübe, wie durch die gestrichel
te Linie im Signalverlauf der in z. B. den Fig. 2(d) und (e)
dargestellten Treiberimpulse verstrichen sind oder nicht.
Diesbezüglich kann auch auf Basis des Verstreichens einer
vorbestimmten Zeit unter Verwendung eines Timers oder der
gleichen eine Ermittlung dahingehend ausgeführt werden, ob
die Anzahl der Hübe mit gesperrter Kraftstoffeinspritzung
eine vorbestimmte Anzahl von Hüben überschritten hat oder
nicht.
Wenn sich im Schritt S7 ergibt, dass die Anzahl der Hübe mit
gesperrter Kraftstoffeinspritzung unter der vorbestimmten
Anzahl von Hüben liegt, geht die Abfolge zur Verarbeitung im
Schritt S4 weiter, um die Kraftstoffeinspritzung zu sperren,
und die Verarbeitung wird wiederholt, bis die Anzahl der Hü
be mit gesperrter Kraftstoffeinspritzung eine vorbestimmte
Anzahl von Hüben überschreitet. Wenn sich im Schritt S7 er
gibt, dass die Anzahl von Hüben mit gesperrter Kraftstoff
einspritzung eine vorbestimmte Anzahl von Hüben überschrit
ten hat, wenn sich z. B. ergibt, dass zwei Hübe, wie durch
die gestrichelte Linie in den Signalverläufen der in den
Fig. 2(d) und (e) dargestellten Treiberimpulse angezeigt,
verstrichen sind, wird Kraftstoffeinspritzung im Schritt S6
zugelassen, um während des Startvorgangs sequentiell Kraft
stoffeinspritzung in der folgenden Reihenfolge auszuführen:
dritter Zylinder gemäß Fig. 2(c), vierter Zylinder gemäß
Fig. 2(d) und zweiter Zylinder gemäß Fig. 2(e), ausgehend
vom ersten Zylinder gemäß Fig. 2(b). Hierbei besteht der
Grund, weswegen Kraftstoffeinspritzung für mindestens zwei
Hübe gesperrt wird, darin, dass, da der erste und dritte Zy
linder sicher einen Kompressionshub vor Abschluss der Zylin
dererkennung erfahren haben (gemäß dem Zylindererkennungs
verfahren dieses Ausführungsbeispiels sind mindestens zwei
Hübe erforderlich), geschlossen werden kann, dass alle Zy
linder einen Kompressionshub erfahren haben, wenn zwei Hübe
nach der Zylindererkennung verstrichen sind.
Wenn der Startvorgang des Motors 1 abgeschlossen ist, wird
Leerlaufregelung auf Grundlage des Öffnungs/Schließ-Zustands
des ersten Luftumgehungsventils 25 gestartet, oder es wird
abhängig von der Ausgangsspannung des O2-Sensors 34 eine Re
gelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ausgeführt. Danach
wird, nach Abschluss des Aufwärmens des Motors 1, der Kraft
stoff-Einspritzmodus abhängig vom Öffnungswinkel der Dros
selklappe 29 und der Motordrehzahl bestimmt, und die Ein
spritzung von Kraftstoff, die Menge zugeführter Luft und
dergleichen werden auf Grundlage des Soll-Luft/Kraftstoff-
Verhältnisses und des Soll-Zündzeitpunkts für den Kraft
stoff-Einspritzmodus eingestellt.
Im Kraftstoff-Einspritzmodus werden, abhängig vom Betriebs
zustand des Fahrzeugs, z. B. ein Magermodus für eine frühere
Periode, in dem Kraftstoff während des genannten Startvor
gangs im Ansaughub eingespritzt wird, ein Magermodus für
eine spätere Periode, bei dem Kraftstoff in einem Kompres
sionshub eingespritzt wird, ein Regelungsmodus für stöchio
metrisches Gemisch, bei dem Kraftstoff so eingespritzt wird,
dass das stöchiometrische Luft/Kraftstoff-Verhältnis vor
liegt, ein Steuerungsmodus, bei dem eine vergleichsweise
größere Kraftstoffmenge eingespritzt wird, und ein Kraft
stoff-Sperrmodus, bei dem die Kraftstoffeinspritzung ge
sperrt ist, eingestellt.
Wie oben beschrieben, ist bei der Steuerung dieses Ausfüh
rungsbeispiels für den Startvorgang das Konzept dergestalt,
dass dann, wenn der Fahrer den Zündschlüssel einschaltet
(wenn ein Startvorgang erkannt wurde), Zylindererkennung,
bei der jeder Zylinder erkannt wird, ausgeführt; nachdem je
der Zylinder erkannt wurde, wird ermittelt, ob die vom Was
sertemperatursensor erfasste Wassertemperatur einen vorbe
stimmten Wert überschreitet; wenn die Wassertemperatur unter
dem vorbestimmten Wert liegt, wird mit der Kraftstoffein
spritzung ab demjenigen Zylinder gestartet, der als letzter
einem Kompressionshub unterlag. Daher ist es möglich, jeden
Zylinder schnell zu erkennen, die Temperatur innerhalb der
Verbrennungskammer 5 aufgrund des Kompressionshubs bei nied
riger Wassertemperatur, bei der die Tendenz einer Ver
schlechterung der Startfähigkeiten besteht, zu erhöhen, und
die Startfähigkeiten des Motors 1 bei niedriger Wassertempe
ratur zu verbessern, während die Startzeit verkürzt ist.
Nachdem ein Startvorgang erkannt wurde, wird ein Zylinder,
der mindestens einem Kompressionshub unterlag, durch die Zy
lindererkennung erkannt, und nach dem Verstreichen einer
vorbestimmten Periode (z. B. der. Zeit, innerhalb der der
Kraftstoffdruck in der Niederdruck-Kraftstoffleitung unge
fähr 0,3 MPa als niedrigen Kraftstoffdruck erreicht hat) bis
zum Anstieg des Kraftstoffdrucks, wird die Zuführung von
Kraftstoff ab demjenigen Zylinder, der einen Kompressionshub
erfuhr, durch die Kraftstoff-Versorgungseinrichtung gestar
tet, wodurch es möglich ist, eine Kraftstoffmenge einzu
spritzen, die der erforderlichen Kraftstoffmenge entspricht,
was mittels einer Ventilöffnungszeit erfolgt, die zuvor für
einen Zylinder eingestellt wurde, bei dem die Temperatur der
Verbrennungskammer erhöht war. Daher ist es möglich, eine
Beeinträchtigung der Abgasqualität zu verhindern und die
Startfähigkeit bei niedriger Temperatur zu verbessern, ohne
dass irgendwelcher Kraftstoff nutzlos eingespritzt wird, was
für den Startvorgang schädlich wäre.
Wenn die Motortemperatur in einem Motor mit N Zylindern un
ter einem vorbestimmten Wert liegt, ist die Anordnung derge
stalt, dass die Anzahl der Zylinder, denen Kraftstoff zuge
führt werden kann, nach Abschluss der Zylindererkennung ge
zählt wird, um mit der Kraftstoffeinspritzung ab dem Zylin
der (N/2) + 1, dem Kraftstoff zugeführt werden kann, zu
starten, wodurch die Startfähigkeiten des Verbrennungsmotors
dadurch verbessert werden können, dass die Temperatur in der
Verbrennungskammer wirkungsvoll erhöht ist, da mindestens
ein Kompressionshub vorlag.
Bei der obengenannten Ausführungsform erfolgte eine Be
schreibung für ein Beispiel, bei dem die Erfindung auf einen
Motor 1 zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Ver
brennungskammer 5 ausgebildet ist, jedoch ist es auch mög
lich, die Erfindung bei einem Verbrennungsmotor anzuwenden,
bei dem Kraftstoff in das Ansaugrohr eingespritzt wird, und
die Erfindung kann nicht nur beim genannten Vierzylindermo
tor 1 mit Direkteinspritzung, sondern auch bei einem Einzy
lindermotor oder einem Sechszylinder-V-Motor verwendet wer
den. Im Fall eines Sechszylinder-V-Motors kann, wenn drei
Hübe mindestens einen Kompressionshub enthalten sollen, die
Kraftstoffeinspritzung für mindestens drei Hübe gesperrt
werden, nachdem die Zylindererkennung abgeschlossen ist, und
wenn zwei Hübe zur Zylindererkennung erforderlich sind, kann
die Kraftstoffeinspritzung für mindestens zwei Hübe nach der
Zylindererkennung gesperrt werden.
Claims (20)
1. Steuergerät (61) für einen Verbrennungsmotor,
umfassend:
eine Kraftstoff-Zuführeinrichtung (4) zum Einleiten von Kraftstoff in Verbrennungskammern (5) für jeden Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors;
eine Kraftstoff-Steuereinrichtung (61) zum Steuern der Kraftstoff-Versorgungseinrichtung auf Grundlage des Be triebszustands des Motors;
eine Starterkennungseinrichtung (61) zum Erkennen des Be ginns des Startvorgangs des Motors;
eine Zylindererkennungseinrichtung (61) zum Erkennen der Zylinder auf Grundlage zeitbezogener Signale bei vorbestimm ten Kurbelwellenwinkel-Positionen, wie sie den Zylindern entsprechen; und
eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Mo tortemperatur;
wobei die Kraftstoff-Steuereinrichtung eine Einspritz start-Steuereinrichtung zum Starten der Kraftstoffeinsprit zung ab einem Zylinder, dem Kraftstoff zugeführt werden kann, nachdem die Zylindererkennung durch die Zylindererken nungseinrichtung im Anfangsstadium des Startvorgangs des Mo tors abgeschlossen wurde, aufweist, wobei diese Einspritz start-Steuereinrichtung zu Beginn des Starts des Motors die Kraftstoff-Versorgungseinrichtung so steuert, dass die Kraftstoffeinspritzung für einen mit Kraftstoff versorgbaren Zylinder auf Grundlage der von der Zylindererkennungsein richtung ausgeführten Zylindererkennung dann startet, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Motor temperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, und sie die Kraftstoffeinspritzung ab einem mit Kraftstoffver sorgbaren Zylinder, der gemäß der Zylindererkennung mindes tens einem Kompressionshub unterlag, startet, nachdem die Zylindererkennung von der Zylindererkennungseinrichtung aus geführt wurde und wenn die von der Temperaturerfassungsein richtung erfasste Temperatur unter der vorbestimmten Tempe ratur liegt.
eine Kraftstoff-Zuführeinrichtung (4) zum Einleiten von Kraftstoff in Verbrennungskammern (5) für jeden Zylinder eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors;
eine Kraftstoff-Steuereinrichtung (61) zum Steuern der Kraftstoff-Versorgungseinrichtung auf Grundlage des Be triebszustands des Motors;
eine Starterkennungseinrichtung (61) zum Erkennen des Be ginns des Startvorgangs des Motors;
eine Zylindererkennungseinrichtung (61) zum Erkennen der Zylinder auf Grundlage zeitbezogener Signale bei vorbestimm ten Kurbelwellenwinkel-Positionen, wie sie den Zylindern entsprechen; und
eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Mo tortemperatur;
wobei die Kraftstoff-Steuereinrichtung eine Einspritz start-Steuereinrichtung zum Starten der Kraftstoffeinsprit zung ab einem Zylinder, dem Kraftstoff zugeführt werden kann, nachdem die Zylindererkennung durch die Zylindererken nungseinrichtung im Anfangsstadium des Startvorgangs des Mo tors abgeschlossen wurde, aufweist, wobei diese Einspritz start-Steuereinrichtung zu Beginn des Starts des Motors die Kraftstoff-Versorgungseinrichtung so steuert, dass die Kraftstoffeinspritzung für einen mit Kraftstoff versorgbaren Zylinder auf Grundlage der von der Zylindererkennungsein richtung ausgeführten Zylindererkennung dann startet, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Motor temperatur eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, und sie die Kraftstoffeinspritzung ab einem mit Kraftstoffver sorgbaren Zylinder, der gemäß der Zylindererkennung mindes tens einem Kompressionshub unterlag, startet, nachdem die Zylindererkennung von der Zylindererkennungseinrichtung aus geführt wurde und wenn die von der Temperaturerfassungsein richtung erfasste Temperatur unter der vorbestimmten Tempe ratur liegt.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftstoff-Steuereinrichtung anschließend an einen
Zylinder, in dem die Kraftstoffeinspritzung durch Steuern
der Kraftstoff-Versorgungseinrichtung durch die Einspritz
start-Steuereinrichtung zu Beginn des Startvorgangs des Ver
brennungsmotors gestartet wird, die Kraftstoff-Versorgungs
einrichtung so steuert, dass sie sequentiell Kraftstoff ab
dem nächsten mit Kraftstoff versorgbaren Zylinder ein
spritzt, wie durch die Zylindererkennungseinrichtung er
kannt.
3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einspritzstart-Steuereinrichtung die Kraftstoff-
Versorgungseinrichtung so steuert, dass mit der Kraftstoff
einspritzung ab dem zweiten mit Kraftstoff versorgbaren Zy
linder nach Abschluss der Zylindererkennung begonnen wird,
wenn die Motortemperatur unter der vorbestimmten Temperatur
liegt.
4. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sie für einen Verbrennungsmotor mit N Zylindern vorge
sehen ist und die Einspritzstart-Steuereinrichtung eine
Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl von mit Kraftstoff
versorgbaren Zylindern nach Abschluss der Zylindererkennung,
wenn die Motortemperatur unter der vorbestimmten Temperatur
liegt, aufweist, und die Einspritzstart-Steuereinrichtung
die Kraftstoff-Versorgungseinrichtung so steuert, dass mit
der Kraftstoffeinspritzung ab dem Zylinder (N/2) + 1, der
mit Kraftstoff versorgbar ist, begonnen wird.
5. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass es für einen Viertaktmotor vorgesehen ist, der Ansaug-,
Kompressions-, Expansions- und Auslasshübe umfasst, und die
Einspritzstart-Steuereinrichtung für die Zylinder, für die
die Zylindererkennung ausgeführt wurde, nach Abschluss die
ser Zylindererkennung, wenn die Motortemperatur unter der
vorbestimmten Temperatur liegt, mindestens zwei Hübe der ge
nannten Hübe erfasst und danach die Kraftstoff-Versorgungs
einrichtung so steuert, dass mit der Kraftstoffeinspritzung
ab demjenigen mit Kraftstoff versorgbaren Zylinder begonnen
wird, der von der Zylindererkennungseinrichtung erkannt wur
de.
6. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einspritzstart-Steuereinrichtung eine Zufuhr-Sperr
periode einstellt, bis der Start der Kraftstoffeinspritzung
auf Grundlage der Motortemperatur bei Beginn des Startvor
gangs des Verbrennungsmotors zugelassen wird, und sie die
Kraftstoff-Versorgungseinrichtung so steuert, dass sie die
Kraftstoffzufuhr ab demjenigen mit Kraftstoff versorgbaren
Zylinder startet, der durch die Zylindererkennungseinrich
tung erkannt wurde, was nach Verstreichen der Zufuhr-Sperr
periode nach Abschluss der Zylindererkennung erfolgt.
7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass es für einen Viertaktmotor mit Saug-, Kompressions-,
Expansions- und Auslasshüben vorgesehen ist, und die Zufuhr-
Sperrperiode eine Anzahl dieser Hübe ist.
8. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zufuhr-Sperrperiode eine Anzahl von Kompressions
hüben eines Zylinders ist, der nach Abschluss der Zylinder
erkennung dem ersten Kompressionshub unterlag.
9. Steuergerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Kraftstoff-Transporteinrichtung mit einer ersten Kraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff über einen Kraftstoffkanal zu einer mit der Kraftstoff-Versorgungsein richtung verbundenen Zuführleitung, und mit einem ersten Regler, der in diesem Kraftstoffkanal stromabwärts bezüglich der ersten Kraftstoffpumpe angeordnet ist und dazu dient, den Druck des durch diese erste Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoffs auf einen ersten Solldruck einzustellen;
wobei die Einspritzstart-Steuereinrichtung die Kraftstoff einspritzung dann zulässt, nachdem eine vorbestimmte Periode verstrichen ist, bis der Kraftstoffdruck innerhalb der Zu führleitung den ersten Solldruck erreicht hat.
eine Kraftstoff-Transporteinrichtung mit einer ersten Kraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff über einen Kraftstoffkanal zu einer mit der Kraftstoff-Versorgungsein richtung verbundenen Zuführleitung, und mit einem ersten Regler, der in diesem Kraftstoffkanal stromabwärts bezüglich der ersten Kraftstoffpumpe angeordnet ist und dazu dient, den Druck des durch diese erste Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoffs auf einen ersten Solldruck einzustellen;
wobei die Einspritzstart-Steuereinrichtung die Kraftstoff einspritzung dann zulässt, nachdem eine vorbestimmte Periode verstrichen ist, bis der Kraftstoffdruck innerhalb der Zu führleitung den ersten Solldruck erreicht hat.
10. Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftstoff-Transporteinrichtung folgendes aufweist:
eine zweite Kraftstoffpumpe, die im Verlauf des Kraft stoffkanals zwischen der Zuführleitung und dem ersten Regler vorhanden ist, um Kraftstoff zu liefern, dessen Druck durch den ersten Regler eingestellt ist;
einen zweiten Regler, der im Kraftstoffkanal stromabwärts bezüglich der zweiten Kraftstoffpumpe vorhanden ist, um den durch die zweite Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoff auf einen zweiten Solldruck einzustellen, der höher als der ers te Solldruck ist; und
ein Kraftstoff-Drucksteuerventil, das in einem Umgehungs kanal zum Umgehen des zweiten Reglers im Kraftstoffkanal stromabwärts bezüglich der zweiten Kraftstoffpumpe vorhanden ist, um elektrisch so geöffnet oder geschlossen zu werden, dass das Kraftstoff-Drucksteuerventil in einem speziellen Betriebszustand, zu dem der Startvorgang des Motors gehört, freigegeben wird, und der Kraftstoffdruck innerhalb der Zu führleitung vom zweiten Solldruck auf den ersten Solldruck eingestellt wird.
eine zweite Kraftstoffpumpe, die im Verlauf des Kraft stoffkanals zwischen der Zuführleitung und dem ersten Regler vorhanden ist, um Kraftstoff zu liefern, dessen Druck durch den ersten Regler eingestellt ist;
einen zweiten Regler, der im Kraftstoffkanal stromabwärts bezüglich der zweiten Kraftstoffpumpe vorhanden ist, um den durch die zweite Kraftstoffpumpe zugeführten Kraftstoff auf einen zweiten Solldruck einzustellen, der höher als der ers te Solldruck ist; und
ein Kraftstoff-Drucksteuerventil, das in einem Umgehungs kanal zum Umgehen des zweiten Reglers im Kraftstoffkanal stromabwärts bezüglich der zweiten Kraftstoffpumpe vorhanden ist, um elektrisch so geöffnet oder geschlossen zu werden, dass das Kraftstoff-Drucksteuerventil in einem speziellen Betriebszustand, zu dem der Startvorgang des Motors gehört, freigegeben wird, und der Kraftstoffdruck innerhalb der Zu führleitung vom zweiten Solldruck auf den ersten Solldruck eingestellt wird.
11. Steuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kraftstoff-Zuführeinrichtung über eine Einspritz
einrichtung verfügt, die Kraftstoff unmittelbar in die Ver
brennungskammer liefern kann, und der Verbrennungsmotor in
einem Kompressionshub-Einspritzmodus zum Einspritzen von
Kraftstoff im wesentlichen im Kompressionshub und einem
Saughub-Einspritzmodus zum hauptsächlichen Einspritzen von
Kraftstoff im Saughub, betreibbar ist, und sie mit einer
Einspritzmodus-Auswähleinrichtung zum Auswählen entweder des
Kompressionshub-Einspritzmodus oder des Saughub-Einspritzmo
dus, abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors,
versehen ist, wobei diese Einspritzmodus-Auswähleinrichtung
den Saughub-Einspritzmodus auswählt, wenn von der Starter
kennungseinrichtung der Beginn eines Startvorgangs des Mo
tors erkannt wird, und die Kraftstoff-Steuereinrichtung die
Ventilöffnungszeit der Einspritzeinrichtung auf Grundlage
der nachgefragten Einspritzmenge, wie sie einem Soll-Luft/
Kraftstoff-Verhältnis entspricht, sowie den ersten Solldruck
zu Beginn des Startvorgangs des Motors einstellt.
12. Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor mit
einer Kraftstoff-Versorgungseinrichtung zum Liefern von
Kraftstoff in Verbrennungskammern für jeden Zylinder eines
mehrzylindrigen Verbrennungsmotors, und mit einer Kraft
stoff-Steuereinrichtung zum Steuern der Kraftstoff-Versor
gungseinrichtung auf Grundlage des Betriebszustands des Mo
tors, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a) Erkennen des Beginns des Startvorgangs des Motors;
- b) Erkennen der Zylinder auf Grundlage zeitbezogener Signale für vorbestimmte Kurbelwellenwinkel-Positionen, wie sie den Zylindern entsprechen;
- c) Erfassen der Motortemperatur;
- d) Erkennen, wenn die im Schritt (c) erfasste Motortempera tur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, nachdem im Schritt (a) der Beginn des Startvorgangs des Motors erkannt wurde, desjenigen mit Kraftstoff versorgbaren Zylinders, der zuletzt einem Kompressionshub unterlag, nachdem im Schritt (b) die Zylindererkennung ausgeführt wurde, mit weiterem Identifizieren des mit Kraftstoff versorgbaren Zylinders als Zylinder, für den mit der Kraftstoffzufuhr begonnen wird; und
- e) Steuern der Kraftstoff-Versorgungseinrichtung in solcher Weise, dass die Kraftstoffeinspritzung ab dem im Schritt (d1) erkannten Kraftstoffversorgungs-Startzylinder ausgeführt wird.
13. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schritt (d1) einen Unterschritt (d2) um
fasst, gemäß dem ein zweiter mit Kraftstoff versorgbarer Zy
linder nach dem Ausführen der Zylindererkennung im Schritt
(b) erkannt wird und ferner dieser zweite mit Kraftstoff
versorgbare Zylinder als Kraftstoffversorgungs-Startzylinder
identifiziert wird.
14. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schritt (d1) für einen Verbrennungsmotor
mit N Zylindern ferner einen Unterschritt (d3) aufweist, ge
mäß dem die Anzahl der mit Kraftstoff versorgbaren Zylinder
nach dem Ausführen der Zylindererkennung im Schritt (b) ge
zählt wird, der mit Kraftstoff versorgbare Zylinder
(N/2) + 1 erkannt wird und dieser Zylinder als Kraftstoff
versorgungs-Startzylinder identifiziert wird.
15. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schritt (d1) die folgenden Unterschritte
umfasst:
- 1. Einstellen einer Zufuhr-Sperrperiode, bis Kraftstoff einspritzung auf Grundlage der im Schritt (c) erfassten Mo tortemperatur zulässig ist;
- 2. Zählen der im Schritt (f1) eingestellten Zufuhr-Sperr periode, nachdem im Schritt (b) die Zylindererkennung ausge führt wurde; und
- 3. Erkennen eines mit Kraftstoff versorgbaren Zylinders auf Grundlage der im Schritt (b) ausgeführten Zylindererken nung, nachdem die Zufuhr-Sperrperiode im Schritt (f2) abge schlossen wurde, und Identifizieren des mit Kraftstoff ver sorgbaren Zylinders als Kraftstoffversorgungs-Startzylinder.
16. Steuerungsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Zufuhr-Sperrperiode im Schritt (f1) eine
Anzahl von Hüben unter Saug-, Kompressions-, Expansions- und
Auslasshüben ist, bis Kraftstoffeinspritzung auf Grundlage
der im Schritt (c) erfassten Motortemperatur zulässig ist.
17. Steuerungsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Zufuhr-Sperrperiode im Schritt (f1) eine
Anzahl von Kompressionshüben eines Zylinders ist, der einem
ersten Kompressionshub unterlag, nachdem die Zylindererken
nung abgeschlossen war, bis Kraftstoffeinspritzung auf
Grundlage der im Schritt (c) erfassten Motortemperatur zu
lässig ist.
18. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schritt (d1) die folgenden Unterschritte
umfasst:
- 1. Einstellen einer vorbestimmten Periode, bis der Kraft stoffdruck innerhalb der Zuführleitung ein erster Solldruck ist, der durch einen ersten Regler für den Kraftstoff einge stellt wurde, wobei die vorbestimmte Periode diejenige ist, bis Kraftstoffeinspritzung zugelassen wird;
- 2. Messen der vorbestimmten, im Schritt (g1) eingestellten Periode, nachdem im Schritt (b) die Zylindererkennung ausge führt wurde; und
- 3. Identifizieren, wenn der Messabschluss-Zeitpunkt, zu dem das Messen der vorbestimmten Periode im Schritt (g2) ab geschlossen ist, früher als der Einspritzstart-Zeitpunkt liegt, zu dem ein mit Kraftstoff versorgbarer Zylinder, der auf Grundlage der im Schritt (b) ausgeführten Zylindererken nung dem letzten Kompressionshub unterlag, mit der Kraft stoffzufuhr beginnt, dieses mit Kraftstoff versorgbaren Zy linders als Kraftstoffversorgungs-Startzylinder.
19. Steuerungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schritt (d1) einen Unterschritt (h) um
fasst, gemäß dem dann, wenn die im Schritt (c) erfasste Mo
tortemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet,
nachdem im Schritt (a) der Beginn des Startvorgangs des Ver
brennungsmotors erkannt wurde, der erste mit Kraftstoff ver
sorgbare Zylinder nach dem Ausführen der Zylindererkennung
im Schritt (b) als Kraftstoffversorgungs-Startzylinder iden
tifiziert wird.
20. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftstoffzuführeinrichtung über eine Einspritzeinrich
tung verfügt, die Kraftstoff in ein Ansaugrohr liefern kann,
das in Verbindung zur Verbrennungskammer steht.
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