DE3310920C2 - - Google Patents
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung
jeweils nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des ersten
Vorrichtungsanspruchs.
Die DE 29 29 797 C2 behandelt "Verfahren und Anordnung zum Steuern
der Kraftstoffzufuhr, insbesondere der Kraftstoffeinspritzung, zu
einer Brennkraftmaschine". Dabei geht es darum, im Beschleunigungsfall
einen sogenannten Zwischenspritzer auszulösen, um dem erhöhten
Kraftstoffbedarf im Beschleunigungsfall Rechnung tragen zu können.
Für diesen Fall zeigt dieses Dokument einen Weg auf, wie dieser Zwischenspritzer
optimal getriggert werden kann und somit diese zusätzliche
Kraftstoffmenge der Ansaugluft zugeführt wird.
Desweiteren offenbart die DE 28 40 472 C2 eine "Elektronische
Einrichtung zur Steuerung der Zündung oder der Kraftstoffeinspritzung
bei einer Brennkraftmaschine", wobei es darum geht, die Ausgangssignale
zweier Drehzahlsensoren mit unterschiedlicher Frequenz in ihrer
Phasenlage zu verschieben mit Blick auf eine hohe Zeitgenauigkeit
des Zündvorgangs bzw. der Kraftstoffeinspritzung.
Die Zumessung der Kraftstoffmenge während des
Startvorgangs einer Brennkraftmaschine ist stets in gewisser Weise
problematisch, insbesondere wenn niedrige oder sehr niedrige Start
temperaturen vorherrschen. Einerseits ist es erforderlich, der kalten
Brennkraftmaschine eine gewisse Mehrmenge an Kraftstoff zuzuführen,
um Kondensationswirkungen an den kalten Leitungs- und Zylinderwänden
auszugleichen und ein möglichst schnelles und sicheres Anspringen
der Brennkraftmaschinen zu gewährleisten, andererseits darf das
Gemisch aber auch nicht überfettet werden, da in diesem Fall der
Motor die Tendenz hat, überhaupt nicht mehr anzuspringen. Hierbei
ist allgemein noch die bei niedrigen Starttemperaturen zunehmende
Schwäche der Batterie zu berücksichtigen. Es ist daher bekannt, die
Kraftstoffmehrmengen während des Startvorgangs einer Brennkraftmaschine
sorgfältig auf die Umgebungstemperatur und weitere
Betriebszustandsgrößen der Brennkraftmaschine, gegebenenfalls auch
auf die Vorgeschichte abzustimmen, was aber beispielsweise bei Einspritzanlagen
mit intermittierender Einspritzung durch Schwierigkeiten
im Bereich der elektrisch betätigten Einspritzventile relativiert werden
kann, denn die niedrigen, auf die erhebliche Belastung der Batterie
zurückzuführenden Bordnetzspannungen gerade beim Startvorgang führen
zu Problemen bezüglich eines sicheren Anziehens der Einspritzventile
mit einer entsprechend breiten Streuung der Anzugszeit am
jeweiligen elektromagnetischen Einspritzventil.
Es ist daher die Aufgabe vorliegender Erfindung, beim Starten eines
Motors trotz einer entsprechenden Belastung der Batterie ein sicheres
Anziehen und eine soweit möglich eindeutige Anzugszeit der Einspritzventile
bei einer Kraftstoffeinspritzanlage zu erzielen, um so die Startbedingungen
allgemein zu verbessern und die Bemühungen einer genauen
Kraftstoffzumessung während des Startvorgangs nicht ins Leere laufen
zu lassen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs bzw. des ersten Vorrichtungsanspruchs und hat
den Vorteil, daß durch die zeitliche Verlagerung des Einspritzzeitbeginns
in ein jeweiliges Spannungsmaximum der Bordnetzspannung auch
bei sehr niedrigen Starttemperaturen und entsprechend sehr niedrigen
Bordspannungen sichergestellt wird, daß die Bordnetzspannung sich
jedenfalls zum Zeitpunkt des verschobenen Einspritzbeginns auf einem
maximalen Wert befindet, wodurch sich eine überproportional zunehmende
Genauigkeit beim Betrieb der Einspritzventile erzielen läßt.
So können sich beispielsweise bei sehr niedrigen Starttemperaturen
Spannungsminima der Bordnetzspannung ergeben, die, wenn man beispielsweise
eine 12-V-Bordnetzversorgung in Betracht zieht, bei lediglich
6 V liegen, was einen nahezu irregulären Betrieb der Einspritzventile
bedeutet. Gelingt es aber, die Einspritzventile bei Spannungsmaxima
anzusteuern, die in dem angezogenen Vergleichsfall bei etwa
8 V oder auch noch darüber liegen können, dann vermindern sich solche
Anzugsprobleme elektrisch betätigter Einspritzventile.
Die Erfindung beruht daher auf der Erkenntnis, daß die beim Starten
eines Motors durch die Belastung der Batterie durch den Anlasser
insbesondere bei sehr niedrigen Starttemperaturen auftretenden, sehr
niedrigen Bordspannungen darüber hinaus eine ausgeprägte Welligkeit
aufweisen, verursacht durch den Umstand, daß der Anlasser der Batterie
jeweils immer dann den größten Strom entnimmt, wenn ein jeweiliger
Zylinder der Brennkraftmaschine sich im Bereich des oberen
Totpunktes befindet. Andererseits erfolgt prinzipbedingt der Einspritzzeitpunkt,
also die Ansteuerung des jeweils zugeordneten Einspritzventils
immer dann, wenn sich der jeweilige Zylinder im oberen Totpunkt
befindet, also zu einem Zeitpunkt, zu welchem ausgeprägte
Spannungsminima der Bordnetzversorgungsspannung auftreten.
Die Erfindung beseitigt diese Probleme, erzielt ein sicheres Anziehen
der Einspritzventile bei Startbedingungen mit kürzerer Anzugszeit,
ermöglicht die Einführung einer präzisen Kaltstartsteuerung und ermöglicht
hierdurch ferner indirekt eine genauere Zumessung der jeweils
benötigten Kraftstoffmenge während des Startvorgangs, da durch
die erfindungsgemäße Lösung die Streuung der Anzugszeiten bei höheren
Spannungen an den elektromagnetischen Einspritzventilen erheblich kleiner
ist.
Ferner ergibt sich durch die Erfindung der Vorteil einer besseren
Optimierungsmöglichkeit am Einspritzventil bezüglich der Kleinmengenlinearität,
da die Mindestanzugsspannung nicht oder nicht mehr in
dem Maße kritisch in Erscheinung tritt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.
Besonders vorteilhaft ist die Ermittlung der Verschiebungsdauer für
den Einspritzzeitbeginn aus dem Differential des Batteriespannungsverlaufs
während des Startvorgangs bei Überschreiten einer vorgegebenen
Mindeststeigung. Ferner ist hier vorteilhaft die Verschiebung
des Einspritzzeitpunktes als Funktion der Drehzahl.
In einem anderen Zusammenhang ist eine Einspritzzeitpunktverlegung
im Kraftstoffzufuhrbereich einer Brennkraftmaschine bekannt
(DE 29 29 516 A1), jedoch zur Verbesserung der Abgaszusammensetzung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen
Fig. 1 in Form von Diagrammen die bekannten Verläufe der
Bordnetz- oder Batteriespannung sowie der Einspritzungen über der
Zeit,
Fig. 2 mit der Diagrammdarstellung, der
Fig. 3 eine Ausführungsform zur Verlegung des Einspritzzeitpunktes bei kontinuierlich
vorhandener Information über Kurbelwellenposition und die
Fig. 4 mit der Diagrammdarstellung der Fig. 5 bzw. die
Fig. 6 mit Fig. 7 zwei alternative Ausführungsformen zur Einspritzzeitpunktverlegung
bei Systemen, bei denen die Kurbelwellenposition aus einer
Zündzeitpunktposition abgeleitet werden kann.
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, den
Einspritzzeitbeginn, also die Ansteuerung von Einspritzventilen bei mit
Einspritzanlagen ausgerüsteten Brennkraftmaschinen jeweils in das
Spannungsmaximum der Batteriespannung zu verlegen, indem eine zusätzliche
Zeitverzögerung in Abhängigkeit von Informationen aus anderen
Betriebszuständen eingeführt wird.
Anhand der Darstellung der Fig. 1 wird zunächst der Einspritzverlauf
und die Batteriespannungskurve bei einer mit einer üblichen Einspritzanlage
ausgerüsteten Brennkraftmaschine erläutert. Im oberen Diagramm
der Fig. 1 bei a) ist das Auftreten der oberen Totpunktmarke
(OT-Marke) über der Zeit dargestellt und man erkennt aus dem bei b)
der Fig. 1 dargestellten Batteriespannungsverlauf, daß nach Startbeginn
und nachdem der Anlasser eingerückt ist, sich zunächst ein extrem
starker Batteriespannungsabfall von im vorausgesetzten Fall 12 V auf
etwa 6 V bei sehr niedrigen Starttemperaturen ergibt mit einer ausgeprägten
Welligkeit ΔU der Batteriespannung UB mit Minima jeweils
im Bereich des Auftretens der OT-Marke. Die kurze Zeitverzögerung
zwischen t0 (eigentlicher Startbeginn) und t1 ist durch die Einrückzeit
des Anlassers bedingt. Die ausgeprägte Welligkeit der Bordnetzspannung
ergibt sich daraus, daß der Anlasser jeweils im oberen Totpunkt
des Motors den größten Strom zieht und die Batterie daher zu den OT-
Zeitpunkten am stärksten belastet ist, mit entsprechend starken
Spannungseinbrüchen.
Prinzipbedingt ergeben sich bei den bekannten Einspritzanlagen die
Einspritzimpulse ti entsprechend c) in Fig. 1 aber auch während des
Startvorgangs zu den OT-Zeitpunkten, gegebenenfalls mit Zusatz-
Einspritzimpulsen ti′ bei doppelter Spritzfrequenz, jeweils 180° nach
einem Normal-Einspritzimpuls ti, wobei das in Fig. 1 gezeigte Beispiel
insgesamt auf einen 4-Zylinder-Motor bezogen ist.
Das in Fig. 2 dargestellte Fluß- und Arbeitsdiagramm zeigt genauer,
was gemeint ist; das Arbeitsdiagramm umfaßt einzelne Schaltungsblöcke,
die bestimmte Funktionen erfüllen und in ihrer Gesamtdarstellung
in gegenseitiger Zuschaltung die erfindungsgemäße Grundfunktion
angeben. Es versteht sich, daß die in Fig. 2 und den nachfolgenden
Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft
für die erfindungsgemäßen Grundfunktionen stehen und die Erfindung
unter Einbeziehung ihrer peripheren Geber auch durch einander
in der gleichen Weise zuarbeitende, sonstige Rechner- oder elektronische
Logiksteuerungen realisiert werden kann, insbesondere auch
durch den Einsatz von Mikroprozessoren im Rahmen eines für den
Startvorgang zuständigen Einzweckrechners oder im Rahmen einer
Gesamtkonzeption, realisiert durch einen mehrere Einzelbereiche
(Kraftstoffzumessung allgemein, Getriebe, Zündung) übergreifenden
Mehrzweckrechner.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel mit vorhandener
Kurbelwelleninformation sind zwei Gebersysteme vorgesehen,
die beim praktischen Ausführungsbeispiel auch aus einem gemeinsamen,
zwei Funktionen erfüllenden Geber bestehen können. Dieses
Ausführungsbeispiel eignet sich besonders zur Realisierung mittels
digitaltechnischer Bauelemente und -gruppen. Die Einspritzzeitpunktverlegung
erfolgt als Winkelverschiebung beispielsweise durch
Auszählen von Drehzahlmarken (Verschiebung um festen Δα-Winkel).
Ein erster Geber ist als Bezugsmarkengeber 10 ausgebildet und vermittelt
zu einem vorgegebenen Zeitpunkt T0 vor oberem Totpunkt (OT)
der Kurbelwellenposition eine Bezugsmarke (BM) durch welche sich
der weitere zeitliche Ablauf festlegen läßt. Der Bezugsmarkengeber 10
kann beispielsweise aus einem optoelektrischen, induktiven oder kapazitiven
Sensor 10a und einer Gebermarkierung 10b an einem sich
kurbelwellensynchron drehenden Teil bestehen, oder auch nur eine
spezielle Markierung am zweiten Gebersystem 11 abtasten, welches
entsprechend Fig. 2 als Drehzahlgeber ausgebildet ist und etwa durch
Erfassen des Vorbeilaufs von Anlasserzähnen 11b am sich kurbelwellensynchron
drehenden Anlasserzahnkranz Drehzahlmarken (n-Marken)
erzeugt, die entsprechend quantisiert eine Information über die jeweilige
Kurbelwellenposition darstellen. In den Kurvenverläufen b) und c)
der Fig. 3 ist das Auftreten der Bezugsmarke über dem Kurbelwellenwinkel
(°KW), nämlich einmal pro Kurbelwellenumdrehung sowie das
Auftreten der n-Marken über dem Kurbelwellenwinkel, beispielsweise
120mal pro Kurbelwellenumdrehung, dargestellt und zeitbezogen
hierzu bei a) der Welligkeitsverlauf der Batteriespannung UB.
Die Kurbelwellenbezugsmarke BM sowie die Drehzahlmarken gelangen
über den jeweiligen Gebern 10a, 11a nachgeschaltete Aufbereitungsblöcke
12 und 13 zu einer ersten Auswerte- oder Rechnerschaltung, die
dem durch das Auftreten der Bezugsmarke GM bestimmten Zeitpunkt T0
eine vorgegebene, gegebenenfalls mit anderen Betriebsparametern variierende,
jedenfalls von der Drehzahlinformation der n-Marken abhängige
Winkelverschiebung Z1 für den Normalspritzbeginn hinzufügt. Diese
Rechnerschaltung 14 liefert daher ein Ausgangszeitsignal T1, welches
über eine Verbindungsleitung 15 im weiteren Verlauf zunächst unmittelbar
einem nachgeschalteten Addierblock 16 zugeführt ist. Der Addierblock
16 bestimmt endgültig den realen Einspritzzeitbeginn, der entweder
als Zeitpunkt T0 + Z1 für den Normalbetrieb festgelegt ist oder eine
weitere Winkelverschiebung Z0 durch einen Block 17 erfährt. Die einzelnen
zeitlichen Abläufe sind in Fig. 3 bei d) dargestellt; man erkennt,
daß die Zusatzverschiebung Z0 abhängig sein kann mindestens von einer
Drehzahlinformation und selbstverständlich von einer Startinformation,
die angibt, daß es sich überhaupt um einen Startvorgang handelt. Durch
diese Zusatzverschiebung läßt sich der normal errechnete Einspritzzeitpunkt,
auf die Kurbelwellenumdrehung bezogen, aus dem Bereich
des oberen Totpunkts (Minimalspannung des Bordnetzes) in einen Bereich
maximaler Bordnetzspannung verschieben, wie der Vergleich
der Kurvenverläufe bei a) und d) in Fig. 3 erkennen läßt. Diese aufgrund
der Startinformation zeitverschobenen Einspritzimpulse sind
mit ti* bezeichnet. Der Schaltungsblock kann beispielsweise als
n-Marken-Zähler aufgebaut sein, der nach Auszählen einer vorgegebenen
Anzahl von n-Marken-Impulsen (festes Δα) im Ausgangssignal
erzeugt entsprechend der Zusatz-Winkelverschiebung Z0.
Handelt es sich um ein System mit doppelter Spritzfrequenz beim
Startvorgang, dann kann über einen weiteren Addierblock 18 dem
Zeitpunkt T1 eine dem Kurbelwellenwinkel von 180° entsprechende
Winkelverschiebung Z2 hinzugeführt werden, wobei die Winkelverschiebung
Z2 sich aus der über die Zusatzleitung 18a direkt dem
zweiten Addierblock 18 zugeführten n-Markeninformation bestimmen
läßt. Am Ausgang des zweiten Addierblocks 18 ergibt sich dann der
um 180°KW versetzte zweite Zeitpunkt T2 im zeitlichen Raster der
Kurbelwelleneinteilung entsprechend Fig. 3, welcher Zeitpunkt T2
sich mit der entsprechend synchron vom Block 17 gelieferten
Zusatzwinkelverschiebung Z0 sich zu einem weiteren, zusätzlichen
Einspritzimpuls ti*′ ergänzt.
Bei Kraftstoffzumeßsystemen, bei denen Kurbelwelleninformationen
nicht verfügbar sind, können die Zeitverschiebungen für den Einspritzbeginn
auch aus vorhandenen Zündzeitpunktinformationen abgeleitet
werden. Eine entsprechende Schaltung ist in Fig. 4 gezeigt,
mit Darstellung des Funktionsablaufs in den Diagrammen der Fig. 5.
Das Zündsignal gelangt nach Aufbereitung im Block 20 zu einer
ersten Entscheidungsschaltung 21, die über eine Leitung 21a einen
Startblock 22 dahingehend abfragt, ob eine Startbedingung überhaupt
vorliegt; dem Startblock 22 wird eine Startinformation, beispielsweise
abgeleitet aus der Drehung des Zündschlüssels oder dem drehenden
Anlasser über eine weitere Aufbereitungsschaltung 23 zugeführt.
Liegt keine Startbedingung vor, dann gelangt das Zündsignal
vom Ausgang 21b der Entscheidungsschaltung 21 unmittelbar auf
einen Schaltungspunkt 24, der der Bestimmung des Einspritzzeitpunktes
im Normalfall dient.
Ergibt sich, daß ein Startvorgang vorliegt (z. B. hochliegendes Startsignal
am Startblock 20), dann liefert der Startblock 22 ein erstes
Freigabesignal an einen Eingang 25a eines das Differential dU/t der
Batteriespannung UB bildenden Differentialblocks 25, dem ein weiteres
Freigabesignal an seinem Eingang 25b von einer Verzögerungszeitschaltung
26 zugeführt ist, die beim Auftreten des Zündsignals (bei
Spritzfrequenz 180°) jeweils angeworfen wird und nach einer vorgegebenen
Verzögerungszeit tv, die sowohl drehzahlabhängig bestimmt,
als gegebenenfalls auch konstant sein kann, die Bildung der zeitlichen
Ableitung der Batteriespannung endgültig freigibt, sowie die Weiterleitung
des gebildeten Differentials zu einer dem Differentialblock 26
nachgeschalteten Vergleichsschaltung 27. Die Bildung des Differentials
dU/dt entspricht einer direkten Abfrage des Batteriespannungsverlaufs.
Freigegeben wird der Vergleich des sich im zeitlichen Verlauf der
Batteriespannung ergebenden Differentials mit einem vorgegebenen,
sogenannten Schwellendifferential dann, wenn ein weiterer Entscheidungsblock
28 bei vorliegender Startbedingung feststellt, daß beispielsweise
die Drehzahl der Brennkraftmaschine unterhalb einer vorgegebenen
Schwellendrehzahl liegt oder beispielsweise ein Welligkeitssignal
der Batteriespannung dahingehend ausgewertet wird, daß diese
eine vorgegebene Welligkeit überschreitet, oder deren Absolutwert
eine absolute Spannungshöhe unterschreitet, die die Einspritzzeitpunkt
verschiebung rechtfertigt. In diesem Fall gelangt ein verschobenes
Einspritzzeitpunktsignal von der Vergleichsschaltung 27 zum
Schaltungspunkt 24.
Insgesamt ergibt sich folgender Funktionsablauf:
Nach einer vorgegebenen Zeit tv nach jedem Zündzeitpunkt (vergl.
die Diagrammverläufe bei b) und d) in Fig. 5, wird die Bildung der
Ableitung der Batteriespannung nach der Zeit freigegeben und erfaßt,
wobei in dem Moment, in welchem die jeweils kontinuierlich ermittelte
Ableitung der Batteriespannung einen vorgegebenen unteren Wert
(entsprechend Winkel α im Kurvenverlauf a) der Fig. 5 unterschreitet
- dieser Wert ist als dU/dtSchwelle bezeichnet - die Ansteuerung des
Einspritzventils zeitverschoben erfolgt. Dies entspricht einer Einspritzung
etwa im oberen Totpunkt entsprechend Spannungsmaxima
der Batteriespannung. Die von der Verzögerungszeitschaltung 26 vorgegebene
Zeitverzögerung tv - mit entsprechend verzögerter Triggerung
der dU/dt-Erfassung zum Zündzeitpunkt - ist deshalb empfehlenswert,
weil im Batteriespannungsminimum ebenfalls ein Steigerungswert
auftritt, der kleiner als der Schwellenwert des zeitlichen Batterie
spannungsdifferentials ist. Es versteht sich, daß die Freigabe der
dU/dt-Erfassung oder -Verarbeitung genausogut auch am Vergleichblock
27 angreifen kann. Diese Zeitverzögerung wird so lange durchgeführt,
bis im Mittel eine bestimmte Batteriespannung anliegt (UB
beispielsweise ca. 9 V) oder aber eine gewisse Drehzahl des Motors
(was einer höheren Batteriespannung mit geringerer Welligkeit entspricht)
erreicht wird. Dies wird vom zweiten Vergleichsblock 28 bestimmt,
dem entsprechende Drehzahl- und Batteriespannungssignale
zugeführt sind.
Eine zweite Möglichkeit der Ableitung der Einspritzzeitpunktverschiebung
aus dem Zündzeitpunkt ist in Fig. 6 dargestellt; sie beruht auf
der Erkenntnis, daß die Zeit zwischen dem Zündzeitpunkt und dem Auftreten
maximaler Spannung im Welligkeitsverlauf der Batteriespannung
in einem festen Zusammenhang zur Motordrehzahl steht, so daß der
bei vorliegender Startbedingung erfolgende, zeitverschobene Einspritzbeginn
generell nach einer gewissen Verzugszeit erfolgen kann, die
eine Funktion der Drehzahl ist, also tV = f(n). Entsprechend Fig. 6
gelangt das Zündsignal nach Aufbereitung in Block 30 sowohl zu einer
ersten Entscheidungsschaltung 31, die sinngemäß und ihrem Aufbau
der Entscheidungsschaltung 21 der Fig. 4 entsprechen kann, als auch
zu einem Verzugszeit-Schaltungsblock 32, der eine sich ändernde
Verzugszeit tV = f(n) entsprechend dem Kurvenverlauf der Fig. 7
erstellt.
Die Funktion ist dann so, daß bei Entscheidung des Schaltungsblocks
31, daß eine Startbedingung vorliegt, ein Addierblock 33 angesteuert
und freigegeben wird, der zu dem zum Zeitpunkt T auftretenden Zündsignal
die drehzahlabhängige Verzugszeit tV addiert und zur Realbestimmung
des verschobenen Einspritzzeitbeginns einem Schaltungspunkt
34 zuführt. Für die Schaltungsausführung der Fig. 6 ist das
Impulsbild entsprechend Fig. 5 sinngemäß zutreffend, wobei diese
vereinfachte Ausführungsform auf der Überlegung beruht, daß die
Verschiebung des Einspritzzeitpunktes bei Startbedingungen lediglich
so weit durchgeführt werden muß, daß die Ansteuerung der Einspritzventile
weitestgehend im Bereich der Spannungsmaxima der Batteriespannung
erfolgt, die zeitlich ja eine gewisse Breite aufweisen. Der
Kurvenverlauf der Fig. 7 läßt sich durch entsprechend ausgebildete
Zeitgeber im Bereich des Verzugszeit-Schaltungsblocks 32 realisieren,
beispielsweise durch Verwendung eines Monoflops mit drehzahlabhängig
gesteuerter Standzeit. Ein solcher Zeitgeber als monostabiles
Kippglied wird zum Zeitpunkt T angeworfen. Die Standzeit des
Monoflops ist dann auf die Anzahl von eingehenden Drehzahlinformationen
etwa entsprechenden n-Markenimpulse bezogen. Die Realisierung
kann über einen die n-Marken summierenden Integrator
(Kondensator) erfolgen, dessen Ladehöhe als Maß für die Rückkippzeit
des verwendeten Monoflops bestimmend ist. Die Dauer des metastabilen
Zustands des Monoflops entspricht dann der insoweit drehzahlabhängigen
Verzugszeit. Die Abschaltung der Zeitverzögerung
für den Einspritzbeginn entsprechend den Fig. 6 und 7 kann dann
allmählich im Sinne der im Diagrammverlauf der Fig. 7 angegebenen
Funktion I oder auch überproportional ab einer bestimmten Drehzahl,
dem strichpunktierten Verlauf bei I′ folgend, durchgeführt werden.
Es versteht sich im übrigen, daß die zeitliche Verschiebung der
Einspritzimpulse auch nur lediglich einmalig erfolgen kann.
Claims (13)
1. Verfahren zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes bei
Brennkraftmaschinen mit intermittierender Einspritzung während des
Startvorgangs, dadurch gekennzeichnet, daß unter Startbedingungen
der Ansteuerzeitpunkt für die Einspritzventile um eine(n) drehzahl-
oder batteriespannungsabhängige(n) Verzögerungs-Zeitdauer oder
-Winkel (Z0, tV) derart verschoben wird, daß dieser sich jeweils
etwa im nächstfolgenden Maximum der drehzahlabhängig zyklisch
schwankenden Bordnetzspannung (Batteriespannung UB) befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Vorhandensein einer auf den oberen Totpunkt (OT) bezogenen Bezugs
markeninformation (BM) sowie einer Kurbelwellenwinkel-Information
(n-Marken) zunächst der Normal-Einspritzbeginn durch
Addition einer ersten, n-Marken-abhängigen Zeitdauer oder festen
Kurbelwellenwinkel (Z1) zum Bezugsmarkenzeitpunkt (T0) bestimmt
und anschließend eine weitere(r), drehzahlabhängige(r)
Verzögerungs-Zeitdauer oder -Winkel (Z0) hinzugefügt wird zur
Ermittlung des verschobenen Einspritzzeitbeginns.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelter
Spritzfrequenz dem Normal-Einspritzzeitpunkt (T1) eine je nach
Zylinderzahl einem vorgegebenen Kurbelwellenwinkel (90°, 120°, 180°)
entsprechende Zeitdauer (Z2) konstant hinzugefügt wird zur Ermittlung
eines zweiten Normal-Einspritzzeitpunktes (T2), mit entsprechender
Addition der drehzahlabhängigen Verzögerungs-Zeitdauer oder -Winkel
(Z0).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
fehlender, kurbelwellenwinkelbezogener Information der zeitlich
verschobene Einspritzzeitpunkt aus der Zündzeitpunktinformation
(T) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach
einer vorgegebenen, gegebenenfalls drehzahlabhängigen, internen
Verzögerungszeit (tV) die Erfassung des zeitlichen Differentials
(dU/dt) der Batteriespannung (UB) bzw. der Vergleich dieses
Differentials mit einem vorgegebenen Schwellendifferential freigegeben
wird und nach Entscheidungsüberprüfung auf Vorliegen
von Startbedingungen sowie ferner Vorliegen bestimmter Drehzahl-
sowie Bordnetzspannungsbedingungen die Ansteuerung der Einspritzventile
erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Zeitpunkt (T) des Auftretens des Zündsignals ein Verzögerungszeitblock
zur Erstellung einer drehzahlabhängigen Verzugszeit (tV)
angeworfen und bei Vorliegen einer Startinformation die Addition
der Verzugszeit zum Zündzeitpunkt (T) freigegeben wird zur Verschiebung
des Einspritzzeitpunktes in das Batteriespannungsmaximum.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verzugszeit drehzahlabhängig einem vorgegebenen Kurvenverlauf folgt
und gegebenenfalls auch nur eine einmalige Verschiebung der Einspritzimpulse
vorgenommen wird.
8. Vorrichtung zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen
mit intermittierender Einspritzung während des
Startvorgangs, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Addierschaltung (16, 33) vorgesehen ist, die zum Zeitpunkt
(T, T0) des Auftretens eines Zündsignals bzw. einer Bezugsmarke
eine(n) drehzahlabhängige(n) Verzögerungs-Zeitdauer oder -Winkel
hinzuaddiert derart, daß der reale Einspritzzeitpunkt
jeweils in den Spannungsmaxima der welligkeitsbehafteten Batteriespannung
(UB) auftritt.
9. Vorrichtung zur Bestimmung des Einspritzzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen
mit intermittierender Einspritzung während des
Startvorgangs, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
durch Bildung des zeitlichen Differentials der Batteriespannung
durch einen Differentialblock (25) der Batteriespannungsverlauf
direkt abgefragt und die Freigabe des Einspritzzeitbeginns bei Vorliegen
von Startbedingungen hierauf bezogen erfolgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
nach Aufbereitung einer Bezugsmarkeninformation oberer Totpunkt
(BM) und von kurbelwellenwinkelproportionalen Informationen
(n-Marken) in Entscheidungsblöcken (12, 13) eine erste
Addierschaltung (14) vorgesehen ist, die dem Bezugszeichenzeitpunkt
(T0) eine vorgegebene,
gegebenenfalls von weiteren Betriebsparametern abhängige
kurbelwellenbezogene Zeitdauer (Verschiebewinkel Z1) hinzufügt zur
Gewinnung eines auf die Kurbelwellenposition bezogenen zweiten Zeitpunktes
(T1), der als Ausgangspunkt für die Einspritzzeitpunktverlegung
der zweiten Addierschaltung (16) zugeführt ist, die die drehzahlabhängige
Verzögerungszeitdauer oder Verschiebewinkel (Z0) von
einem Schaltungsblock (17) erhält, der bei Vorliegen einer Startinformation
aus einem Drehzahlsignal (n-Marken) die Verzögerungs-
Zeitdauer oder den -Winkel (Z0) erstellt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Zündzeitpunktsignal (T) nach Aufbereitung in einem Schaltungsblock
(30) einem Verzugszeit-Schaltungsblock (32) zugeführt ist, der
drehzahlabhängig entsprechend einem vorgegebenen Kurvenverlauf
eine Verzugszeit (tV) erstellt und einem Addierer (33) zuführt,
der zur Freigabe des Einspritzzeitpunktes von einer Entscheidungsschaltung
(31) bei Vorliegen einer Startinformation angesteuert
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur
direkten Abfrage des Batteriespannungssignals ein Differentialblock
(25) vorgesehen ist, der, gegebenenfalls zeitverzögert zum
Zündzeitpunkt, zur Bildung der zeitlichen Ableitung (dU/dt) der
Batteriespannung (UB) freigegeben ist und dem eine Vergleichsschaltung
(27) nachgeschaltet ist, die das Batteriespannungsdifferential
mit einem vorgegebenen Schwellendifferential vergleicht
und bei Übereinstimmung ein zeitverzögertes Ansteuersignal für
die Einspritzventile erzeugt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Startblock (22) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal einer Start-
Entscheidungsschaltung (21) zugeführt ist, die bei Vorliegen von
Startbedingungen eine zweite Entscheidungsschaltung (28) ansteuert,
die die Differential-Vergleichsschaltung (27) dann zur Erzeugung
eines zeitverschobenen Einspritzzeitpunktes freigibt, wenn eine
vorgegebene Schwellendrehzahl nicht überschritten ist oder bis
eine bestimmte Batteriespannung im Mittel anliegt.
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