WO2004101976A1 - Verfahren zum abstellen einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for stopping an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle.
  • the stopping of an internal combustion engine of a motor vehicle is usually initiated by the driver with the ignition key.Thus, the fuel supply is interrupted by turning the ignition key, ie injection valves or injectors are no longer energized of the internal combustion engine is initiated by an engine control unit after certain conditions such as a vehicle speed of zero and an actuation of the brake of the motor vehicle are met.
  • the problem is that the actual present position of the internal combustion engine, ie the angular position of Crankshaft and the camshaft and thus the cylinder position are initially unknown. Only after the shafts of the internal combustion engine rotate, the associated sensors deliver evaluatable output signals from which the instantaneous angular position of the crankshaft and the camshaft can be determined.
  • crankshaft sensor wheel Only when certain engine-specific conditions are met and the reference mark of the crankshaft sensor wheel is detected, a synchronization can take place, in which the correct angular position of the crankshaft and camshaft is detected and in the case of which the correct cylinder positions are known.
  • the start time can vary considerably. There are particularly unfavorable and particularly favorable starting positions. In the worst case, for example, requires a 4-cylinder 4-stroke engine about 180 ° crankshaft longer for a start of the engine.
  • the direct start of an Otto internal combustion engine is only possible if the necessary for the direct start discharge position of the crankshaft is achieved by chance.
  • DE 198 58 992 AI describes a start / drive unit for an internal combustion engine of a motor vehicle, in which the actual starting process of the internal combustion engine precedes a StartGermanungsphase in which the starting conditions are detected with a closed clutch and a decision on the subsequent phase of operation is made.
  • a start clarification phase an internal combustion engine can be started without the usual starter.
  • DE 100 30 001 Al discloses a method for the controlled shutdown of a - internal combustion engine, in which the crankshaft is moved after completion of the discharge operation in the desired angular position;
  • DE 100 50 170 A1 describes a method in which, during the switching-off operation of the internal combustion engine, braking or driving means bring the crankshaft into a predetermined rest position.
  • crankshaft is actively positioned during the discharge process of the internal combustion engine, however, are only possible for certain, but not for all starting systems.
  • the inventive method is characterized by the fact that the internal combustion engine after the initiation of the shutdown, for example, by turning the ignition key or by the engine control unit in the stop-start operation of the motor vehicle, is turned off from a defined operating condition out.
  • the defined operating state is chosen such that a desired outlet position of the crankshaft is achieved.
  • the actual shutdown of the internal combustion engine is delayed after the time of initiation of the shutdown until a defined operating state of the internal combustion engine is reached. If the internal combustion engine is turned off from this defined operating state, then no active intervention in the discharge process is necessary, the crankshaft automatically reaches a desired discharge position, which corresponds to the most favorable starting position for a subsequent starting process of the internal combustion engine.
  • the defined operating state of the internal combustion engine can be determined by a specific rotational speed of the internal combustion engine, by a specific throttle position of the internal combustion engine, by a specific load of the generator and / or ancillaries, by a defined final injection and combustion in a specific cylinder of the internal combustion engine or by a combination of these Be given parameters.
  • the defined operating state for switching off the internal combustion engine varies depending on the type and structure of the internal combustion engine, but can be readily determined.
  • the defined operating state for stopping the internal combustion engine during operation of the internal combustion engine is further learned and optimized.
  • the outlet position of the crankshaft can be additionally controlled by an active influence of the outlet process. This happens For example, by changing the throttle position during the outlet orlauf, by changing the load in the belt drive during the discharge process (eg power steering pump, air conditioner, etc.), by actively braking the engine with the clutch of a downstream transmission and subsequent immediate opening of the clutch and the like.
  • an active influence of the outlet process For example, by changing the throttle position during the outlet orlauf, by changing the load in the belt drive during the discharge process (eg power steering pump, air conditioner, etc.), by actively braking the engine with the clutch of a downstream transmission and subsequent immediate opening of the clutch and the like.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Erfindungsgemäss ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass dass die Brennkraftmaschine nach dem Einleiten des Abstellvorgangs aus einem definierten Betriebszustand heraus abgestellt wird, wobei der definierte Betriebszustand derart gewählt ist, dass eine gewünschte Auslaufposition der Kurbelwelle erreicht wird. Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.

Description

Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Das Abstellen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs" wird üblicherweise durch den Fahrer mit dem Zündschlüssel eingeleitet. In der Regel wird durch Drehen des Zündschlüssels die Kraftstoffversorgung unterbrochen, d.h. Einspritzventile bzw. Injektoren werden nicht mehr bestromt. Im Falle eines Stopp- Start-Betriebes wird das Abstellen der Brennkraftmaschine durch ein Motorsteuergerät eingeleitet, nachdem gewisse Bedingungen wie beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit von Null und eine Betätigung der Bremse des Kraftfahrzeugs erfüllt sind.
Beim Einschalten einer Brennkraftmaschine - durch Drehen des Zündschlüssels durch den Fahrer bzw. durch das Motorsteuergerät im Stopp-Start-Betrieb des Kraftfahrzeugs - mit elektronisch geregelter Zündung und/oder Einspritzung besteht das Problem, dass die tatsächlich vorliegende Lage der Brennkraftmaschine, d.h. die Winkellage der Kurbel- und der Nockenwelle und damit die Zylinderstellung zunächst nicht bekannt sind. Erst nachdem sich die Wellen der Brennkraftmaschine drehen, liefern die zugeordneten Sensoren auswertbare Ausgangssignale, aus denen die momentane Winkelstellung der Kurbel- und der Nockenwelle ermittelt werden kann. Erst wenn bestimmte motorspezifische Bedingungen erfüllt sind und die Bezugsmarke des Kurbelwellen- geberrades erkannt ist, kann eine Synchronisation erfolgen, bei der die korrekte Winkelstellung von Kurbel- und Nockenwelle erkannt wird und bei der damit auch die korrekten Zylinderstellungen bekannt sind.
Beim Starten einer Brennkraftmaschine aus unterschiedlichen Positionen der Kurbelwelle kann die Startzeit erheblich variieren. Es gibt besonders ungünstige und besonders günstige Startpositionen. Im ungünstigsten Fall benötigt zum Beispiel ein 4-Zylinder-4-Takt-Motor etwa 180° Kurbelwelle länger für einen Start der Brennkraftmaschine. Der Direktstart einer Otto- Brennkraftmaschine ist nur dann möglich, wenn zufällig die für den Direktstart notwendige Auslaufposition der Kurbelwelle erreicht wird.
Zur Lösung dieser Problematik sind aus dem Stand der Technik bereits verschiedene Lösungsansätze bekannt.
So beschreibt zum Beispiel die DE 198 58 992 AI eine Start/ Antriebseinheit für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei der dem eigentlichen Startvorgang der Brennkraftmaschine eine Startklärungsphase vorausgeht, in der bei geschlossener Schaltkupplung die Startverhältnisse erfasst werden und eine Entscheidung über die nachfolgende Betriebsphase getroffen wird. Mittels dieser Startklärungsphase soll eine Brennkraftmaschine ohne den üblichen Starter gestartet werden können.
Ein weiterer Ansatz zur Lösung des oben erläuterten Problems besteht in dem aktiven Positionieren der Kurbelwelle beim Abstellen der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. 'So sind zum Beispiel aus der DE 198 35 045 C2, der DE 199 36 885 C2 und der DE 199 60 984 AI verschiedene Verfahren zur aktiven AuslaufSteuerung einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen die Kurbelwelle in einer bestimmten Winkelstellung angehalten wird, die einer möglichst günstigen Startposition der Brennkraftmaschine entspricht. Das Anhalten der Kurbelwelle in einer bestimmten Winkelstellung erfolgt gemäß der DE 198 35 045 C2 zum Beispiel mittels eines Bremssystems, im Fall der DE 199 36 885 C2 mittels eines Elektromotors zur Erzeugung eines Bremsdrehmoments, und im Fall der DE 199 60 984 AI mittels einer Ansteuerung der Gasauslassventile.
Alternativ ist es auch möglich, die Kurbelwelle während oder nach dem Auslaufvorgang der Brennkraftmaschine in eine gewünschte Winkelstellung zu bewegen. Die DE 100 30 001 AI offenbart ein Verfahren zum kontrollierten Abstellen einer - Brennkraftmaschine, bei dem die Kurbelwelle nach Beendigung des Auslaufvorgangs in die gewünschte Winkelstellung bewegt wird; die DE 100 50 170 AI beschreibt ein Verfahren, bei dem während des Abschaltvorgangs der Brennkraftmaschine bremsende oder antreibende Mittel die Kurbelwelle in eine vorbestimmte Ruhelage bringen.
Derartige Verfahren, bei denen die Kurbelwelle während des Auslaufvorgangs der Brennkraftmaschine aktiv positioniert wird, sind allerdings nur bei bestimmten, nicht aber bei allen Startsystemen möglich.
Der Vollständigkeit halber wird auch auf die DE 197 35 455 Cl verwiesen, die ein Verfahren offenbart, bei dem zum Reduzieren von Abgasemissionen aktiv in den Abstellvorgang einer Brennkraftmaschine eingegriffen wird. Dieser aktive Eingriff in den Abstellvorgang hat jedoch keinen unmittelbaren Einfluss auf die Auslaufposition der Kurbelwelle.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit dem die Startzeit eines anschließenden Startvorgangs der Brennkraftmaschine unabhängig vom Startsystem deutlich reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Brennkraftmaschine nach dem Einleiten des Abstellvorgangs, z.B. durch Drehen des Zündschlüssels oder durch das Motorsteuergerät im Stopp-Start-Betrieb des Kraftfahrzeugs, aus einem definierten Betriebszustand heraus abgestellt wird. Der definierte Betriebszustand ist dabei derart gewählt, dass eine gewünschte Auslaufposition der Kurbelwelle erreicht wird. Bei einem bekannten Auslaufverhalten der Brennkraftmaschine wird somit der eigentliche Abstellvorgang der Brennkraftmaschine nach dem Zeitpunkt des Einleitens des Abstellvorgangs verzögert, bis ein definierter Betriebszustand der Brennkraftmaschine erreicht ist. Wird die Brennkraftmaschine aus diesem definierten Betriebszustand heraus abgestellt, so ist anschließend kein aktiver Eingriff in den Auslaufvorgang notwendig, die Kurbelwelle erreicht automatisch eine gewünschte Auslaufposition, die einer möglichst günstigen Startposition für einen anschließenden Startvorgang der Brennkraftmaschine entspricht.
Der definierte Betriebszustand der Brennkraftmaschine kann durch eine bestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine, durch eine bestimmte Drosselklappenstellung der Brennkraftmaschine, durch eine bestimmte Belastung der Lichtmaschine und/oder der Nebenaggregate, durch eine definierte letzte Einspritzung und Verbrennung in einem bestimmten Zylinder der Brennkraftmaschine oder durch eine Kombination dieser Parameter gegeben sein. Der definierte Betriebszustand zum Abstellen der Brennkraftmaschine variiert je nach Art und Aufbau der Brennkraftmaschine, kann jedoch ohne weiteres ermittelt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der definierte Betriebszustand zum Abstellen der Brennkraftmaschine im Betrieb der Brennkraftmaschine weiter gelernt und optimiert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Auslaufposition der Kurbelwelle zusätzlich durch eine aktive Beeinflussung des Auslaufvorgangs gesteuert werden. Dies geschieht beispielsweise durch Verandern der Drosselklappenstellung wahrend des Auslauf organgs, durch Verandern der Last im Riementrieb wahrend des Auslaufvorgangs (z.B. Lenkhilfpumpe, Klimagerat, usw.), durch aktives Bremsen der Brennkraftmaschine mit der Kupplung eines nachgeschalteten Getriebes und anschließendem sofortigen Offnen der Kupplung und dergleichen.
Ferner ist es von Vorteil, die Bremsen des Kraftfahrzeugs wahrend des Auslaufvorgangs der Brennkraftmaschine anzusteuern, um eine Bewegung des Kraftfahrzeugs und damit eine unerwünschte Veränderung der Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu verhindern.
Mit dem oben beschriebenen und in den anhangenden Ansprüchen definierten Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine ist es unabhängig vom Startsystem der Brennkraftmaschine auf einfache Weise und ohne aktiven Eingriff in die Positionierung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine möglich, eine für einen anschließenden Startvorgang der Brennkraftmaschine möglichst gunstige Auslaufposition der Kurbelwelle zu erzielen. Anstatt von nicht-definierten Bedingungen beim Abstellen der Brennkraftmaschine, die eine grundsatzlich beliebige Auslaufposition der Kurbelwelle zur Folge haben, wird bei dem erfindungsgemaßen Verfahren die Brennkraftmaschine aus einem definierten Betriebszustand heraus abgestellt, der eine bestimmte Auslaufposition der Kurbelwelle zur Folge hat. Zu diesem Zweck muss nur das Auslaufverhalten der Brennkraftmaschine bekannt sein, welches im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine weiter zur Optimierung des Verfahrens gelernt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Brennkraftmaschine nach dem Einleiten des Abstellvorgangs aus einem definierten Betriebszustand heraus abgestellt wird, wobei der definierte Betriebszustand derart gewählt ist, dass eine gewünschte Auslaufposition der Kurbelwelle erreicht wird.
2. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der definierte Betriebszustand durch eine bestimmte
Drehzahl der Brennkraftmaschine gegeben ist.
3. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der definierte Betriebszustand durch eine bestimmte
Drosselklappenstellung der Brennkraftmaschine gegeben ist.
4. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der definierte Betriebszustand durch eine bestimmte Belastung der Lichtmaschine und/oder der Nebenaggregate gegeben ist.
5. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der definierte Betriebszustand durch eine definierte letzte Einspritzung und Verbrennung in einem bestimmten Zylinder der Brennkraftmaschine gegeben ist.
6. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der definierte Betriebszustand zum Abstellen der
Brennkraftmaschine gelernt und optimiert wird.
7. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auslaufposition der Kurbelwelle durch Verändern der Drosselklappenstellung während des Auslaufvorgangs beeinflusst wird.
8. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auslaufposition der Kurbelwelle durch Verändern der Last im Riementrieb während des Auslaufvorgangs beeinflusst wird.
9. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auslaufposition der Kurbelwelle durch aktives Bremsen der Brennkraftmaschine mit der Kupplung eines nachgeschalteten Getriebes beeinflusst wird.
10. Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass während des Auslaufvorgangs der Brennkraftmaschine die Bremsen des Kraftfahrzeugs angesteuert werden, um eine Bewegung des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
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