DE10042842A1 - Verfahren zum Motorstart bei mit Benzindirekteinspritzung betriebenen Verbrennungsmotoren, insbesondere mit mehreren Zylinderbänken - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Motorstart bei mit Benzin-Direkteinspritzung betriebenen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren, insbesondere solchen Motoren, die in mehrere Zylinderbänke eingeteilt sind und pro Zylinderbank je ein Hochdruck-Einspritzsystem aufweisen und ist dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar auf das Startsignal hin während einer ersten Phase (A) wenigstens jeweils eine Einspritzung nur in die Zylinder einer ersten Zylinderbank oder einen Teil der Zylinder und keine Einspritzung in die restlichen Zylinder ausgeführt wird. In einer darauffolgenden zweiten Phase (B) wird auch in die restlichen Zylinder bzw. Zylinderbänke eingespritzt (Figur 4).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Motorstart bei mit Benzin-Direkteinspritzung betriebenen Verbrennungs­ motoren, insbesondere solchen Motoren, die in mehrere Zylinderbänke unterteilt sind.

Die Benzin-Direkteinspritzung (BDE) wird bei einem im Kraftfahrzeug verwendeten Ottomotor mit einem Hochdruck­ einspritzsystem "Rail" ausgeführt. Der für eine optimale Verbrennung in Zylindern notwendige hohe Druck muss nach jedem Motorstart erst über einige Sekunden hinweg aufge­ baut werden. Deshalb erfolgt der eigentliche Startvorgang bei einem wesentlich niedrigeren Vordruck der Elektro- Kraftstoffpumpe.

Beim Kaltstart des Motors mit niedrigem Vordruck sind jedoch sehr große einzuspritzende Kraftstoffmengen not­ wendig, um eine sichere Verbrennung zu gewährleisten. Diese Verbrennung ist jedoch nicht optimal und es ent­ steht ein hoher Kraftstoffverbrauch mit entsprechend hohen Abgasemissionen. Die ersten Kaltstart-Einspritz­ vorgänge sorgen aufgrund der großen Kraftstoffmengen, die dem Hochdruckrail entnommen werden für einen sehr langsamen Aufbau des Hochdrucks; in der frühen Startphase liegt der Druck im Hochdruckrail aufgrund der Druck­ verluste zwischen der Elektrokraftstoffpumpe und dem Hochdruckrail sogar unterhalb des Vordrucks.

Da die Drehzahl während den ersten Verbrennungen rasch zunimmt, verkürzt sich auch die Zeit, die für die folgen­ den Einspritzungen zur Verfügung steht. Dadurch kann die gewünschte große Kraftstoffmenge nicht rechtzeitig vor der jeweiligen Zündung eingespritzt werden; die ent­ sprechend kleinere eingespritzte Kraftstoffmenge ver­ brennt nicht sicher und es kann zu Aussetzern mit entsprechender Verschlechterung der Abgaszusammensetzung kommen. Damit wird eine stetige Drehzahlzunahme ver­ hindert und es kann abwechselnd zu Drehzahleinbrüchen und -anstiegen kommen, bis nach einigen Sekunden die Drehzahl stabil und der Startvorgang beendet ist.

Bei einem Verbrennungsmotor mit Benzindirekteinspritzung steht für jeden Einspritzvorgang nur ein begrenztes Winkelfenster zur Verfügung: Der Beginn der Einspritzung ist nämlich erst sinnvoll, wenn das Auslassventil schon geschlossen hat, sonst würde der Kraftstoff unverbrannt gleich wieder ausgestoßen. Das Ende der Einspritzung ist durch die Druckverhältnisse im Brennraum bestimmt: Wenn der Druck im Brennraum größer ist als im Kraftstoff­ hochdruckspeicher (Rail), würden Brennraumgase zurück ins Rail gedrückt. Dabei ist zu beachten, dass beim Start im Kraftstoffhochdruckspeicher nur der Vordruck von der Elektrokraftstoffpumpe herrscht. Es soll somit vermieden werden, dass die Brennraumgase zurück ins Rail gedrückt werden. Im Verdichtungstakt wird der Druck im Brennraum ab einer bestimmten Kolbenstellung so groß, dass so ein "Rückblasen" eintreten würde. Dies ist zu vermeiden, weshalb die Einspritzung abgebrochen wird. Durch diese beiden Grenzen ist das Winkelfenster für die Einspritzung festgelegt. Wie schnell dieses Winkelfenster durchlaufen wird, hängt natürlich von der Drehzahl des Motors ab.

Wie erwähnt, sind bei tiefen Temperaturen (Kaltstart) große Einspritzmengen erforderlich. Durch die Ver­ brennungen in den ersten Zylindern steigt die Drehzahl mit jeder Verbrennung rasch an. Dadurch wird das Winkel­ fenster von späteren Zylindern so schnell durchlaufen, dass in sie nicht mehr genügend Kraftstoff eingespritzt werden kann. Dies wird natürlich mit zunehmender Zylinderzahl immer kritischer. Es ergeben sich Aussetzer, die das Abgas verschlechtern. Außerdem kann dadurch die Zündkerze benetzt werden, so dass das Entzünden von späteren Einspritzungen erschwert bzw. verhindert wird.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum schnellen und sicheren Motorstart von Benzin-Direkteinspritzungs­ verbrennungsmotoren, insbesondere solchen Motoren, die mehrere Zylinderbänke aufweisen, anzugeben, durch das die oben aufgezeigten Mängel, wie langsamer Aufbau des Hochdrucks, hoher Kraftstoffverbrauch, hohe Abgasemission und die Gefahr von Aussetzern vermindert bzw. vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

Erfindungsgemäß wird bei Verbrennungsmotoren mit Benzin- Direkteinspritzung, mehreren Zylinderbänken und je einem Hochdrucksystem (Rail) pro Zylinderbank der Startvorgang zunächst nur auf einer Zylinderbank mit Kraftstoff­ vordruck eingeleitet. Danach können die weiteren Zylinderbänke mit höherem Kraftstoffdruck zugeschaltet werden.

Mit nur einem Hochdrucksystem lassen sich einzelne Zylinder mit einem sinnvollen Ausblendmuster für die Einspritzung ausblenden, damit die Drehzahl langsamer ansteigt. Beispielsweise kann jeder zweite Zylinder so lange ausgeblendet werden, bis Hochdruck aufgebaut ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet folgende mögliche Ausführungen:
Grundsätzlich kann bei jeder Motorbauart individuell festgelegt werden, ob bzw. wann jedes einzelne Einspritz­ ventil während einer Kaltstartphase einspritzen soll. Dies gilt auch, wenn der Motor nur eine Zylinderbank und/oder nur ein Hochdrucksystem aufweist.

Beispiele

• a) Beim Mehrbank-Motor kann, je nach Anforderung, ein- oder mehrmals in alle Zylinder einer ersten Zylinderbank eingespritzt werden und dann ein- oder mehrmals in alle Zylinder der restlichen Zylinderbänke und anschließend in alle Zylinder aller Zylinderbänke gemäß der normalen Zündfolge, wobei, wie gesagt, individuell festgelegt werden kann, in welche Zylinderbank als erstes einge­ spritzt wird und wie die Reihenfolge der Zylinderbänke ist, in die daraufhin ein- oder mehrmals eingespritzt wird.
• b) Beim Mehrbank-Motor kann, je nach Anforderung ein- oder mehrmals in alle Zylinder einer ersten Zylinderbank und anschließend in alle Zylinder gemäß der normalen Zündfolge eingespritzt werden, wobei auch hier indivi­ duell festgelegt werden kann, welche Zylinderbank die erste sein soll.
• c) Beim Mehrbank-Motor kann, je nach Anforderung, nacheinander in verschiedene Zylinderbänke eingespritzt werden und danach erst in alle Zylinder aller Zylinder­ bänke gemäß der normalen Zündfolge, wobei die Reihenfolge der Zylinderbänke, in die eingespritzt wird, prinzipiell frei wählbar ist oder je nach Motorbauart individuell festgelegt werden kann. Innerhalb dieser Abfolge kann auch gleichzeitig in mehrere Zylinderbänke eingespritzt werden.
• d) Beim Einbank-Motor kann, je nach Anforderung, nach­ einander zunächst nur in einzelne verschiedene Zylinder, z. B. in jeden zweiten Zylinder, eingespritzt werden und danach erst in alle Zylinder gemäß der normalen Zündfolge, wobei die Reihenfolge der Zylinder, in die eingespritzt wird, prinzipiell frei wählbar ist oder je nach Motorbauart individuell festgelegt werden kann.

Weiterhin können Zeitpunkt, Häufigkeit und Reihenfolge der Einspritzungen in einzelne Zylinder in Abhängigkeit vom jeweils gemessenen Kraftstoffhochdruck gesteuert werden, gegebenenfalls bei jedem Startvorgang individuell.

Zusätzlich kann zu dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren, bei dem insbesondere das Kraftstoff-Hoch­ drucksystem entsprechend den Motorbänken unterteilt und eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Einspritz-Ausblend­ strategie zum Kaltstart ausgeführt wird, zum schnelleren Kaltstart und schnelleren Hochdruckaufbau und gleich­ zeitig geringerem Kraftstoffverbrauch und geringerer Abgasemission auch ein variables Railvolumen (z. B. ist das Railvolumen beim Startbeginn klein für schnellen Druckaufbau und wird erst später vergrößert) oder eine variable Fördercharakteristik der Elektro-Hochdruckpumpe, bei der z. B. die Pumpe beim Startbeginn sehr schnell oder sehr viel und erst später langsamer oder weniger fördert, beitragen.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuer­ elements, das für ein Steuergerät einer Brennkraft­ maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuer­ element abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.

Zeichnung

Fig. 1 zeigt schematisch und graphisch die Ein­ spritzfolge gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Motorstartverfahrens, angewendet auf einen in zwei Bänke unterteilten Achtzylindermotor;

Fig. 2 zeigt in gleicher Weise die Einspritzfolge eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Motor­ startverfahrens;

Fig. 3 zeigt in gleicher Weise die Einspritzfolge eines dritten Ausführungsbeispiels des Motorstartverfahrens gemäß der Erfindung, angewendet auf einen in vier Bänke unterteilten Achtzylindermotor;

Fig. 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines zur Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels des erfin­ dungsgemäßen Motorstartverfahrens ablaufenden Programms;

Fig. 5 veranschaulicht in Form eines Flussdiagramms ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Motor­ startverfahrens.

Fig. 6 zeigt in gleicher Weise wie Fig. 1 die Einspritzfolge eines weiteren Ausführungsbeispiels des Motorstartverfahrens gemäß der Erfindung, angewendet auf einen in zwei Bänke unterteilten Achzylindermotor;

Fig. 7 zeigt in gleicher Weise wie Fig. 1 die Einspritzfolge eines weiteren Ausführungsbeispiels des Motorstartverfahrens gemäß der Erfindung, angewendet auf einen Achtzylinder-Reihenmotor;

Fig. 8 zeigt in gleicher Weise wie Fig. 1 die Einspritzfolge eines weiteren Ausführungsbeispiels des Motorstartverfahrens gemäß der Erfindung, angewendet auf einen Fünfzylinder-Reihenmotor; und

Fig. 9 veranschaulicht in Form eines Flussdiagramms ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Motorstart­ verfahrens, angewendet auf einen Mehrzylindermotor mit nur einem Hochdruckeinspritzsystem (Rail).

Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist graphisch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Darin ist in Abszissenrichtung die Zünd-/Einspritzfolge und in Ordinatenrichtung von oben nach unten die Zylinderfolge eines in zwei Bänke I und II unterteilten Achtzylinder- Verbrennungsmotors mit Benzin-Direkteinspritzung darge­ stellt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel wird in der ersten Phase A mehrmals in alle Zylinder der Bank I (erste Zylinderbank) in der üblichen Zünd-/Einspritzfolge 1-3-4-2, dann in der Phase B mehrmals in die Zylinder 5-8 der Bank II (zweite Zylinderbank) in der Zünd-/Einspritzfolge 6-5-7-8 und schließlich in alle Zylinder 1-8 beider Zylinderbänke I und II in der normalen Zünd-/Einspritzfolge 1-6-3-5-4-7-2-8 einge­ spritzt.

Das in Fig. 1 graphisch dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 4 in Form eines die Verfahrensschritte dieses Ausführungsbeispiels veranschaulichenden Flussdiagramm dargestellt. In Fig. 4 sind auch die beiden Phasen A und B des Motorstartverfahrens angegeben. Entsprechend der Fig. 4 kann das Verfahren auch auf mehr als zwei Zylinderbänke angewendet werden.

Fig. 2 zeigt graphisch die Zünd-/Einspritzfolge eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Motor- Startverfahrens für einen zwei Zylinderbänke I und II aufweisenden Achtzylinder-Verbrennungsmotor mit Benzin- Direkteinspritzung. Jeder Zylinderbank ist ein separater Kraftstoffhochdruckspeicher (Rail) zugeordnet. Wieder sind, wie schon in Fig. 1, in Abszissenrichtung die Zünd-/Einspritzfolge und in Ordinatenrichtung von oben nach unten die Zylinderfolge dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in Phase A mehrmals in alle Zylinder der ersten Zylinderbank I in der Zündfolge 1-3-4-2 und dann in Phase B in alle Zylinder 2-8 gemäß der normalen Zündfolge 1-6-3-5-4-7-2-8 eingespritzt.

Fig. 3 veranschaulicht graphisch ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem beispielhaft von einem in vier Zylinderbänke I-IV unterteilten Achtzylinder-Verbrennungsmotor mit Benzin- Direkteinspritzung ausgegangen wird. Zunächst wird in Phase A in die erste Zylinderbank I, dann in Phase B gleichzeitig in die Zylinderbänke II und IV, anschließend in die Zylinderbank III und schließlich in alle acht Zylinder sämtlicher Zylinderbänke I-IV gemäß der normalen Zünd-/Einspritzfolge eingespritzt.

Wie erwähnt, ist die Reihenfolge der Zylinderbänke, in die die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ablaufenden Einspritzungen erfolgen, prinzipiell frei wählbar. Des­ halb kann das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel in folgender Weise abgewandelt werden:
z. B. kann zunächst in Bank II, dann in Bank I, dann in Bank III und IV und dann in alle vier Zylinderbänke oder zunächst in Bank IV, dann in die Bänke I und II und dann in alle vier Bänke gemäß der normalen Zünd-/Ein­ spritzfolge eingespritzt werden.

Die Reihenfolge der Zylinder ist unabhängig davon, ob der Motor in eine oder mehrere Bänke unterteilt ist, bei einem Motor mit gemeinsamem Kraftstoff-Hochdruckspeicher ebenfalls prinzipiell frei wählbar.

Eine weitere Alternative ist die individuelle Festlegung, z. B. bei jedem Startvorgang, des Zeitpunkts, der Häufig­ keit und der Reihenfolge der Einspritzungen in einzelne Zylinder oder Zylinderbänke abhängig vom jeweils anliegenden Kraftstoff-Hochdruck. Die beiliegende Fig. 5 veranschaulicht die zuletzt erwähnte Alternative in Form eines Verfahrensschritte darstellenden Flussdiagramms. Erfindungsgemäß wird in einer ersten Phase A nur in eine Zylinderbank (z. B. Zylinderbank I) entsprechend der Zündfolge dieser Bänke eingespritzt. Dann wird der Druck im Rail der anderen Zylinderbank oder der anderen Zylinderbänke erfasst und ein Vergleich ausgeführt, ob dieser Druck größer als ein Schwellwert ist. Dabei kann der Schwellwert eine Funktion der Laufdauer des Motors seit dem Start sein. Wenn die im zweiten Schritt durch­ geführte Abfrage ein positives Ergebnis liefert, d. h., wenn der Druck im Rail größer als der Schwellwert ist, erfolgt die Einspritzung und Zündung auch auf der anderen Zylinderbank (bzw. den anderen Zylinderbänken) ent­ sprechend der Zündfolge dieser Zylinderbank (Zylinder­ bänke) (Phase B). Wenn das Ergebnis der Abfrage im zweiten Schritt "NEIN" lautet, wird weiter nur in die Zylinder der ersten Zylinderbank entsprechend der Zünd­ folge derselben solange eingespritzt und gezündet, bis der Druck im Rail den Schwellwert überschritten hat.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird bei einem auf zwei Bänke aufgeteilten Achtzylindermotor in Phase A zunächst ein oder mehrmals nur in die Zylinder 1-4 der ersten Bank eingespritzt. Danach wird in Phase B in alle Zylinder 1-8 beider Bänke in der üblichen Einspritzfolge eingespritzt. Das in Fig. 6 gezeigte Beispiel läßt sich bei allen auf zwei Bänke aufgeteilte Motoren mit einer geraden Anzahl von Zylindern anwenden.

Die graphische Darstellung in Fig. 7 zeigt die Zünd-/Einspritzfolge eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Motorstartverfahrens für einen Achtzylinder-Reihenmotor mit Benzin-Direkteinspritzung. Diesem Motor ist nur ein einziger Kraftstoffhoch­ druckspeicher zugeordnet. Wie schon in Fig. 1, ist in Abszissenrichtung die Zünd-/Einspritzfolge und in Ordinatenrichtung von oben nach unten die Zylinderfolge dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in der ersten Phase A ein- oder mehrmals in ausgewählte Zylinder, in der Zündfolge 1-6-4-7 und dann in Phase B in alle Zylinder 1-8 gemäß der normalen Zündfolge 1-3-6-8-4-2-7-5 eingespritzt.

Fig. 8 zeigt in graphischer Darstellung in gleicher Weise wie Fig. 1 die erfindungsgemäß ausgeführte Zünd-/Ein­ spritzfolge bei einem Reihenmotor mit Benzin- Direkteinspritzung, der eine ungerade Zylinderzahl, in diesem Beispiel fünf Zylinder und nur ein gemeinsames Kraftstoffhochdruckeinspritzsystem aufweist. In der ersten Phase A wird in die Zylinder 1-5 in einer ausgewählten Zünd-/Einspritzfolge ein- oder mehrmals eingespritzt, und zwar in der Folge 1-4-3-2-5 und in späterer Phase (B) in der normalen Zünd-/Einspritzfolge 1-2-4-5-3.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Flussdiagramm wird das erfindungsgemäße Motorstartverfahren auf einen Mehr­ zylinder-Reihenmotor mit nur einem Hochdruckeinspritz­ system angewendet. Zunächst erfolgt eine Einspritzung und Zündung nur in einem Teil der Zylinder entsprechend einer zweckmäßig gewählten Zündfolge (vergleiche die Fig. 7 und 8). Dann wird abgefragt, ob der Druck im Rail größer als eine Schwelle ist, wobei diese Schwelle eine Funktion der Motortemperatur ist. Solange der Druck im Rail die Schwelle nicht überschreitet, wird weiterhin in der gewählten Zündfolge nur in einen Teil der Zylinder eingespritzt und gezündet. Wenn der Druck im Rail den Schwellwert überschreitet, wird schließlich in alle Zylinder entsprechend der normalen Zünd-/Einspritztolge eingespritzt.

Bei einem Reihenmotor kann dessen Kraftstoff- Hochdrucksystem im Sinne der Erfindung unterteilt und dann entsprechend der erfindungsgemäßen Verfahrens­ strategie zunächst in jeden zweiten Zylinder eingespritzt werden (jeder zweite Zylinder entspricht dann einer ersten Zylinderbank), dann in alle Zylinder gemäß der normalen Zündfolge.

Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, dass das erfindungsgemäße Motorstartverfahren einen schnellen und sicheren Motorstart bei in mehrere Zylinderbänke einge­ teilten Verbrennungsmotoren mit Benzin-Direkteinspritzung dadurch ermöglicht, dass auf das Startsignal hin eine Einspritzung zunächst in die Zylinder nur einer Zylin­ derbank erfolgt. Somit haben die ersten Einspritzvorgänge mehr als doppelten zeitlichen Abstand; der Drehzahl­ anstieg erfolgt daher zunächst langsamer, zumal zusätz­ liche Reib- und Pumparbeit für die restlichen, ge­ schleppten Zylinderbänke aufgebracht werden muss. Alle zur Sicherstellung der Verbrennung in den Zylindern der ersten Zylinderbank erforderlichen großen Kraftstoff­ mengen können aufgrund des langsamen Drehzahlanstiegs mit höherer Zuverlässigkeit eingespritzt werden, d. h. dass eine geringere Aussetzerwahrscheinlichkeit vorhanden ist.

Währenddessen kann in den anderen Zylinderbänken sehr schnell Druck aufgebaut werden, evtl. noch nicht der endgültig angestrebte Hochdruck, da hier keine Einspritz- Vorgänge und dadurch keine Druckeinbrüche stattfinden.

Nach einmaliger oder mehrmaliger Einspritzung in alle Zylinder der ersten Zylinderbank bzw. in die ausgewählten Zylinder spritzen nun ausschließlich die Einspritzventile der bisher nur mitgeschleppten Zylinder(bänke) ein. Alternativ können, wie beschrieben, auch nach einmaliger oder mehrmaliger Einspritzung in die Zylinder der ersten Bank, auch Einspritzungen in sämtliche Zylinder aller Zylinderbänke erfolgen (Fig. 2), und zwar in der normalen Zünd-/Einspritzfolge. Da die Zylinder der zunächst mitgeschleppten Zylinderbänke aufgrund des bereits erhöhten Drucks kleinere Kraftstoffmengen einspritzen, bewirken sie keine großen Druckeinbrüche in ihrem bankspezifischen Hochdrucksystem, sie tragen zu einer schnellen Drehzahlerhöhung bei. Die kleineren Kraft­ stoffmengen können trotz stetiger Drehzahlzunahme mit hoher Wahrscheinlichkeit vollständig eingespritzt und gezündet werden.

Während in die Zylinder der zuerst mitgeschleppten Zylinderbänke eingespritzt wird, kann im Hochdrucksystem der ersten Zylinderbank der Hochdruck rasch aufgebaut werden, da nun hier keine Einspritzvorgänge und keine Druckeinbrüche stattfinden.

Nachdem in alle Zylinder einmalig eingespritzt wurde, laufen alle Einspritzvorgänge gemäß der normalen Zündfolge in sehr rascher Folge bei hohem Druck und kleinen Kraftstoffmengen ab.

Bei einem, nur mit einem Hochdruckeinspritzsystem für alle Zylinder ausgerüsteten Verbrennungsmotor mit Benzin- Direkteinspritzung, egal, ob der Motor ein Reihenmotor ist oder die Zylinder auf mehrere Bänke unterteilt sind, fällt zwar der Vorteil weg, dass in einem zweiten Hochdruckeinspritzsystem schnell Hochdruck aufgebaut werden kann, dennoch können durch einen langsameren Hochlauf, der durch ein gezieltes Ausblendmuster hervor­ gerufen wird, Vorteile hinsichtlich der Abgasemission und der Vermeidung von Aussetzern erzielt werden.

Insgesamt kann die gewünschte Motorleerlaufdrehzahl schneller erreicht werden, der Startvorgang wird also verkürzt und erfolgt mit geringerem Benzinverbrauch. Hierdurch werden auch die Abgasemissionen beim Start­ vorgang gesenkt und die Gefahr von Aussetzern verringert.

Das erfindungsgemäße Motorstartverfahren, bei dem das Kraftstoff-Hochdrucksystem entsprechend der Einteilung in mehrere Zylinderbänke unterteilt ist, kann, wie erwähnt, auch z. B. bei ein Reihen-Sechsylinder, der mit zwei Hochdrucksystemen ausgerüstet ist, angewendet werden.

Ein Hochdrucksystem versorgt dann jeweils drei Zylinder. Diese drei Zylinder stellen dann die entsprechende Bank dar.

Ein insgesamt schnellerer Kaltstart bei schnellerem Hochdruckaufbau, ein geringerer Kraftstoffverbrauch und geringere Abgasemissionen lassen sich zusätzlich zu dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Motorstartverfahren, bei dem das Kraftstoff-Hochdrucksystem entsprechend der Ein­ teilung in mehrere Zylinderbänke unterteilt ist oder, wenn z. B. ein Reihen-Sechszylindermotor mit zwei Hoch­ drucksystemen ausgerüstet ist und mit einer erfindungs­ gemäßen Einspritz-Ausblendstrategie beim Kaltstart be­ trieben wird, dadurch erreichen, dass entweder das Rail­ volumen variabel ist (z. B. ist das Railvolumen beim Startbeginn klein, um einen schnellen Druckaufbau zu erreichen und wird erst später größer), oder indem die Pumpenfördergeschwindigkeit oder -menge variabel ist, indem die Pumpe beim Startbeginn sehr viel oder sehr schnell fördert und erst später langsamer wird oder weniger fördert.

Claims (12)

1. Verfahren zum Motorstart bei mit Benzin-Direkt­ einspritzung betriebenen Kraftfahrzeug-Verbrennungs­ motoren, insbesondere solchen, die in mehrere Zylinderbänke eingeteilt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
unmittelbar auf das Start­ signal hin während einer ersten Phase (A) wenigstens jeweils eine Einspritzung nur in die Zylinder einer ersten Zylinderbank oder in einen Teil der Zylinder und keine Einspritzung in die restlichen Zylinder ausgeführt wird, und dass
in einer darauffolgenden zweiten Phase (B) auch in die restlichen Zylinder oder die Zylinder einer anderen Zylinderbank oder der anderen Zylinderbänke eingespritzt wird.

2. Motorstartverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass
in der zweiten Phase (B) ein oder mehrmals ausschließlich in alle Zylinder der anderen Zylinderbank oder -bänke entsprechend deren normaler Zündfolge und nicht in die Zylinder der ersten Zylinderbank einge­ spritzt wird, und dass
unmittelbar darauf und weiterhin in alle Zylinder aller Zylinderbänke mit deren normaler Zündfolge eingespritzt wird.

3. Motorstartverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in der zweiten Phase (B) und weiterhin in alle Zylinder aller Zylinderbänke gemäß deren normaler Zündfolge eingespritzt wird.

4. Motorstartverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass, wenn der Motor wenigstens drei Zylinder­ bänke aufweist, in der zweiten Phase (B) nacheinander in verschiedene der anderen Zylinderbänke und unmittelbar darauf und weiterhin in alle Zylinder aller Zylinderbänke mit der normalen Zündfolge eingespritzt wird.

5. Motorstartverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Reihenfolge der Zylinderbänke, in die eingespritzt wird, frei wählbar ist.

6. Motorstartverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt, die Häufigkeit und/oder Reihenfolge der Einspritzungen in einzelne Zylinderbänke automatisch in Abhängigkeit vom jeweils herrschenden Kraftstoffhochdruck gesteuert oder geregelt werden.

7. Motorstartverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Zeitpunkt, die Häufigkeit und/oder die Reihenfolge der Einspritzungen bei jedem Startvorgang individuell und automatisch festgelegt werden.

8. Motorstartverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Reihen­ motor mit einer ungeraden Zylinderzahl und nur einem Hochdruckeinspritzsystem in der ersten Phase (A) nur in jeden zweiten Zylinder der normalen Zünd-/Einspritzfolge solange eingespritzt wird, bis jeder Zylinder wenigstens eine Einspritzung erhalten hat.

9. Motorstartverfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Reihenmotor mit einer geraden Zylinderzahl, der nur ein Hochdruckein­ spritzsystem aufweist, während der ersten Phase (A) jeder Zylinder entsprechend der normalen Zünd-/Einspritzfolge eine Einspritzung erhält und jedes zweite Einspritz­ ereignis ausgeblendet wird.

10. Steuerelement, insbesondere Read-Only-Memory oder Flash-Memory, für ein Steuergerät einer Brennkraft­ maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 geeignet ist.

11. Steuergerät für eine mit Benzin-Direkteinspritzung betriebene Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, insbesondere eines Motors mit mehreren Zylinderbänken, der pro Zylinderbank ein Hochdruck-Einspritzsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät während einer ersten Phase (A) wenigstens jeweils eine Einspritzung in die Zylinder einer ersten Zylinderbank oder in einen Teil der Zylinder und keine Einspritzung in die restlichen Zylinder ausführbar ist, und dass durch das Steuergerät in einer darauffolgenden zweiten Phase (B) auch in die restlichen Zylinder oder die Zylinder einer anderen Zylinderbank oder der anderen Zylinderbänke einspritzbar ist.

12. Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die mehrere Zylinder­ bänke und pro Zylinderbank ein Hochdruck-Einspritzsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Steuer­ gerät während einer ersten Phase (A) wenigstens jeweils eine Einspritzung in die Zylinder einer ersten Zylinder­ bank oder in einen Teil der Zylinder und keine Einspritzung in die restlichen Zylinder ausführbar ist, und dass durch das Steuergerät in einer darauffolgenden zweiten Phase (B) auch in die restlichen Zylinder oder in die Zylinder einer anderen Zylinderbank oder der anderen Zylinderbänke einspritzbar ist.