DE10116486A1 - Startabbruchsystem und -verfahren für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Startabbruchsystem und -verfahren für einen VerbrennungsmotorInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein System sowie ein Verfahren zum kontrollierten Abbrechen eines Startvorgangs für einen Verbrennungsmotor. Die Erfindung zielt darauf ab, die herkömmlicherweise auftretende Gefahr einer Beschädigung des Motors bei einem Startabbruch durch eine unter Umständen im Bereich der Ansaugrohre stattfindenden Verbrennung eines im Brennraum befindlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches auszuschließen. Dazu wird erfindungsgemäß ein Rückdrehen des Motors mit Hilfe des Anlassers unterbunden, wobei gleichzeitig die Einspritzanlage abgeschaltet und eine Zündung unterdrückt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum kontrollierten Ab
brechen eines Startversuches für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen
Boxermotor eines Motorrads.
Üblicherweise werden Verbrennungsmötoren mittels eines als Anlasser bezeichneten
Elektromotors gestartet. Die Betätigung des Anlassers erfolgt bei Kraftfahrzeugen übli
cherweise durch Drehen des Zündschlüssels im Zündschloß. Dabei wird ein Start
schalter betätigt. Bei Motorrädern erfolgt die Betätigung des Anlassers dagegen übli
cherweise durch einen separaten Startknopf bzw. -schalter, der nach Einschalten der
Zündung mit dem Zündschlüssel betätigt werden muß. In beiden Fällen wird der Anlas
ser bei einem Startversuch nur solange betrieben, wie der Startschalter betätigt wird, d. h.
bis zum Loslassen des Zündschlüssels beim Kraftfahrzeug bzw. des Startknopfes
beim Motorrad.
Von Zeit zu Zeit geschieht es, daß der Startschalter losgelassen wird, bevor der Ver
brennungsmotor läuft. Ein derartiger verfrühter Abbruch des Startvorganges führt bei
Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Boxermotoren unter Umständen zum Rück
drehen des Motors, wodurch das im Verbrennungsraum bzw. in den Verbrennungsräu
men befindliche Kraftstoff-Luft-Gemisch sich durch den Zündvorgang in den Saugroh
ren entzündet. Dies kann zu Beschädigungen des Motors, insbesondere der Saugrohre,
und in Extremfällen sogar zu deren "Absprengen" führen. Ferner kann die Kraftstofflei
tung durch einen derartigen Zündvorgang abreißen und Kraftstoff auslaufen bzw. her
ausspritzen (p ≦ 3,0 bar).
Dieses Problem wird herkömmlicherweise durch mechanische Sicherungsmaßnahmen
entschärft. Jedoch findet selbst dann die Zündung bzw. die Explosion des Kraftstoff-
Luft-Gemisches nach wie vor im Ansaugschnorchel statt und kann zu Schäden am
Fahrzeug bzw. am Motor führen. Ferner sind diese bekannten Sicherungsmaßnahmen
technisch aufwendig, teuer und optisch störend.
Aus der DE-A-197 27 595 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Starten einer
Brennkraftmaschine bekannt, die sich mit den Problemen der Startresonanz beschäftigt.
Gemäß diesem Verfahren und dieser Vorrichtung wird der Brennkraftmaschine mit Be
ginn des Startvorganges Kraftstoff zugeführt, das Ende der Startbetätigung ermittelt
oder erfaßt, die Drehzahl der Brennkraftmaschine mit einer in Abhängigkeit von einem
Zustandsparameter der Brennkraftmaschine ermittelten Grenzdrehzahl verglichen und
der Startvorgang fortgesetzt, falls die Drehzahl größer als die Grenzdrehzahl ist und
ansonsten abgebrochen. Ein kontrolliertes Abbrechen des Startvorganges ist dieser
Druckschrift jedoch nicht zu entnehmen.
Die EP-A-1 001 151 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontrollierten Ab
stellen eines Verbrennungsmotors, der eine Kraftstoff-Einspritzsteuerung und eine
Zündsteuerung umfaßt und bei der ein unmittelbar oder mittelbar mit dem Verbren
nungsmotor gekoppelter Elektromotor und/oder Generator (Elektro-Maschine) sowie
eine weitere Steuerung vorgesehen ist. Um ein kontrolliertes Abstellen zu gewährlei
sten, wird ein Abstellsignal für den Verbrennungsmotor erfaßt, die Kraftstoffeinspritzung
bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Zündung unterbrochen, eine bestimmte Mo
tordrehzahl über eine bestimmte Zeit oder eine bestimmte Anzahl von Kurbelwellenum
drehungen mittels der Elektro-Maschine aufrechterhalten, und schließlich der Verbren
nungsmotor mittels der Elektro-Maschine gestoppt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Sy
stem sowie ein Verfahren für einen kontrollierten Startabbruch beim Anlassen eines
Verbrennungsmotors bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Pa
tentansprüche gelöst.
Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, einen eingeleiteten Startab
bruch zu einem unkritischen Zeitpunkt zu beenden. Dazu wird erfindungsgemäß beim
Einleiten des Startabbruchs, d. h. beim Loslassen des Startschalters bzw. des Zünd
schlüssels, die Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches unterbunden und die Zündung ab
geschaltet, wobei gleichzeitig der Anlasser weiterhin eingespurt bzw. eingerückt bleibt,
um ein Rückdrehen des Motors zu verhindern.
Dadurch wird auf effektive und sichere Weise ein vollautomatischer Startabbruch ge
währleistet, der Schäden am Motor und/oder Fahrzeug sowie mögliche Verletzungen
verhindert und die bisher üblichen mechanischen Sicherungsmaßnahmen überflüssig
macht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Startabbruchsystems für einen Verbrennungsmotor.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße System zeigt einen Anlasser
2 zum Anlassen eines Verbrennungsmotors 4 auf herkömmliche Weise. Dazu kann der
Anlasser 2 mit dem Motor 4 mittels einer Einspur- bzw. Einrückeinrichtung 6 verbunden
und nach erfolgtem Starten des Motors 4 voneinander getrennt werden. Zum Auslösen
bzw. Einleiten des Startvorganges steht der Anlasser 2 mit einem Startschalter 8 in
Verbindung, beispielsweise in Form eines Startknopfes beim Motorrad oder der bei
Kraftfahrzeugen üblichen Ausgestaltung des Zündschlosses. Bei einem (durch den Pfeil
10 angedeuteten) Betätigen des Startschalters 8 wird der Anlasser 2 in Gang gesetzt.
Um das vom Anlasser 2 abgegebene Drehmoment auf den Motor 4 zu übertragen, muß
die Einrückeinrichtung 6 eingerückt werden, wozu eine Betätigungseinrichtung 12 vor
gesehen, die mit einer mit dem Startschalter 8 in Verbindung stehenden Einrücksteue
rung 14 in Verbindung steht. Das heißt, beim Betätigen des Startschalters 8 wird ein
entsprechendes Steuersignal an die Einrücksteuerung 14 übermittelt, die wiederum ein
Signal an die Betätigungseinrichtung 12 weiterleitet, um die Einrückeinrichtung 6 einzu
rücken. Gleichzeitig wird beim Betätigen des Startschalters 8 jeweils ein Signal an eine
Einspritzsteuerung 16 sowie an eine Zündsteuerung 18 weitergegeben. Daraufhin setzt
die Einspritzsteuerung 16 eine Einspritzanlage 20 und die Zündsteuerung 18 eine Zün
danlage 22 in Funktionsbereitschaft, so daß beim Drehen des Motors 4 durch den An
lasser 2 Kraftstoff-Luft-Gemisch eingespritzt und zur Explosion gebracht wird.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, können die Einrücksteuerung 14, die Einspritz
steuerung 16 und die Zündsteuerung 18 in einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung
24 zusammengefaßt sein. Diese Steuerungseinrichtung 24 kann wiederum ein Be
standteil der gesamten Motorsteuerung sein.
Das vorstehend beschriebene und in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße System ist
auf besonders vorteilhafte und effektive Weise für einen vollautomatischen Startabbruch
ausgebildet. Ein durch das Beenden der Betätigung des Startschalters 8 eingeleiteter
Startabbruch erzeugt ein entsprechendes Startabbruchsignal und führt dieses der
Steuerungseinrichtung 24, insbesondere der Einrücksteuerung 14, der Einspritzsteue
rung 16 und der Zündsteuerung 18 sowie einem Zeitverzögerungsglied bzw. Timer 26
zu. Das Startabbruchsignal veranlaßt im wesentlichen augenblicklich, daß die Einspritz
steuerung 16 und die Zündsteuerung 18 ein jeweiliges Steuersignal erzeugen und die
ses der Einspritzanlage 20 bzw. der. Zündanlage 22 zuführen. Infolge dieser Signale
wird eine weitere Zufuhr des Kraftstoff-Luft-Gemisches von der Einspritzanlage 20 un
terbunden und die Zündausgabe der Zündanlage 22 unterdrückt. Gleichzeitig verur
sacht das dem Timer 26 zugeführte Startabbruchsignal, daß der Anlasser 2 nicht au
genblicklich beim Einleiten des Startabbruchs abgeschaltet wird, sondern eine vorbe
stimmte Zeit weiter mit Energie versorgt wird. Darüber hinaus wird das Startabbruchsi
gnal durch den Timer 26 zeitverzögert an die Einrücksteuerung 14 weitergeleitet (in Fig.
1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt), auf dessen Basis ein Steuersignal zum Aus
rücken der Einrückeinrichtung 6 an die Betätigungseinrichtung 12 ausgegeben wird.
Diese durch den Timer 26 bewirkte Zeitverzögerung kann entweder gleich der Zeit bis
zum Abschalten des Anlassers 2 oder davon unterschiedlich sein.
Die vorgegebene Zeitdauer bis zum Abschalten des Anlassers 2 und die Zeitdauer bis
zum Auskuppeln der Einspureinrichtung 6 ist dabei so ausgewählt, daß der Anlasser 2
erst gestoppt und die Einspureinrichtung 6 ausgerückt wird, wenn keine Gemischent
flammung mehr erfolgen kann. Im Anschluß daran wird die Steuerungseinrichtung 24 in
erneute Startbereitschaft versetzt.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß das erfindungsgemäße System und Verfahren
zum kontrollierten Startabbruch für einen Verbrennungsmotor dafür Sorge trägt, daß ein
Rückdrehen des Motors 4 und ein Verbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Be
reich der Saugrohre unterbunden wird, wodurch die Gefahr der Beschädigung des Mo
tors und/oder Fahrzeugs sowie das Verletzungsrisiko erheblich reduziert wird.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum kontrollierten Abbrechen eines Startvorgangs für einen Verbren
nungsmotor (4) mit:
- a) einem Anlasser (2);
- b) einer Steuerungseinrichtung (24), die mit dem Anlasser (2), einer Einspritz anlage (20) und einer Zündanlage (22) in Wirkverbindung steht; und
- c) einem Timer (26) zum Verzögern der Abschaltung des Anlassers (2) bezo gen auf den Zeitpunkt des Abschaltens der Einspritzanlage (20) und der Zündanlage (22) in Antwort auf ein Startabbruchsignal.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Anlasser (2) durch eine mittels einer Be
tätigungseinrichtung (12) ansteuerbare Einrückeinrichtung (6) mit dem Motor (4) in
und außer Wirkverbindung bringbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinrichtung (24) mit der Betä
tigungseinrichtung (12) in Wirkverbindung steht und das Abschalten des Anlassers
(2) mit einem Ausrücken der Einrückeinrichtung (6) gekoppelt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anlasser (2) mit einem
Startschalter (8), der mit der Steuerungseinrichtung (24) in Wirkverbindung steht,
betätigbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuerungseinrichtung
(24) eine mit der Betätigungseinrichtung (12) in Wirkverbindung stehende Einrück
steuerung (14), eine mit der Einspritzanlage (20) in Wirkverbindung stehende Ein
spritzsteuerung (16) sowie eine mit der Zündanlage in Wirkverbindung stehende
Zündsteuerung (18) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Timer (26) in die Steue
rungseinrichtung (24) integriert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungseinrichtung
(24) in eine Motorsteuerung für den Motor (4) integriert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Timer (26) mit dem
Startschalter (8), dem Anlasser (2) und optional mit der Steuerungseinrichtung
(24) in Wirkverbindung steht.
9. Verfahren zum kontrollierten Abbrechen eines mit einem Anlasser (2) durchge
führten Startvorgangs für einen Verbrennungsmotor (4) mit den Schritten:
- a) Erfassen eines Startabbruchsignals;
- b) Zuführen des Startabbruchsignals an eine Steuerungseinrichtung (24), um ein weiteres Einspritzen von Kraftstoff-Luft-Gemisch und weitere Zündaktivi täten zu unterbinden;
- c) Zuführen des Startabbruchsignals an einen Timer (26) zum Verzögern der Abschaltung des Anlassers (2) und/oder der Trennung des Anlassers (2) vom Motor (4) bezogen auf den Zeitpunkt des Unterbindens der Einspritzung und der Zündaktivitäten.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Abbrechen des Startvorgangs durch Be
enden der Betätigung eines mit dem Anlasser (2) in Wirkverbindung stehenden
Startschalters (8) eingeleitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Zuführen des Startabbruchsignals
gemäß Schritt (b) durch Zuführen des Startabbruchsignals an eine Einspritzsteue
rung (16) und eine Zündsteuerung (18) erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Anlasser (2) durch eine
mittels einer Betätigungseinrichtung (12) ansteuerbare Einrückeinrichtung (6) mit
dem Motor (4) in und außer Wirkverbindung bringbar ist und die Steuerungsein
richtung (24) mit der Betätigungseinrichtung (12) in Wirkverbindung steht, um das
Abschalten des Anlassers (2) mit einem Ausrücken der Einrückeinrichtung (6) zu
koppeln.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Steuerungseinrichtung (24) eine mit der
Betätigungseinrichtung (12) in Wirkverbindung stehende Einrücksteuerung (14)
aufweist, die als Antwort auf ein vom Timer (26) geliefertes Signal die Einrückein
richtung (6) ausrückt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Timer (26) das Ab
schalten des Anlassers (2) so steuert, daß der Motor (4) solange in Vorwärtsrich
tung bewegt wird bis keine Gemischentflammung mehr erfolgen kann.
15. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und des Verfah
rens nach einem der Ansprüche 9 bis 14 für einen Boxermotor, insbesondere ei
nen in einem Motorrad vorgesehenen Boxermotor.
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