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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungssystem zum Anlassen einer Maschine mit einer ersten einen Verbrennungsdruck verwendenden Anlasseinrichtung zusätzlich zu einer zweiten einen Anlasser verwendenden Anlasseinrichtung. Bei der ersten einen Verbrennungsdruck verwendenden Anlasseinrichtung wird Treibstoff entweder in einen Zylinder in einem Arbeitstakt oder in einen Zylinder in einem Verdichtungstakt eingespritzt, um so den Verbrennungsdruck zum Anlassen einer Maschine zu erzeugen.
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Zurückliegend weist eine Fahrzeugmaschine ein automatisches Maschinenanhalte/-anlasssystem auf, (d.h. Leerlaufanhaltesystem), um Treibstoffverbrauch, Abgasemissionen und Lärm zu verringern. Das Maschinenanhalte/- anlasssystem hält eine Maschine an, wenn ein Fahrer ein Fahrzeug anhält und lässt die Maschine durch das Erregen eines Anlassers an, wenn der Fahrer das Fahrzeug anlässt, d.h., wenn der Fahrer z.B. auf ein Beschleunigerpedal tritt. Wenn das Fahrzeug in einem städtischen Bereich gefahren wird, wird das Fahrzeug regelmäßig angehalten. Entsprechend wird der Anlasser regelmäßig erregt, wobei eine Belastung des Anlassers und eine Belastung der Batterie groß wird. Deswegen ist der Anlasser geneigt kaputt zu werden, und die Batterie kann sich erschöpfen.
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Gemäß
JP 2002 -
39 038 A wird Treibstoff in einen Zylinder in einem Arbeitstakt eingespritzt und gezündet, um so eine Verbrennung (Arbeitstaktverbrennung) zu erzeugen, wenn die Maschine automatisch angelassen wird. Verbrennungsdruck der Arbeitstaktverbrennung wird eingesetzt, um eine Kurbelwelle anzutreiben (Kurbeln), um so eine Brennanlasseinrichtung zu betätigen, in der die Maschine ohne Einsatz des Anlassers angelassen wird.
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Zurückliegend wurde vorgeschlagen, dass Treibstoff in einen Zylinder in einem Verdichtungstakt eingespritzt und zusätzlich zum Zünden des Zylinders in dem Arbeitstakt gezündet wird, um dass Anlassverhalten der Brennanlasseinrichtung zu verbessern.
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Allgemein, wie in der JP H02- 191 871 A offenbart ist, ist eine Zündzeit um einen oberen Totpunkt der Verdichtung (TDC) eingestellt, wenn die Maschine unter Berücksichtigung eines Anlassverhaltens gestartet wird. Jedoch wird in der Brennanlasseinrichtung die Arbeitstaktverbrennung zuerst so erzeugt, um die Kurbelwelle durch den Verbrennungsdruck in einem Zustand anzutreiben, in dem die Maschine vollkommen angehalten ist und ein Dreh-Trägheitsmoment in der Maschine nicht wirkt. Entsprechend wird der in dem Zylinder erzeugte Verbrennungsdruck nicht wirkungsvoll in ein Moment umgewandelt, das in die Vorwärtsdrehrichtung der Kurbelwelle arbeitet, da die Zündzeit übermäßig früh ist, wenn der erste Verdichtungstakteinspritzzylinder um den oberen Totpunkt der Verdichtung gezündet wird. Hier ist der erste Verdichtungstakteinspritzzylinder ein Zylinder, in den Treibstoff zum ersten Mal in dem Verdichtungstakt eingespritzt wird.
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Die Druckschrift
DE 197 43 492 A1 offenbart ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine weist einen in einem Zylinder bewegbaren Kolben auf, der eine Ansaugphase, eine Verdichtungsphase, eine Arbeitsphase und eine Ausstoß-Phase durchlaufen kann. Der Kraftstoff kann entweder in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase oder in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen von dem Zylinder und dem Kolben begrenzten Brennraum eingespritzt werden. Dabei wird der Kraftstoff in einer ersten Einspritzung in denjenigen Brennraum direkt eingespritzt wird, dessen zugehöriger Kolben sich in der Arbeitsphase befindet.
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Die Druckschrift
DE 100 20 104 A1 offenbart ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern. Dabei wird die Stellung eines Kolbens in einem Zylinder der Brennkraftmaschine ermittelt und Kraftstoff in einen Brennraum desjenigen Zylinders eingespritzt, dessen Kolben sich in einer Arbeitsphase befindet. Einlass- und/oder Auslassventile mindestens eines Zylinders, dessen Kolben sich nach einem oberen Totpunkt befindet, werden vor dem Startvorgang in eine einer Arbeitsphase entsprechende Stellung gebracht.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anlasssteuerungssystem für eine Maschine zu erzeugen. Bei dem Anlasssteuerungssystem wird eine Zündzeit eines Zylinders, in den Treibstoff in dem Verdichtungstakt eingespritzt wird, in einer Brennanlasseinrichtung (Brennanlassvorgang) günstig, um so ein Anlassverhalten der Brennanlasseinrichtung zu verbessern.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Anlasssteuerungssystem nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren nach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Anlasssteuerungssystem (Steuerverfahren) einer Brennkraftmaschine eine Anlasseranlasseinrichtung, eine Brennanlasseinrichtung und eine Zündzeitsteuerungseinrichtung. Wenn die Anlassereinrichtung betätigt ist, dreht ein Anlasser eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, um so die Brennkraftmaschine anzulassen. Wenn die Brennanlasseinrichtung betätigt ist, wird Treibstoff entweder in einen Zylinder in einem Arbeitstakt oder einen Zylinder in einem Verdichtungstakt eingespritzt, um so einen Verbrennungsdruck zum Drehen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu erzeugen, wobei die Brennkraftmaschine angelassen wird. Die Zündzeitsteuerungseinrichtung verzögert die Zündzeit eines ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders, wenn die Brennanlasseinrichtung betätigt ist, mit Bezug auf die Zündzeit, wenn die Anlasseranlasseinrichtung betätigt ist. Die Anlasseranlasseinrichtung und die Brennanlasseinrichtung werden gemäß einem Maschinenanlasszustand geschaltet.
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Die Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der vorliegenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden, die mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht ist. In den Zeichnungen:
- 1 ist eine schematische Skizze und zeigt ein Maschinensteuersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Tabelle und zeigt ein Verhältnis von Einspritzzeit und Zündzeit zwischen Zylindern in einer Brennanlasseinrichtung;
- 3 sind experimentelle Daten, die die Zündzeit θ eines Verdichtungstakteinspritzzylinders und einen Kurbelwinkel α zeigen; und
- 4 ist ein Flussdiagramm und zeigt eine Routine zum Einstellen einer Solleinspritzzeit.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, ist ein Luftfilter 13 in dem stromaufwärtigen Abschnitt eines Einlassrohrs 12 einer Brennkraftmaschine 11 bereitgestellt, die eine Maschine einer Zylindereinspritz- (Direkteinspritz-) Bauart ist. Ein Luftflussmesser 14 ist in dem Abschnitt stromabwärts vom Luftfilter 13 bereitgestellt, um eine Einlassluftfließrate zu erfassen. Ein Drosselventil 16 ist stromabwärts von dem Luftflussmesser 14 bereitgestellt. Das Drosselventil 16 ist durch einen Motor 15 angetrieben, der ein Gleichstrommotor oder ähnliches ist. Der Öffnungsgrad (Drosselöffnung) des Drosselventils 16 wird durch einen Drosselöffnungssensor 17 erfasst.
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Ein Setztank 18 ist auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 16 bereitgestellt. Ein Einlassrohrdrucksensor 19 ist in dem Setztank 18 bereitgestellt, um einen Einlassrohrdruck zu erfassen. Ein Einlasskrümmer 20 ist bei dem Setztank 18 bereitgestellt, um Einlassluft einzeln in die Zylinder der Maschine 11 einzubringen. Ein Steuerventil 31 ist entsprechend in jedem Fließdurchtritt des Einlasskrümmers 20 bereitgestellt, der mit jedem Zylinder verbunden ist, um die Flussstärke in jedem Zylinder einzeln zu steuern (z.B. die Stärke des Wirbelflusses und die Stärke des Taumelflusses).
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Ein Treibstoffeinspritzventil 21 ist in einem oberen Abschnitt der Maschine 11 bereitgestellt, um entsprechend Treibstoff direkt in jeden Zylinder der Maschine 11 einzuspritzen. Eine Zündkerze 22 ist in dem Zylinderkopf der Maschine 11 für jeden Zylinder entsprechend bereitgestellt. Ein in jeden Zylinder eingebrachtes Gasgemisch wird einzeln mittels einem Funken der Zündkerze 22 gezündet. Ein Stoßsensor 32, ein Temperatursensor 23 und ein Kurbelwinkelsensor 24 sind in einem Zylinderblock der Maschine 11 bereitgestellt. Der Stoßsensor 32 erfasst einen Stoßzustand der Maschine 11. Der Temperatursensor 23 erfasst eine Kühlwassertemperatur. Der Kurbelwinkelsensor 24 ist angeordnet, dem Rand eines Signalrotors 37 gegenüber zu liegen, der mit einer Kurbelwelle der Maschine 11 verbunden ist, um einen Kurbelwinkel α der Maschine 11 zu erfassen. Zahnradzähne 37a sind bei dem äußeren Rand des Signalrotors 37 bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel α ausgebildet.
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Ungefähr ein bis drei der Zahnradzähne 37a sind auf dem Signalrotor 37 bei einer vorbestimmte Kurbelwinkelposition (Kurbelwinkelbezugsposition θb) nicht ausgebildet, um einen nicht gezahnten Abschnitt auszubilden. Wenn die Maschine 11 betrieben wird, werden gleichmäßig beabstandete Kurbelwinkelimpulssignale von dem Kurbelwinkelsensor 24 bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel über den gesamten Kurbelwinkelbereich mit Ausnahme des nicht verzahnten Abschnittes übertragen. Ungleichmäßig getrennte Kurbelwinkelimpulssignale, in denen ein Impulszwischenraum groß wird, werden bei dem nicht verzahnten Abschnitt (Kurbelwinkelbezugsposition θb) übertragen.
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Ein stromaufwärtiger Katalysator 26 und ein stromabwärtiger Katalysator 27 sind in einem Auspuffrohr 25 der Maschine 11 zum Reinigen von Abgas bereitgestellt. Ein Abgassensor 28 ist auf der stromaufwärtigen Seite des stromaufwärtigen Katalysators 26 zum Erfassen eines Luft/Treibstoffverhältnisses des Abgases oder eines fetten/mageren Zustandes des Abgases bereitgestellt. Der Abgassensor 28 ist z.B. ein Luft/Treibstoffverhältnissensor oder ein Sauerstoffsensor. Ein Abgasrückführungsrohr 33 ist mit einem Abschnitt des Auspuffrohrs 25 verbunden, wobei es auf der stromabwärtigen Seite des stromabwärtigen Katalysators 26 angeordnet ist, und der Setztank 18 auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 16 angeordnet ist. Abgas wird teilweise von der Auspuffseite der Maschine 11 zu der Einlassseite der Maschine 11 durch das Abgasrückführungsrohr 33 wieder verwertet. Ein Abgasrückführungsventil 34 ist in der Strommitte des Abgasrückführungsrohrs 33 bereitgestellt, um eine Wiederverwertungsflussrate (Abgasrückführungsflussrate) von Abgas zu steuern.
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Von den verschiedenen Bauarten von Sensoren werden Ausgangssignale zu einem Maschinensteuerschaltkreis (elektronische Steuereinheit: ECU) 30 eingegeben. Die ECU 30 ist hauptsächlich durch einen Mikrocomputer konstruiert. Verschiedene Arten von Programmen sind in einem ROM (Aufzeichnungsmedium) gespeichert, das in der ECU 30 enthalten ist. Die in dem ROM gespeicherten Programme werden ausgeführt, so dass ein Ausmaß von durch das Treibstoffeinspritzventil 21 eingespritztem Treibstoff, eine Treibstoffeinspritzzeit und eine Zündzeit θ der Zündkerze 22 oder ähnliches gemäß einem Maschinenbetriebszustand gesteuert sind.
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Die ECU 30 bestimmt, ob angrenzenden Kurbelwinkelimpulssignale, die von dem Kurbelwinkelsensor 24 übertragen werden, gleichmäßig getrennt oder ungleichmäßig getrennt sind, um so den nicht verzahnten Abschnitt zu erfassen. Die ungleichmäßig getrennten Kurbelwinkelimpulssignale, die bei dem nicht verzahnten Abschnitt erfasst werden, werden zu dem Erfassen der Kurbelwinkelbezugsposition θb verwendet. Die Anzahl der gleichmäßig getrennten Kurbelwinkelsignale werden von der Kurbelwinkelbezugsposition θb gezählt, so dass ein Kurbelwinkel α zum Durchführen einer Bestimmung berechnet wird. Bei der Zylinderbestimmung wird eine Taktposition (d.h. Einlass/Verdichtung/Auslass) für jeden Zylinder ausgehend von dem berechneten Kurbelwinkel α bestimmt. Eine Maschinendrehzahl wird gemäß der Frequenz des gleichmäßig getrennten Kurbelwinkelimpulssignals gemessen.
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Die ECU
30 ist tätig, um die Maschine
11 automatisch anzuhalten und ist tätig, um die Maschine
11 automatisch anzulassen. Wenn ein Fahrer tätig ist, um das Fahrzeug anzuhalten und ein vorbestimmter Zustand zum automatischen Anhalten des Fahrzeuges als erfüllt bestimmt wird, werden ein Treibstoffabschaltvorgang und ein Zündungsabschaltvorgang durchgeführt, so dass die Maschine
11 automatisch angehalten wird. Gleichzeitig wird eine Maschinenanhalteposition erfasst und in einem Speicher der ECU
30 gespeichert. Die in dem Japanischen Patent
JP 3 186 524 B2 ,
JP 2002 -
39 038 A , JP
S60-
240 875 A und JP
H11-
107 823 A oder ähnlichen offenbarten Verfahren können als Erfassungsverfahren für die Maschinenanhalteposition angewendet werden.
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Falls ein vorbestimmter Zustand zum automatischen Anlassen (Brennanlasszustand) als erfüllt bestimmt ist, d.h., wenn ein Fahrer tätig ist, um das Fahrzeug anzulassen, während die Maschine 11 automatisch angehalten ist, führt die ECU 30 eine Zylinderbestimmung ausgehend von der Maschinenanhalteposition durch, die in dem Speicher der ECU 30 gespeichert ist. Folgend wird Treibstoff in einen Zylinder in einem Arbeitstakt eingespritzt und in einen Zylinder in einem Verdichtungstakt, wobei der eingespritzte Treibstoff gezündet und verbrannt wird. Die Kurbelwelle wird durch den Verbrennungsdruck angetrieben und gedreht. Ein Kurbelvorgang wird nämlich so durchgeführt, dass die Maschine 11 gestartet wird, ohne in einer Brennanlasseinrichtung einen Anlasser 38 zu verwenden.
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Wenn ein Fahrer den Zündschalter 39 zu einer Anlassposition betätigt, während die Maschine 11 abgeschaltet ist, bedient die ECU 30 eine Anlasseranlasseinrichtung. In der Anlasseranlasseinrichtung wird der Anlasser erregt, um so die Kurbelwelle zum Anlassen der Maschine 11 zu drehen. Wenn die Anlasseranlasseinrichtung betätigt wird, wird in Berücksichtigung eines Anlassverhaltens eine Zündzeit θ ungefähr um einen oberen Totpunkt (TDC θ1) eines Verdichtungstakts eingestellt. Bei einem Fall, bei dem die Brennanlasseinrichtung nicht erfolgreich betätigt wird, wird der Anlasser 38 automatisch erregt, um die Anlasseranlasseinrichtung zu betätigen.
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Gemäß einem in 2 gezeigten Beispiel ist der erste Zylinder bei einer Anlassposition (Maschinenanhalteposition) in einem Arbeitstakt, der dritte Zylinder befindet sich in einem Verdichtungstakt, der vierte Zylinder befindet sich in einem Einlasstakt und der zweite Zylinder befindet sich in einem Auslasstakt. Wenn der vorbestimmte Zustand des automatischen Anlassens (Brennanlasszustand) bei der Maschinenanhalteposition als erfüllt bestimmt ist, werden ein Zylinder (d.h. der erste Zylinder) in einem Arbeitstakt und ein Zylinder (d.h. der dritte Zylinder) in einem Verdichtungstakt gemäß einer Maschinenanhalteposition bestimmt, die in dem Speicher der ECU gespeichert ist. Treibstoff wird in den Zylinder (d.h. ersten Zylinder) in einem Arbeitstakt bzw. den Zylinder (d.h. dritten Zylinder) in dem Verdichtungstakt eingespritzt. Nur der erste Zylinder in dem Verdichtungstakt wird gezündet, um so einen Brennzustand (Arbeitstaktverbrennung) in dem Arbeitstakt durchzuführen. Die Arbeitstaktverbrennung erzeugt Verbrennungsdruck, um die Kurbelwelle anzutreiben. Wenn ein Kolben 40 eines Verdichtungstakteinspritzzylinders (d.h. des dritten Zylinders) über den oberen Totpunkt der Verdichtung (TDC θ1) tritt und der Kurbelwinkel α eine Sollzündzeit θt wird, die zwischen ATDC 5°CA - ATDC 35°CA eingestellt ist, wird der Verdichtungstakteinspritzzylinder (d.h. der dritte Zylinder) gezündet. Hier bedeutet ATDC nach dem oberen Totpunkt. In dem Verdichtungstakteinspritzzylinder wird eine Verbrennung erzeugt und die Kurbelwelle durch den Verbrennungsdruck gedreht, um so die Maschine 11 anzulassen.
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Bei der Maschinenanhalteposition befindet sich der vierte Zylinder in einem Einlasstakt und der zweite Zylinder in einem Auslasstakt. Wenn die Kurbelwelle durch die Betätigung der Brennanlasseinrichtung gedreht wird, werden eine normale Einspritzsteuerung und eine normale Zündsteuerung entsprechend sowohl auf den vierten als auch auf den zweiten Zylinder ausgeübt. Bei der normalen Einspritzsteuerung und der normalen Zündsteuerung wird Treibstoff in einem Einlasstakt eingespritzt und der eingespritzte Treibstoff wird um TDC θ1 gezündet.
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Von der zweiten Einspritzung und der zweiten Zündung wird die normale Einspritzsteuerung und die normale Zündsteuerung entsprechend auf sowohl den ersten Zylinder als auch den dritten Zylinder durchgeführt. Hier befindet sich der erste Zylinder bei der Maschinenanhalteposition in einem Arbeitstakt und der dritte Zylinder befindet sich in einem Verdichtungstakt.
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Bei der Brennanlasseinrichtung wird zuerst eine Arbeitstaktverbrennung in einem Zustand erzeugt, in dem die Maschinendrehung angehalten ist, und ein Dreh-Trägheitsmoment nicht vollständig in der Maschine arbeitet. Die Kurbelwelle wird durch den Verbrennungsdruck der Arbeitstaktverbrennung angetrieben. Wenn ein erster Verdichtungstakteinspritzzylinder C1 in der Nähe des TDC θ1 gezündet wird, kann ein in dem ersten Verdichtungstakteinspritzzylinder C1 erzeugter Verbrennungsdruck wegen des übermäßig frühen Zündzeitpunkts nicht wirkungsvoll in ein Moment umgewandelt werden, das in eine Vorwärtsdrehrichtung arbeitet. In diesem Fall kann die Maschine 11 gesperrt sein, wobei sie unfähig ist, angelassen zu werden.
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In der vorliegenden Erfindung wird die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 in der Brennanlasseinrichtung mit Bezug auf eine Zündzeit (ungefähr TDC θ1) in der Anlasseranlasseinrichtung verzögert. Insbesondere wird die Zündung in der Brennanlasseinrichtung in einem Bereich zwischen ATDC 5°CA - ATDC 35°CA durchgeführt. Allgemein wird die Zündzeit θ in der Anlasseranlasseinrichtung auf ungefähr TDC θ1 eingestellt. Die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 in der Brennanlasseinrichtung ist in einem Winkel mit Bezug auf eine Zündzeit θ1 der Anlasseranlasseinrichtung verzögert. Deswegen ist die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 mit Bezug auf TDC θ1 um einen bestimmten Winkel verzögert. Entsprechend wird die Zündung durchgeführt, wenn der Kolben des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders fällt, nämlich wenn der Kolben von der Zylinderkopfseite weg verschoben wird, und der Innenraum des Zylinders sich durch die Bewegung des Zylinders ausdehnt.
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Auf diese Weise kann der Brenndruck des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 wirkungsvoll in ein Moment umgewandelt werden, das in der Vorwärtsrichtung arbeitet, gleich wie der Brenndruck des Arbeitstakteinspritzzylinders. Dementsprechend kann die Kurbelwelle der Maschine 11 gleichmäßig in die Vorwärtsrichtung gedreht werden, und die Maschine 11 kann zuverlässig angelassen werden. Deswegen kann ein Maschinenanlassverhalten durch die Brennanlasseinrichtung verbessert werden.
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Ein Experiment zum Bestimmen eines geeigneten Bereichs der Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 der Brennanlasseinrichtung wird durchgeführt. In diesem Experiment wird die Zündzeit eines ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 allmählich in einem Bereich zwischen BTDC 10°CA und ATDC 55°CA geändert. Hier bedeutet BTDC vor dem oberen Totpunkt. Die Zündung wird entsprechend bei verschiedenen Zündzeiten θ durchgeführt, wobei Winkel α, der durch den Brenndruck gedrehten Kurbelwelle gemessen werden. In diesem Fall wird das vorwärts gerichtete Moment, das durch den Brenndruck des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 erzeugt wird, groß, da der Kurbelwinkeldrehwinkel α sich erhöht. Auf diese Weise ist das Anlassverhalten verbessert.
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Entsprechend den Ergebnissen des Experiments, wird der Kurbelwinkeldrehwinkel α, um den die Kurbelwelle durch den in dem ersten Verdichtungstakteinspritzzylinder C1 erzeugten Brenndruck gedreht wird, groß, wenn die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 sich zwischen ATDC 5°CA und ATDC 35°CA befindet, wie aus 3 ersichtlich ist. Das durch den Brenndruck des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 erzeugte, nach vorwärts gerichtete Moment wird nämlich groß, um so das Anlassverhalten zu verbessern. Wenn im Gegenteil die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 früher ist als ATDC 5°CA, d.h., die Zündzeit θ befindet sich in einem Winkel auf der Vorlaufseite, kann der Brenndruck nicht wirkungsvoll in das Vorwärtsdrehmoment umgewandelt werden. Entsprechend wird das durch den Brenndruck erzeugte Vorwärtsdrehmoment klein und der Kurbelwinkeldrehwinkel α wird klein. Deswegen wird das Anlassverhalten schlecht.
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Wenn die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 später ist als ATDC 35°CA, d.h. die Zündzeit θ befindet sich in einem Winkel auf der verzögerten Seite, wird der Verbrennungsdruck klein. Entsprechend wird das durch den Verbrennungsdruck erzeugte Vorwärtsdrehmoment klein und der Kurbelwellendrehwinkel α wird klein. Deswegen wird das Anlassverhalten schlecht.
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Bevor der Kurbelwellensensor 24 den unverzahnten Abschnitt (Kurbelwinkelbezugsposition θb) des Signalrotors 37 korrekt erfasst, kann der Kurbelwinkelsensor 24 den Kurbelwinkel θ ausgehend von der Anzahl der Kurbelwinkelimpulssignale, die von dem Kurbelwinkelsensor 24 übertragen wurden, nicht korrekt erfassen, wenn die Brennanlasseinrichtung betätigt ist. Deswegen werden die Erfassung des Kurbelwinkels α und die Zylinderbestimmung in einem ersten Betriebszustand der Brennanlasseinrichtung ausgehend von der Maschinenanhalteposition durchgeführt, die vor dem Anlassen der Maschine 11 erfasst wird (d.h. vorangehende Maschinenanhalteposition). Jedoch ist es schwierig die Maschinenanhalteposition wegen eines Dreh-Trägheitsmoments und eines Rücklaufs, der verursacht wird, wenn die Maschine angehalten wird, korrekt zu erfassen. Deswegen wird ein Fehler bei der Messung des Kurbelwinkels α verursacht, wenn der Kurbelwinkel α unter Verwendung der gleichmäßig beabstandeten Kurbelwinkelimpulssignale ausgehend von der Maschinenanlassposition gemessen wird.
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Deswegen wird eine Sollzündzeit θt des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 unter Berücksichtigung eines Steuerfehlers der Zündzeit θ, der wegen des Messfehlers des Kurbelwinkels α verursacht ist, in einem Bereich zwischen ATDC 10°CA - ATDC 30°CA eingestellt. Noch bevorzugter ist die Sollzündzeit θt des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 in einem Bereich zwischen ATDC 15°CA - ATDC 25°CA eingestellt. Wenn der Messfehler des Kurbelwinkels α groß ist, wird die Sollzündzeit θt des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 auf ATDC 20°CA eingestellt, die eine optimale Zündzeit θ2 ist. Es ist nämlich die Sollzündzeit θt unter Berücksichtigung des Messfehlers des Kurbelwinkels α eingestellt, d.h. des Steuerfehlers der Zündzeit θ, so dass die Steuerung bevorzugt so durchgeführt wird, dass sich die tatsächliche Zündzeit in einem geeigneten Bereich der Zündzeit θ befindet, der zwischen ATDC 5°CA und ATDC 35°CA liegt.
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Die ECU 30 (Zündzeitsteuerungseinrichtung) führt eine in 4 gezeigte Routine zum Einstellen einer Sollzündzeit durch, wenn entweder der Betrieb der Brennanlasseinrichtung oder der Betrieb der Anlasseranlasseinrichtung verlangt ist. Die Routine zum Einstellen der Sollzündzeit wird in jedem vorbestimmten Zeitraum oder bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel durchgeführt. Bei Schritt S101 in der Routine zum Einstellen der Sollzündzeit wird bestimmt, ob die Zündung in dem ersten Verdichtungstakteinspritzzylinder C1 beim Anlassen der Maschine durchgeführt wird. Wenn es nicht die Zündung des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 beim Starten der Maschine ist, wird die Routine beendet ohne zu der folgenden Routine voranzuschreiten. In diesem Fall wird die Sollzündzeit θt durch eine andere Routine zum Einstellen der Sollzündzeit (nicht gezeigt) eingestellt, die in einem normalen Betrieb verwendet wird.
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Wenn bestimmt wird, dass es die Zündung des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 beim Anlassen der Maschine ist, wird bei Schritt S102 bestimmt, ob der Anlassvorgang durch die Brennanlasseinrichtung durchgeführt wird. Wenn bei Schritt S102 eine negative Bestimmung gemacht wird, nämlich bei einem Fall, bei dem das Anlassen durch die Anlasseranlasseinrichtung durchgeführt wird, wird die Sollzündzeit θt bei TDC θ1 bei Schritt S104 eingestellt. Wenn die Brennanlasseinrichtung nicht folgend durchgeführt wird, wird bei Schritt S102 eine negative Bestimmung gemacht und die Sollzündzeit θt wird um TDC θ1 eingestellt, wobei die Anlasseranlasseinrichtung durch das Erregen des Anlassers 38 bei Schritt S104 betätigt wird.
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Wenn bei Schritt S102 bestimmt wird, dass das Anlassen durch die Brennanlasseinrichtung durchzuführen ist, wird die Sollzündzeit θt bei Schritt S103 auf die optimale Anlasszündzeit θ2 (ATDC 20°CA) eingestellt. Sogar wenn die Zündzeit θ einen Steuerfehler hat, der durch einen Erfassungsfehler des Kurbelwinkels α bei einem Anfangsbetätigungszeitraum der Brennanlasseinrichtung verursacht ist, kann die tatsächliche Zündzeit gesteuert werden, innerhalb des geeigneten Bereichs zwischen ATDC 5°CA - ATDC 35°CA zu liegen.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Zündzeit θ des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 in der Brennanlasseinrichtung mit Bezug auf die Zündzeit θ1 (TDC) der Anlasseranlasseinrichtung verzögert. Die Zündzeit θ wird gesteuert, innerhalb des Bereichs zwischen ATDC 5°CA - ATDC 35°CA zu liegen, um so das vorwärts gerichtete Moment wirkungsvoll durch den in dem ersten Verdichtungstakteinspritzzylinder C1 erzeugten Brenndruck zu erzeugen. Deswegen kann die Kurbelwelle gleichmäßig in die Vorwärtsrichtung angetrieben werden, um so die Maschine 11 anzulassen. Auf diese Weise kann das Anlassverhalten der Brennanlasseinrichtung verbessert sein.
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Bei der Routine bei der Einstellung der Sollzündzeit in 4 ist die Sollzündzeit θt des ersten Verdichtungstakteinspritzzylinders C1 in der Brennanlasseinrichtung auf die optimale Zündzeit θ2 (d.h. ATDC 20°CA) eingestellt. Jedoch kann die Sollzündzeit θt unter Berücksichtigung eines Anlasszustandes, wie z.B. Kühlwassertemperatur oder eines Erfassungsfehlers des Kurbelwinkels α oder ähnlichem, innerhalb des geeigneten Bereichs zwischen ATDC 5°CA - ATDC 35°CA geändert werden.
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Die Erfindung kann auf einer Maschine angewendet werden, die drei Zylinder oder weniger aufweist, und auf eine Maschine, die fünf Zylinder aufweist oder mehr, sie ist nicht auf eine Maschine mit vier Zylindern beschränkt.
