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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren. Insbesondere
betrifft die Erfindung den Verbrennungsmotorstart.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
Bezug auf Geräusch,
Schwingung und Oberflächenrauheit
(NVH) bei Kraftfahrzeugsystemen, besonders auf dem Gebiet der Kraftübertragungsstrangsysteme,
die Motoren, Getriebe und weitere Antriebsstrangkomponenten umfassen,
werden ständig
Verbesserungen angestrebt. Eine leicht identifizierbare Quelle von
NVH kann Torsionsdrehmomentstörungen
zugeschrieben werden, die durch verhältnismäßig hohe Kompressions- und
Expansionskräfte
erzeugt werden, die während
einer Startsequenz vor dem Zünden
(d. h. Motoranlassen) auf die Kolben des Motors wirken. Da das Motoranlassen traditionell
ein verhältnismäßig seltenes
und zeitlich begrenztes Ereignis – typisch eines pro Fahrzyklus – ist, hat
die Verbesserung des NVH von anderen Quellen eine höhere Priorität erhalten.
Allerdings erfordert das Auftreten von Kraftfahrzeugen, insbesondere
von Hybridelektrofahrzeugen, die das Abschalten des Motors während Zeitdauern
des Fahrzeugbetriebs ermöglichen,
wenn er nicht erforderlich ist (z. B. Ampel-Leerlauf), während eines
normalen Fahrzyklus erheblich häufigere
Motorstarts. Die Motorstarts werden ohne herkömmliche Betreiberwechselwirkung
(d. h. Drehung des Zündschlosszylinders)
bewirkt. Das heißt,
die Motorstarts können
z. B. bewirkt werden, nachdem der Betreiber das Fahrzeugbetriebsbremspedal
freigibt und das Fahrzeugfahrpedal niederdrückt. Außerdem können Motorstarts bewirkt werden,
um verschiedene Fahrzeuganforderungen einschließlich z. B. Batterie-Ladungszustandserhaltung
und Abgaskatalysator-Wärmemanagement
zu erfüllen.
Obgleich diese technologischen Fortschritte die gesamte Fahrzeug-Kraftstoffwirtschaftlichkeit und
die Auspuffrohremissionen erheblich und zweckmäßig beeinflussen können, wird
dadurch eine verhältnismäßig neue
Quelle von potentiell störendem NVH
für den
Betreiber erzeugt.
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In
einigen Motoren kann das Motorstartfolgen-NVH durch fortgeschrittene
Ventiltriebsteuerungen verbessert werden. Zum Beispiel können Einzylinder-Motorstarts,
bei denen alle Zylinder bis auf einen mechanisch deaktiviert werden,
NVH-Verbesserungen zeigen. Gleichfalls kann mit dem gleichen Verbesserungsziel
eine Nockensynchronisation genutzt werden, um Kompressionsdrücke während Motorstarts
zu verringern. Allerdings erfordern diese Lösungen zusätzliche Ventiltriebkomplexität und -kosten
und sind in Motoren mit herkömmlichen
Ventiltriebanlagen nicht realisierbar.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Somit
ist es allgemein erwünscht,
das NVH von allen Quellen in einem Kraftfahrzeug zu minimieren.
In Kraftfahrzeugen, die wahrscheinlich erhöhte Motorstartzyklen haben,
gibt es zunehmend mehr Anstoß,
Quellen des NVH zu behandeln, die dem Motoranlassen zuzuschreiben
sind. Kostengünstige Verbesserungen
für mit
Motoranlassen verwandtes NVH sind sehr erwünscht, wobei Lösungen,
die keine Motorventiltriebänderungen
und zugeordnete Kosten und Komplexität erfordern, besonders erwünscht sind.
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Ein
Verbrennungsmotor umfasst ein Saugrohr und mehrere Brennkammern.
In Übereinstimmung
mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Motor in einer
Weise gestartet, die Torsionsstörungen
verringert, indem der Druck in dem Saugrohr vor dem Motoranlassen,
das die erzwungene Drehung des Motors und die Lieferung und Verbrennung
einer brennbaren Kraftstoffladung an die Brennkammern umfasst, abgesenkt
wird. Eine elektrische Pumpe wird so gesteuert, dass sie das Saugrohr
vor dem Anlassen entleert oder evakuiert. Vorzugsweise ist für diese
Entleerung eine Sekundärlufteinblaspumpe
angepasst. Außerdem
ist es vorteilhaft, vor der Entleerung alle Leckwege zu dem Saugrohr
zu verschließen.
Somit ist es ebenfalls erwünscht,
irgendeine Einlassdrosselklappe, irgendein Abgasrückführungsventil
oder irgendein anderes steuerbares Ventil, das irgendeinem solchen
Leckweg zugeordnet ist, zu schließen.
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Dementsprechend
umfasst eine Startvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung eine Pumpe, die wahlweise mit dem Saugrohr gekoppelt ist
und in der Weise arbeitet, dass sie das Saugrohr vor dem Motoranlassen
entleert. Ferner umfasst diese Vorrichtung eine Motoranlassvorrichtung,
die in der Weise arbeitet, dass sie die Drehung des Motors erzwingt,
ein brennbares Luft/Kraftstoff-Gemisch an die Brennkammern liefert
und das brennbare Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Brennkammern verbrennt.
Vorteilhaft umfasst die Startvorrichtung ferner eine Einlassdrosselklappe,
die während des
Entleerens des Saugrohrs im Wesentlichen geschlossen ist. Ferner
kann die Motoranlassvorrichtung ein Funkenzündungssystem umfassen, das
in der Weise arbeitet, dass es einen Zündfunken liefert, um die Verbrennung
des brennbaren Luft/Kraftstoff-Gemischs in den Brennkammern zu beginnen. Ferner
kann die Motoranlassvorrichtung ein Rohr umfassen, um die durch
die Pumpe aus dem Saugrohr entleerten Gase in das Auspuffrohr zu
leiten. Vorzugsweise ist die Pumpe eine Sekundärlufteinblasungs-Reaktionspumpe,
die so beschaffen ist, dass sie das Saugrohr entleert.
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Ein
Fertigungsgegenstand gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst darin Programmanweisungen zum Starten eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors
mit einem Saugrohr. Die Programmanweisungen umfassen Code zum Entleeren
des Saugrohrs vor dem Motoranlassen, Code zum Anlassen des Verbrennungsmotors
und ein computerlesbares Medium, das den Code speichert. Der Code
zum Anlassen des Verbrennungsmotors kann ferner Code zum Steuern
einer Elektromaschine, die in der Weise arbeitet, dass sie die Drehung
des Motors erzwingt, Code zum Steuern eines Kraftstoffzufuhrsystems, das
in der Weise arbeitet, dass es an den Motor während seiner erzwungenen Drehung
Kraftstoff liefert, und Code zum Steuern eines Funkenzufuhrsystems, das
in der Weise arbeitet, dass es an den Motor während seiner erzwungenen Drehung
einen Funken liefert, umfassen. Ferner kann der Motor eine Einlassdrosselklappe
umfassen und der Code zum Entleeren des Saugrohrs kann ferner Code
zum Schließen der
Einlassdrosselklappe und Code zum Steuern einer Pumpe, die in der
Weise arbeitet, dass sie das Saugrohr entleert, umfassen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Es
wird nun Bezug auf die Zeichnung genommen, die beispielhaft und
nicht einschränkend sein
soll, wobei die Figur eine schematische Darstellung eines beispielhaften
Verbrennungsmotorsystems ist, um eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Es
wird nun Bezug genommen auf die Figur, in der ein Motorsteuermodul
(ECM) 36 eine mikrocontrollergestützte Vorrichtung mit einer
Standard-Steuer-
und -Logikschaltungsanordnung und Standardspeichervorrichtungen
einschließlich Nur-Lese-Speichervorrichtungen,
in denen mehrere Routinen zum Ausführen von Motorsteuerungs- und Motordiagnoseoperationen
einschließlich
Routinen zum Ausführen
der Operationen zur Realisierung des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung gespeichert sind, ist. Jede Routine umfasst eine Folge
von Anweisungen, die durch den Mikrocontroller nach vorher festgesetzten
Motorereignissen oder auf einer zeitgesteuerten Grundlage ausgeführt werden.
Diese Routinen, die nach jedem aufeinander folgenden Motorzylinderereignis,
während
der Motor arbeitet, – einschließlich während Motorstartfolgen – wiederholt ausgeführt werden
können,
umfassen Kraftstoffsteuerroutinen und Zündungseinstellungsroutinen
zum Erzeugen und Ausgeben von Kraftstoff- und Zündungseinstellungsbefehlen.
Diese Befehle werden an jeweilige Kraftstoffsteuereinheiten und
Zündungssteuereinheiten
(nicht getrennt veranschaulicht) geliefert, um die Kraftstoffzufuhr
und Zündungseinstellung
für jedes
Zylinderereignis einschließlich
während
Motorstartfolgen zu steuern. Diese Kraftstoff- und Zündungssteuereinheiten
sind dem Fachmann auf dem Gebiet allgemein gut bekannt.
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Ein
durch den Betreiber gesteuertes Fahrpedal (nicht gezeigt), auch
als Gaspedal bekannt, wird durch einen Fahrzeugbetreiber manuell
niedergedrückt,
um einen gewünschten
Motorbetriebspegel anzugeben. Der Grad des Niederdrückens des
Pedals aus einer Ruhestellung oder Stellung niedrigen Winkels wird
durch einen herkömmlichen
Potentiometerstellungssensor (nicht gezeigt) in ein Ausgangssignal
PPS umgewandelt, das als eine Angabe eines gewünschten Motorbetriebspegels
und als eine Angabe der Motorneustartfolge als eine Steuereingabe
an das ECM 36 geliefert wird. Die Drosselklappenbetätigung und
die Drosselklappenstellungsabtastung werden durch eine elektronische
Drosselklappenkörper-Drosselklappenbetätigungsanlage
und durch eine Drosselklappenstellungs-Abtastanlage wie folgt ausgeführt. Ein
Ansaugluftventil-Stellungsbefehl wird in ein impulsbreitenmoduliertes
Stellgliedantriebssignal (PWM-Stellgliedantriebssignal) auf der
Leitung 46 umgesetzt, um die Abtriebswelle des Stellglieds 18 in
eine gewünschte
Drehstellung anzuweisen. Das Ansaugluftventil-Stellungssignal TP
wird von dem ECM 36 für
Regelungsoperationen empfangen. Alternativ umfasst ein getrenntes
Drosselklappen-Steuermodul
(nicht gezeigt) eine herkömmliche Steuereinheitsarchitektur
mit solchen gut bekannten Elementen wie einer Zentraleinheit und
einer Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung. Das Drosselklappen-Steuermodul
empfängt
allgemein über
eine doppeltgerichtete serielle Datenverbindung Motorbetriebsbedingungsinformationen
von dem ECM 36, empfängt
Wandlersignale und erzeugt durch Ausführung einer Reihe gespeicherter
Anweisungen in Form einer Steuerroutine einen Ansaugluftventil-Stellungsbefehl
(d. h. ein Stellgliedantriebs-Stromsignal), um die Abtriebswelle
des Stellglieds 18 in eine gewünschte Drehstellung anzuweisen.
In dieser Anordnung wird das Signal TP durch das Drosselklappen-Steuermodul
für Regelungsoperationen empfangen.
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Ein
durch den Betreiber gesteuertes Bremspedal (nicht gezeigt) wird
durch einen Fahrzeugbetreiber manuell niedergedrückt, um einen gewünschten
Fahrzeugbremspegel anzugeben. Der Grad der Bremspedalkraft (BR)
kann z. B. in pneumatischen und hydraulischen Bremssystemen von
herkömmlichen
Druckwandlern (nicht gezeigt) geliefert werden. Die Bremspedalkraft
BR wird als eine Angabe eines gewünschten Bremspegels und als
eine Angabe der Motorneustartsequentialisierung als eine Steuereingabe
an das ECM 36 geliefert.
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Im
normalen Motorbetrieb wird die Ansaugluft durch die Ansaugluftbohrung 12 am
Massenluftstrommesser 14 vom Dickschicht- oder Hitzdrahttyp vorbei
geleitet, um die Motor-Einlassluft-Massenstromrate in ein Ausgangssignal
MAF umzuwandeln. In der Ansaugluftbohrung 12 ist ein elektronisch
gesteuertes Ansaugluftventil 16 z. B. vom Klappen- oder
Drehschiebertyp angeordnet, das sich darin dreht, um einen Grad
der Beschränkung
der Einlassbohrung 12 für
die dort hindurchgehende Ansaugluft zu ändern. Ein elektromechanisches
Stellglied 18 z. B. vom Gleichstrommotor- oder Schrittmotortyp
umfasst eine drehbare Abtriebswelle (nicht gezeigt), die wie etwa über ein
Sammelgetriebe (nicht ausführlich gezeigt)
mechanisch mit dem Ventil 16 verbunden ist. Die Drehstellung
der Abtriebswelle des Stellglieds 18 wird durch Änderung
eines Befehls für
den elektrischen Strom gesteuert, der vom ECM 36 z. B.
durch Impulsbreitenmodulationssteuerung der vier Gatter (Gates)
einer kommerziell verfügbaren
H-Vollbrücke (nicht
gezeigt) für
die doppeltgerichtete Stromsteuerung ausgegeben wird. Durch die
zeitlich gesteuerte Änderung
des Betrags des Strombefehls wird eine hoch aufgelöste, schnell
reagierende Steuerung der Motoransaugluftventilstellung für die Motoransaugluftratensteuerung
geschaffen. Das Stellglied 18 kann irgendein kommerziell
verfügbares
elektromechanisches Hochleistungsstellglied sein, das eine dynamische
Hochleistungspositionierung liefert, die, wie gut bekannt ist, in
elektronischen Drosselklappensteueranwendungen unter bestimmten
Motorbetriebsbedingungen wie etwa unter Betriebsbedingungen mit
hoher Motoransaugluftrate (hoher Motorlast) erforderlich ist. Die
Drehstellung des Ansaugluftventils 16 wird durch den Potentiometerstellungssensor 20 irgendeines
herkömmlichen
Typs in das Ausgangssignal TP umgewandelt.
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Die
durch das Ansaugluftventil 16 gehende Ansaugluft wird in
einem Saugrohr 21 zur Verteilung an die Einlasskanäle mehrerer
Motorzylinder (nicht gezeigt) empfangen. Der Ansaugluft-Absolutdruck
in dem Saugrohr 21 wird durch einen herkömmlichen Druckwandler 22 in
ein Ausgangssignal MAP umgewandelt. Der Umgebungsluftdruck (BARO)
wird durch einen herkömmlichen
Luftdrucksensor (nicht gezeigt) umgewandelt oder wird alternativ
unter angegebenen Betriebsbedingungen wie etwa unter Bedingungen,
in denen der Druckabfall über
das Ansaugluftventil 16 im Wesentlichen null ist, auf den durch
das Signal MAP dargestellten Druckwert eingestellt.
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Die
Ansaugluft wird mit einer eingespritzten Kraftstoffmenge kombiniert
und den Motorzylindern zur Verbrennung darin zugeführt, um
die Kolben (nicht gezeigt) in den Zylindern wechselseitig anzutreiben,
wobei die Kolben mechanisch mit einer Motorabtriebswelle 30 verbunden
sind, um die Abtriebswelle drehbar anzutreiben. Der Kraftstoff wird
von einem herkömmlichen
Kraftstoffsystem (nicht veranschaulicht) zugeführt, das einen Kraftstofftank
oder -behälter,
eine Kraftstoffpumpe, Kraftstoffleitungen und eine Kraftstoffleiste
sowie Kraftstoffeinspritzvorrichtungen umfasst. Es kann irgendeine
einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen einschließlich Drosselklappenkörpereinspritzung,
Schlitzkraftstoffeinspritzung oder Zylinderdirekteinspritzung genutzt
werden. Die Kraftstoffsteuerroutinen erzeugen Kraftstoffbefehle
in Form einer Impulsbreite, die einer gewünschten Kraftststoffeinspritzvorrichtungs-Öffnungszeit
entspricht, während
der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung
für einen
aktiven Motorzylinder geleitet wird, um ein gewünschtes Motorzylinder-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu
liefern, und geben sie aus. Die Kraftstoffbefehle führen zu
Ansteuerströmen,
die an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen aktiven Motorzylinder
angelegt werden. Wie beschrieben wurde, wird die eingespritzte Kraftstoffmenge
in einem Drosselklappenkörper,
in einem Einlasskanal oder direkt in einem Motorzylinder mit einer
Ansaugluftmenge gemischt und in dem Motorzylinder gezündet.
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Die
Motorstellung wird durch einen Drehsensor 32, z. B. durch
einen herkömmlichen
Hall-Effekt-Wandler oder durch einen Wandler mit variablem magnetischen
Widerstand, umgewandelt, der in nächster Nähe zu der Abtriebswelle positioniert
ist, um den Durchgang codierter Muster von Zähnen oder an der Abtriebswelle
gebildeter Kerben (nicht gezeigt) in Zyklen des Wandlerausgangssignals
EPS umzuwandeln. Wie es herkömmlich
auf dem Gebiet der Motorsteuerungen verwirklicht wird, kann aus dem
EPS die Motordrehzahl (RPM) abgeleitet werden.
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Die
während
des Verbrennungsprozesses in den Motorzylindern erzeugten Gase werden
aus den Zylindern durch Abgaskanäle
zu dem und durch den Auspuffkrümmer 33 zum
Auspuffrohr 34 geleitet. Die verbrannten Gase werden durch
Katalysatorbehandlungsvorrichtungen 41 geleitet, die herkömmliche Dreiwegekatalysatoren
und eng gekoppelte Katalysatoren für verbesserte Kaltstartemissionsleistungsfähigkeit
umfassen können.
Wie im Gebiet gut bekannt ist, wird durch Schalt- oder Weitbereichs-Sauerstoffsensoren 42 und 33 vor
dem Katalysator und nach dem Katalysator eine Sauerstoffabtastung
ausgeführt,
um Sauerstoffgehaltssignale (O2) zur Verwendung in Kraftstoffregelungen
an das ECM 36 zu liefern.
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Eine
Abgasrückführungsleitung
(AGR-Leitung) 44 ist an einem ersten Ende in den Auspuffkrümmer 33 geöffnet und
an einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, in das Saugrohr 21 geöffnet, um
eine Rückführung von
Abgas aus dem Auspuffkrümmer
in das Saugrohr zu schaffen, um die Motoransaugluft zu verdünnen und
dadurch den Sauerstoffgehalt der Ansaugluft zu verringern und die
Verbrennungstemperatu ren zu verringern, was mit allgemein anerkannten
Prozeduren zum Verringern der Motoremissionskomponente von Stickoxiden
NOx konsistent ist. In dem Rückführungsrohr 44 ist
ein AGR-Ventil 45 vom elektrisch gesteuerten Elektromagnettyp
angeordnet, das für
ein Steuersignal für
die veränderliche
Einschränkung des
Abgasstroms durch das Rohr verantwortlich ist, um eine Steuerung
der Ansaugluftladungsverdünnung
zu schaffen. Dem Ventil 45 ist ein Potentiometerstellungssensor
(nicht veranschaulicht) in der Weise zugeordnet, dass sich ein bewegliches
Abtastelement wie etwa ein Schleifarm mit einem Drehbolzen (nicht
gezeigt) des Ventils 45 bewegt, um das Sensorausgangssignal
(EGRPOS) zu ändern,
das den Grad der Beschränkung
angibt, die durch die gesteuerte Ventilstellung auferlegt wird.
Die Leitung 50 repräsentiert
die Verbindung des durch das ECM 36 gelieferten AGR-Stellungsbefehls
und des an das ECM 36 gelieferten AGR-Ventilstellungssignals EGRPOS.
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Ein
Sekundärlufteinblasreaktionsrohr (AIR-Rohr) 47 ist
an einem ersten Ende in das Auspuffrohr 34 und an einem
zweiten Ende in ein Abblaseschubventil 49 vom elektrisch
gesteuerten Elektromagnettyp geöffnet.
In dem AIR-Rohr 47 ist eine elektrische AIR-Pumpe 48 angeordnet,
die auf ein Steuersignal vom ECM 36 reagiert, um Frischluft durch
das Rohr zum Auspuffrohr 34 zu pumpen. Der AIR-Pumpenmotor
ist für
die Haltbarkeit bzw. Steuerbarkeit vorzugsweise bürstenlos
und weist eine veränderliche
Drehzahl auf. Das Abblaseschubventil 49 steht in Verbindung
mit dem ECM 36 und wird dadurch wahlweise positioniert,
um das AIR-Rohr 47 entweder über das oberstromige Rohr 54 mit
der Ansaugluftbohrung 12, die oberstromig des Ansaugluftventils 16 ist,
oder über
das unterstromige Rohr 55 mit dem Saugrohr 21,
das unterstromig des Ansaugluftventils 16 ist, zu koppeln.
In dem AIR-Rohr 47 und in dem oberstromigen Rohr 54 sind
Rückschlagventile 57 und 53 veranschaulicht,
um unerwünschte Luftströme zu verhindern.
Für die
Rückschlagventile können auf
Wunsch alternative gesteuerte Ventile ersetzt werden.
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Das
ECM 36 empfängt
mehrere Eingangssignale einschließlich der beschriebenen Wandler-
und Sensorausgangssignale PPS, BR, MAF, MAP, EPS, EGRPOS, O2, TP
und BARO und erzeugt durch Ausführung
verschiedener Routinen Kraftstoff- und Zündbefehle sowie weitere Steuerbefehle
einschließlich
für die
Drosselklappenpositionierung in Übereinstimmung
mit einer elektronischen Drosselklappensteuerung. Unter den durch
das ECM 36 ausgeführten
Motorsteuerroutinen werden verschiedene Routinen einmal für jedes
abgetastete Motorzylinderereignis ausgeführt. In diesem Kontext kann
ein Zylinderereignis als jedes Zylinderdrehmomenterzeugungsereignis
definiert werden. Bei dem Auftreten jedes Zylinderereignisses, das
durch jedes zyklische EPS-Signal vom Sensor 32 angegeben
werden kann, werden für
mehrere Motorparameter einschließlich Kühlmitteltemperatur, Motordrehzahl, Krümmerabsolutdruck,
Motorzündungseinstellung und
Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnis
(während
Regelung) Istwerte erzeugt. Wie im Gebiet der Motorsteuerung selbstverständlich ist,
wird der Ist-Zündeinstellungswert
in Übereinstimmung
mit einer Vielzahl herkömmlicher
Motorsteuerziele einschließlich
Motorleistungsfähigkeit
und Emissionszielen bestimmt. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird
in Reaktion auf die Sauerstoffsensor-Eingangssignale O2 bestimmt,
die eine Angabe des Ist-Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
liefern.
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Die
vorliegende Erfindung erfordert, dass mit dem Motor wenigstens ein
Elektromotor funktional gekoppelt ist, so dass der Motor dadurch
aus einer Bedingung der Drehzahl null in Drehung versetzt werden
kann. Der Elektromotor kann direkt mit der Motorabtriebswelle gekoppelt
sein oder kann damit über
eine Vielzahl von Sammelgetrieben (einschließlich Zwi schenvorgelegen) oder
wahlweise eingriffsfähigen
Mitteln wie etwa einer Startkupplung, einer Bereichskupplung oder
einer Ring-Ritzel-Zahnradanordnung wie etwa eines Starterritzels
und eines Motorschwungrads, die in Eingriff sind, gekoppelt sein. Der
Startelektromotor kann ein herkömmlicher
Anlassermotor, der mit dem Motorschwungrad eingriffsfähig ist,
eine Elektromaschine, die primär
als Anlasser/Wechselstromerzeuger in leichten Hybridanwendungen
verwendet wird, oder ein Traktionselektromotor/Generator in anderen
Hybridelektrofahrzeuganwendungen, die elektrisch variable Getriebe
umfassen, sein. Wie es hier verwendet wird, umfasst das Motoranlassen
selbstverständlich
die zwangsweise Drehung des Motors wie etwa durch eine Elektromaschine
und die Motorkraftstoffversorgung für die Verbrennungsdrehmomenterzeugung.
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Gemäß dem normalen
Kaltstartbetrieb wird die Zylinderladung allgemein fett gegenüber stöchiometrisch
eingestellt, um eine stabile Verbrennung zu unterstützen und
sicherzustellen. Die Kaltstartbedingungen können. z. B. durch die Motorkühlmitteltemperatur,
durch die Getriebefluidtemperatur, durch die Motoröltemperatur
usw. bestimmt werden. Eine fette Kraftstoffladung kann zu unerwünscht hohen
Emissionen unverbrannter Kohlenwasserstoffe führen. Herkömmliche Dreiwegekatalysatoren
sind im Allgemeinen nicht wirksam, wenn an sie Abgase mit übermäßigen unverbrannten
Kohlenwasserstoffen übergeben
werden. Außerdem
werden während
Kaltstarts, bevor die Katalysatoren die Anspringtemperatur erzielen,
selbst stöchiometrische
Abgasgemische nicht effizient behandelt. Somit wird die AIR-Pumpe
verwendet, um durch geeignetes Positionieren des Abblaseschubventils 49 Frischluft
von dem Einlassdurchgang 12 in das Auspuffrohr 34 zu
pumpen, um die überschüssigen Kohlenwasserstoffe
vor dem Katalysator zu oxidieren und zusätzliche Wärme an den Katalysator zu liefern,
um ein schnelleres Anspringen zu erzielen. Außerdem kann die AIR-Pumpe durch geeignetes
Positionieren des Abblaseschub ventils 49 Frischluft von
dem Einlassdurchlass 12 in das Auspuffrohr 34 liefern,
um die überschüssigen Kohlenwasserstoffe
während
anderer Zeiten, wenn das Kraftstoff/Luft-Verhältnis übermäßig fett sein kann, wie etwa
bei Verzögerungen
und Manövern
mit weit geöffneter
Drosselklappe vor dem Katalysator zu oxidieren. In einigen Motoremissionssystemen
können eng
gekoppelte Katalysatoren die Notwendigkeit dieses Lufteinblasens
ersetzen, indem sie ein schnelles Anspringen der eng gekoppelten
Katalysatoren und eine angemessene Oxidation übermäßig fetter Kraftstoff/Luft-Gemische
erzielen.
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In Übereinstimmung
mit dem Verfahren und mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
während
einer Motorstartfolge, insbesondere während der häufigen Neustarts in einem Hybridfahrzeug,
ist das Abblaseschubventil 49 so positioniert, dass es das
Saugrohr 21, das unterstromig des Ansaugluftventils 16 ist, über das
unterstromige Rohr 55 mit dem AIR-Rohr 47 koppelt.
Die AIR-Pumpe 48 wird aktiviert, um das Saugrohr vor dem
folgenden Motoranlassen und früh
während
des folgenden Motoranlassens im Wesentlichen zu entleeren oder zu
evakuieren. Dadurch werden die AIR-Pumpe und das Abblaseschubventil
verwendet, um den Druck in dem Saugrohr vor dem Motoranlassen und
in den Anfangsphasen des Motoranlassens zu verringern, was eine
Verringerung von Motordrehmomentschwankungen während des Anlassens bewirkt.
Diese Entleerungen werden am wirksamsten durch das Schließen irgendwelcher
potentiellen Leckwege zu dem Saugrohr ausgeführt und unterstützt. Zum
Beispiel ist es erwünscht,
irgendwelche Ventile, die mit dem Saugrohr gekoppelt sind, zu steuern
und das Saugrohr mit der Atmosphäre
oder mit erheblichen Volumina wie etwa dem Motorkurbelgehäuse und
Unterdruckbehältern
zu verbinden. Somit ist es vorteilhaft, die Drosselklappe 16 während Entleerungen
zu schließen. Ähnlich ist
es vorteilhaft, das AGR-Ventil während
Entleerungen zu schließen.
Vorteilhaft werden steuerbare Kurbelgehäusespülventile (nicht gezeigt) sowie
irgendwelche weiteren steuerbaren Leitungen, die sich typisch auf
das Saugrohr als eine Unterdruckquelle stützen, ebenfalls geschlossen.
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Die
Erfindung ist in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben worden, die als Veranschaulichung der Erfindung und
nicht als Beschränkung
verstanden werden sollen. Obgleich die Erfindung in Bezug auf einen
benzinbetriebenen Ottomotor beschrieben worden ist, ist sie z. B. mit
geeigneten Änderungen
gleichfalls auf benzinbetriebene Motoren mit gesteuerter Selbstzündung anwendbar.