DE102008026156B4 - Einspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung - Google Patents

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Abstract

Kraftstoff-Einspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine, bei der der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, wobei bei jedem Start der Brennkraftmaschine der Kraftstoff gemäß einer vorgegebenen Starteinspritzstrategie in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erststart der Brennkraftmaschine zusätzlich zu den Einspritzungen gemäß der vorgegebenen Starteinspritzstrategie in mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine eine zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang abgesetzt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung sind bereits bekannt. Bei den bekannten Verfahren zur Steuerung wird in der Regel in einem Homogenbetriebsmodus der Kraftstoff während des Ansaugtakts, und in einem Schichtbetriebsmodus der Kraftstoff während des Verdichtungstakts in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Der Homogenbetriebsmodus ist vorzugsweise für den Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen, während der Schichtbetriebsmodus für den Leerlauf- und Teillastbetrieb geeignet ist. Zwischen den genannten Betriebsmodi wird meist in Abhängigkeit vom angeforderten Drehmoment umgeschaltet.
  • Für den Start derartiger Brennkraftmaschinen ist oft eine spezielle Starteinspritzstrategie vorgesehen, um einen schnellen Start der Brennkraftmaschine erreichen zu können. So offenbart die DE 199 41 539 C1 eine Starteinspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung und mit mehreren Zylinderbanken und je einem Hochdrucksystem pro Zylinderbank, bei der der Startvorgang der Brennkraftmaschine zunächst nur auf einer Zylinderbank mit Kraftstoffvordruck eingeleitet wird.
  • Aus der DE 10 2004 024 518 A1 ist ein Verfahren zur Entlüftung einer Einspritzanlage eines Ottomotors mit Saugrohreinspritzung bekannt, wobei beim Erststart des Ottomotors Entlüftungsoperationen durchgeführt werden.
  • Vor dem erstmaligen Start einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung befindet sich jedoch im Kraftstoffhochdrucksystem in der Regel noch Luft, die erst entweichen muss, bevor der Kraftstoff nachkommt. Ist keine spezielle Vorrichtung für die Entlüftung des Hochdruckkraftstoffsystems vorgesehen (z. B. Entlüftungsschrauben), kann die Luft nur über die Einspritzventile entweichen. Dadurch kann es vorkommen, dass beim erstmaligen Start der Brennkraftmaschine – der in der Regel noch im Werk erfolgt – der Start sehr lange dauert. Unter Umständen können dadurch Nacharbeit und damit verbunden hohe (Nacharbeitungs-)Kosten anfallen.
  • Aus der DE 103 42 116 A1 ist eine Kraftstoff-Einspritzstrategie für einen Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung bekannt, wobei zum Entlüften der Kraftstoffeinspritzleitung des Verbrennungsmotors eine einzige Einspritzung durchgeführt wird, die gegenüber der üblichen Einspritzung verlängert wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, durch das eine schnelle Entlüftung des Hochdruckkraftstoffsystems über die Einspritzventile erfolgt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoff-Einspritzstrategie nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • In der Regel wird bei einem herkömmlichen Start der Brennkraftmaschine die Einspritzung gemäß einer vorgegebenen Starteinspritzstrategie vorgenommen. Im Rahmen dieser Starteinspritzstrategie wird eine Einspritzung im Saughub und/oder unmittelbar vor dem Zündvorgang und/oder mit dem Zündvorgang abgesetzt. Grundgedanke der Erfindung ist nun, eine für den erstmaligen Start der Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung gesonderte Einspritzstrategie vorzugeben, durch das eine schnelle Entlüftung des Hochdruckkraftstoffsystems erreicht werden kann. Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine, bei der der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass beim Erststart der Brennkraftmaschine zusätzlich zu den Einspritzungen gemäß einer – für herkömmliche Starts – vorgegebenen Starteinspritzstrategie in mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine eine zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang abgesetzt wird, d. h. vor der Zündung erfolgt eine Einspritzung auf ein vorgegebenes für den Start optimales Luft-Kraftstoffverhältnis und nach dem Zündungsvorgang eine zusätzliche Einspritzung zum Entlüften. Durch diese zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang kann eine wesentlich schnellere Entlüftung des Hochdruckspeichers erfolgen, so dass die Brennkraftmaschine schneller startet.
  • Die zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang kann bspw. für eine vorgegebene Zeit oder für eine vorgegebene Anzahl von Zündfolgen abgesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann diese zusätzliche Einspritzung solange abgesetzt werden, bis eine erkennbare Verbrennung stattgefunden hat. Hierbei kann entweder auf eine Verbrennung in irgendeinem Zylinder, oder auf eine Verbrennung in genau dem Zylinder, in dem die zusätzliche Einspritzung abgesetzt wurde, abgestellt werden. Wird eine Verbrennung in einem Zylinder erkannt, wird für diesen oder für alle Zylinder die zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang sofort unterbunden.
  • Um sicherzustellen, dass die zusätzliche Einspritzung auch dann abgebrochen wird, wenn zwar Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt wird, eine Verbrennung aber (noch) nicht stattfindet, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die zusätzliche Einspritzung in den Zylinder nach dem Zündvorgang auch dann abgebrochen werden, wenn erkannt wird, dass Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt wird, eine Verbrennung aber nicht erfolgt ist. Dies kann bspw. mittels einer vorgeheizten Lambda-Sonde oder einem anderen Sensor erkannt werden.
  • Vorteilhafterweise kann die zusätzlich Einspritzung nur in einen Zylinder, in mehreren vorgegebenen Zylindern (z. B. alle Zylinder einer Zylinderbank) oder in allen Zylindern vorgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang gemäß einem vorgegebenen Muster erfolgen. So kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung nur in jedem zweiten Zyklus die zusätzliche Einspritzung in den oder die Zylinder vorgenommen werden. Dadurch wird erreicht, dass für die Erkennung der Verbrennung und damit auch für die Abschaltung der zusätzlichen Einspritzung mehr Zeit zur Verfügung steht. Idealerweise können auch verschiedene Muster für verschiedene Zylinder vorgegeben werden.
  • Um zu erreichen, dass in zumindest einem Zylinder das Luft-Kraftstoffgemisch sofort und sicher brennt, wenn Kraftstoff gefördert wird, kann zumindest ein Zylinder auch ohne die zusätzliche Einspritzung betrieben werden.
  • Idealerweise kann die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzstrategie für den Erststart der Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung im Motorsteuergerät hinterlegt sein. Alternativ kann – um Speicherplatz zu sparen – die Einspritzstrategie auch mittels eines mit dem Motorsteuergerät kommunizierenden externen Geräts (z. B. Diagnosegerät) an die Steuereinheit übertragen werden, da diese Einspritzstrategie nur einmalig benötigt wird.
  • Durch diese erfindungsgemäße Einspritzstrategie für den Erststart einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung kann eine schnelle Entlüftung des Einspritzsystems ohne zusätzliche Hardwarekomponenten und damit verbunden eine schnellerer sog. Urstart herbeigeführt werden.

Claims (5)

  1. Kraftstoff-Einspritzstrategie für eine Brennkraftmaschine, bei der der Kraftstoff direkt in die Zylinder eingespritzt wird, wobei bei jedem Start der Brennkraftmaschine der Kraftstoff gemäß einer vorgegebenen Starteinspritzstrategie in die Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erststart der Brennkraftmaschine zusätzlich zu den Einspritzungen gemäß der vorgegebenen Starteinspritzstrategie in mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine eine zusätzliche Einspritzung nach dem Zündvorgang abgesetzt wird.
  2. Kraftstoff-Einspritzstrategie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Einspritzung in den zumindest einen Zylinder solange abgesetzt wird, bis eine erkennbare Verbrennung in zumindest einem Zylinder oder in diesem Zylinder stattgefunden hat und/oder bis eine Kraftstoffeinspritzung detektiert wird.
  3. Kraftstoff-Einspritzstrategie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Einspritzung gemäß einer vorgegebenen Maske erfolgt.
  4. Kraftstoff-Einspritzstrategie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Zylinder oder für eine definierte Zylindergruppe eine individuelle Maske vorgegeben wird.
  5. Kraftstoff-Einspritzstrategie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Starteinspritzstrategie eine Einspritzung im Saughub und/oder unmittelbar vor dem Zündvorgang und/oder mit dem Zündvorgang abgesetzt wird.
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