DE102015201839A1 - Verfahren und System zum Auswählen eines Zylinders für das Starten einer Kraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Verfahren und ein System zum Verbessern des Startens einer Kraftmaschine dargestellt. In einem Beispiel wählt das Verfahren einen ersten Zylinder, um Kraftstoff seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen, der Position des Zylinders bezüglich des oberen Totpunkts des Verdichtungstakts des Zylinders, aus. Das Verfahren beschreibt außerdem das Einstellen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp.

Description

  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zum Verbessern des Startens einer Kraftmaschine. Das Verfahren und das System können vor allem für Kraftmaschinen nützlich sein, die häufig gestoppt und neu gestartet werden.
  • Es kann erwünscht sein, jedes Mal, wenn eine Kraftmaschine gestoppt wird, die Kraftmaschine am selben Ort zu stoppen. Eine Kraftmaschine kann vor jedem Start der Kraftmaschine in etwa der gleichen Position gestoppt werden, falls die Kraftmaschine über einen Motor oder eine andere Vorrichtung gedreht werden kann. Alternativ können die Kraftmaschinenkomponenten, einschließlich der Ventile der Kraftmaschine, der Drosselklappe und der Funkenzeitsteuerung, aber nicht eingeschränkt darauf, während eines Kraftmaschinenstopps eingestellt werden, um die Möglichkeit zu verbessern, die Kraftmaschine an einem gleichen gewünschten Ort zu stoppen. Es kann jedoch schwierig oder bezüglich der Kosten unerschwinglich sein, die Kraftmaschinenaktuatoren oder eine elektrische Arbeitsmaschine so einzustellen, dass eine Stoppposition der Kraftmaschine für jeden Kraftmaschinenstopp die gleiche Position ist. Folglich können sich die Kraftmaschinenemissionen und/oder die Hochlaufzeit der Kraftmaschine (z. B. der Zeitraum vom Anlassen der Kraftmaschine bis die Kraftmaschine eine Solldrehzahl, wie z. B. die Leerlaufdrehzahl, erreicht) in Abhängigkeit vom Ort des Kraftmaschinenstopps verschlechtern oder ändern.
  • Die Erfinder haben hier die obenerwähnten Nachteile erkannt und haben ein Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine entwickelt, das Folgendes umfasst: Auswählen eines Zylinders und Bereitstellen von zwei Kraftstoffeinspritzungen während eines Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf einen Kolben des Zylinders, der sich innerhalb einer dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; und Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen den beiden Kraftstoffeinspritzungen in Reaktion auf die Einlassventil-Schließzeitsteuerung.
  • Durch das Auswählen eines Zylinders einer Kraftmaschine für ein erstes Kraftstoffeinspritzereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf die Position des Zylinders bezüglich der Position des oberen Totpunkts des Verdichtungstakts des Zylinders kann es möglich sein, das technische Ergebnis der verringerten Kraftmaschinenemissionen und eines kurzen Startzeitraums der Kraftmaschine bereitzustellen. Ferner kann ein Kraftstoffverhältnis zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffeinspritzung in den ausgewählten Zylinder eingestellt werden, um die Verbrennungsstabilität und die Robustheit des Startens der Kraftmaschine zu verbessern.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann die Herangehensweise die Konsistenz des Startens der Kraftmaschine durch das Verringern der Möglichkeit einer Kraftmaschinenfehlzündung verbessern. Ferner kann die Herangehensweise die Startemissionen der Kraftmaschine durch das Verbessern der Zündfähigkeit des Gemischs verbessern. Noch weiter kann die Kraftmaschine die Wahrnehmung eines Fahrers des Startens der Kraftmaschine verbessern.
  • Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht offensichtlich, wenn sie allein oder im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um eine Auswahl der Konzepte in vereinfachter Form einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben sind. Sie ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen eingeschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
  • Die hier beschriebenen Vorteile werden durch das Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform, auf das hier als die ausführliche Beschreibung Bezug genommen wird, vollständiger verstanden, wenn es allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen betrachtet wird, worin:
  • 1 eine schematische graphische Darstellung einer Kraftmaschine ist;
  • 2–6 beispielhafte Startabläufe der Kraftmaschine zeigen; und
  • 7 ein Ablaufplan eines beispielhaften Verfahrens zum Starten einer Kraftmaschine ist.
  • Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf das Auswählen eines Zylinders zum Starten der Kraftmaschine. Die hier beschriebenen Verfahren können für eine Kraftmaschine nützlich sein, die bei jedem Kraftmaschinenstopp in anderen Positionen stoppen kann. Ferner enthält das Verfahren eine Weise zum Einstellen, wie eine Kraftmaschine während unterschiedlicher Startbedingungen, die das Starten der Kraftmaschine mit einem Kraftstoff anstatt mit einem anderen Kraftstoff enthalten können, gestartet wird. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine eine Brennkraftmaschine mit Funkenzündung sein, wie in 1 gezeigt ist. Die Kraftmaschine nach 1 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine in Übereinstimmung mit einem der in den 2–6 gezeigten Abläufe gestartet werden. Das Verfahren nach 7 stellt das Starten der Kraftmaschine nach 1 in Übereinstimmung mit den in den 2–6 gezeigten Abläufen bereit.
  • In 1 ist eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch einen elektronischen Kraftmaschinen-Controller 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 enthält eine Verbrennungskammer 30 und die Zylinderwände 32, in denen ein Kolben 36 positioniert und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Ein Startermotor 11 kann sich während des Startens der Kraftmaschine selektiv mit der Kurbelwelle in Eingriff befinden und die Kurbelwelle 40 drehen. Es ist gezeigt, dass die Verbrennungskammer 30 über ein Einlassventil 52 und ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 bzw. einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung steht. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt sein. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden. Die Einlassventil-Zeitsteuerung (z. B. das Öffnen und das Schließen) kann über eine Nockenindexierungsvorrichtung 41 bezüglich einer Position der Kurbelwelle 40 bewegt werden. Die Auslassventil-Zeitsteuerung (z. B. das Öffnen und das Schließen) kann über eine Nockenindexierungsvorrichtung 43 bezüglich einer Position der Kurbelwelle 40 bewegt werden.
  • Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 66 an der Seite der Verbrennungskammer 30 positioniert ist, um den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einzuspritzen, was den Fachleuten auf dem Gebiet als Direkteinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoff-Einspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals von dem Controller 12 zu. Die Kraftmaschine 10 kann eine zweite zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse 67 enthalten. Die Kraftstoff-Einspritzdüse 67 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals von dem Controller 12 zu. Der Kraftstoff wird durch ein (nicht gezeigtes) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (die nicht gezeigt sind) enthält, den Kraftstoff-Einspritzdüsen 66 und 67 zugeführt. Außerdem ist gezeigt, dass der Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung steht, die eine Position einer Drosselklappenplatte 64 einstellt, um die Luftströmung vom Lufteinlass 42 zum Einlasskrümmer 44 zu steuern.
  • Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Verbrennungskammer 30 in Reaktion auf den Controller 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. Es ist gezeigt, dass ein universeller Abgassauerstoffsensor (UEGO-Sensor) 126 stromaufwärts eines Katalysators 70 an den Auslasskrümmer 48 gekoppelt ist. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen Zweizustands-Abgassauerstoffsensor ersetzt sein.
  • Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bausteine enthalten. In einem weiteren Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen, jede mit mehreren Bausteinen, verwendet werden. In einem Beispiel kann der Katalysator 70 ein Dreiwegekatalysator sein.
  • Der Controller 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: eine Mikroprozessoreinheit 102, die Eingabe-/Ausgabeports 104, einen Festwertspeicher 106, einen Schreib-Lese-Speicher 108, einen Haltespeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Es ist gezeigt, dass der Controller 12 zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfängt, die Folgendes enthalten: eine Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen Positionssensor 134, der an ein Fahrpedal 130 gekoppelt ist, um eine durch einen Fuß 132 ausgeübte Kraft abzutasten; eine Messung des Kraftmaschinen-Krümmerdrucks (MAP) von einem an den Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Kraftmaschinen-Positionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 abtastet; eine Messung einer in die Kraftmaschine eintretenden Luftmasse von einem Sensor 120; und eine Messung der Drosselklappenposition von einem Sensor 58. Der Atmosphärendruck kann außerdem für die Verarbeitung durch den Controller 12 durch einen Sensor 93 abgetastet werden. In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt ein Kraftmaschinen-Positionssensor 118 eine vorgegebene Anzahl gleich beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus denen die Kraftmaschinendrehzahl (RPM) bestimmt werden kann.
  • In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine an ein Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, eine Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen daraus besitzen. In einigen Beispielen können ferner andere Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, z. B. eine Kraftmaschine in V-Konfiguration.
  • Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus enthält den Einlasstakt, den Verdichtungstakt, den Arbeitstakt und den Ausstoßtakt. Im Allgemeinen ist während des Einlasstakts das Auslassventil 54 geschlossen und das Einlassventil 52 geöffnet. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Verbrennungskammer 30 eingeleitet, wobei sich der Kolben 36 zum Boden des Zylinders bewegt, um das Volumen in der Verbrennungskammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Takts befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem größten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als unterer Totpunkt (UTP) bezeichnet. Während des Verdichtungstakts sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Verbrennungskammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Takts und am nächsten beim Zylinderkopf befindet (z. B. wenn sich die Verbrennungskammer 30 auf ihrem kleinsten Volumen befindet), wird durch die Fachleute auf dem Gebiet typischerweise als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet. In einem Prozess, der im Folgenden als Einspritzung bezeichnet wird, wird der Kraftstoff in die Verbrennungskammer eingeleitet. In einem Prozess, der im Folgenden als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie z. B. eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitstakts schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UTP. Die Kurbelwelle 40 setzt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich ist das Auslassventil 54 während des Ausstoßtakts geöffnet, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 auszustoßen, wobei der Kolben zum OTP zurückkehrt. Es sei angemerkt, dass das Obige lediglich als ein Beispiel gezeigt worden ist und dass sich die Öffnungs- und/oder Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile ändern können, wie z. B. um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
  • Folglich stellt das System nach 1 ein Kraftmaschinensystem bereit, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die einen Zylinder enthält; eine erste Kraftstoff-Direkteinspritzdüse, die dem Zylinder Kraftstoff zuführt; und einen Controller, der nichtflüchtige Anweisungen zum Einstellen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen in einen Zylinder und Auswählen des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis in dem Zylinder seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf eine Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition des Zylinders und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders enthält. Das Kraftmaschinensystem umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffeinspritzung während eines ersten Zyklus des Zylinders in Reaktion auf die Einlassventil-Schließposition des Zylinders. Das Kraftmaschinensystem enthält, dass die nichtflüchtigen Anweisungen Anweisungen enthalten, um während eines Verdichtungstakts des Zylinders zweimal Kraftstoff einzuspritzen.
  • In einigen Beispielen enthält das Kraftmaschinensystem, dass die nichtflüchtigen Anweisungen Anweisungen enthalten, um während eines Verdichtungstakts des Zylinders nur einmal Kraftstoff einzuspritzen. Das Kraftmaschinensystem enthält, dass die nichtflüchtigen Anweisungen Anweisungen enthalten, um einmal während eines Einlasstakts und einmal während eines Verdichtungstakts des Zylinders Kraftstoff einzuspritzen. Das Kraftmaschinensystem umfasst ferner eine zweite Kraftstoff-Direkteinspritzdüse, die dem Zylinder Kraftstoff zuführt, und zusätzliche Anweisungen zum Zuführen einer ersten Kraftstoffeinspritzung über die erste Kraftstoff-Direkteinspritzdüse vor dem ersten Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp und zusätzliche Anweisungen zum Zuführen einer zweiten Kraftstoffeinspritzung über die zweite Kraftstoff-Direkteinspritzdüse vor dem ersten Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp.
  • In 2 ist ein erstes Beispiel eines simulierten Startablaufs einer Kraftmaschine gezeigt. Der Ablauf nach 2 kann durch das Verfahren nach 7 in dem System nach 1 bereitgestellt werden. Die vertikalen Markierungen zu den Zeitpunkten T1–T3 zeigen die Zeitpunkte von Interesse während des Ablaufs. Die in 2 gezeigten spezifischen Zeitsteuerungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht vorgesehen, um die Breite oder den Schutzumfang der Offenbarung zu begrenzen.
  • 2 enthält vier graphische Darstellungen der Zylindertakte für eine Vierzylinderkraftmaschine mit einer Zündreihenfolge 1-3-4-2. Die Zylindertakte des Zylinders Nummer eins befinden sich in der graphischen Darstellung, die eine als CYL 1 bezeichnete Y-Achse besitzt. Gleichermaßen sind die Zylindertakte für die verbleibenden Zylinder 2–4 ähnlich bezeichnet. Die X-Achse repräsentiert die Kraftmaschinenposition während eines Startablaufs der Kraftmaschine. Der Zeitraum, während dessen die Kraftmaschine durch jeden Takt weitergeht, ändert sich mit der Kraftmaschinendrehzahl, wobei aber die Taktintervalle (z. B. 180 Kurbelwellengrade) immer die gleichen sind. Folglich kann das Zeitintervall für die ersten paar Zylindertakte während des Anlassens der Kraftmaschine länger sein, wobei aber der Zeitraum zwischen den Zylindertakten abnimmt, wenn die Kraftmaschinendrehzahl zunimmt. Die X-Achse des Takts jedes Zylinders ist bezeichnet, um den gegenwärtigen Takt zu bezeichnen, in dem sich jeder Zylinder zu einem Zeitpunkt befindet. Der Ablauf beginnt z. B. auf der linken Seite der Figur mit dem Zylinder Nummer eins in einem Einlasstakt und geht zur rechten Seite der Figur weiter. Gleichzeitig befindet sich der Zylinder Nummer drei in einem Ausstoßtakt, befindet sich der Zylinder Nummer vier in einem Arbeitstakt und befindet sich der Zylinder Nummer zwei in einem Verdichtungstakt.
  • Die Einlassventil-Öffnungszeitsteuerungen für jeden der vier Zylinder sind durch die breiten Linien über jedem Zylindertakt angegeben. Die Linie 200 repräsentiert z. B. den Einlassventil-Öffnungszeitraum für den Zylinder Nummer eins. Das Einlassventil öffnet sich in der Nähe des oberen Totpunktes des Einlasstakts und schließt sich nach dem unteren Totpunkt des Verdichtungstakts. Ähnliche Ventilzeitsteuerungen sind für die Zylinder 2–4 gezeigt. Die Funkenzeitsteuerung für jeden Zylinder ist durch einen * repräsentiert, wie z. B. bei 202 gezeigt ist. Die Kraftstoffeinspritzungen sind durch vertikale Balken über den Zylindertakten dargestellt. Der vertikale Balken bei 203 repräsentiert z. B. eine erste Kraftstoffeinspritzung während eines Verdichtungstakts, während der vertikale Balken 205 eine zweite Kraftstoffeinspritzung während desselben Verdichtungstakts repräsentiert. Die Kraftstoffmenge bei jeder der ersten beiden Kraftstoffeinspritzungen ist durch die Länge der vertikalen Balken dargestellt. Je größer die Länge des vertikalen Balkens ist, desto mehr Kraftstoff wird bei dem Kraftstoffeinspritzereignis eingespritzt. Folglich wird bei 203 eine größere Kraftstoffmenge als bei 205 eingespritzt. Die Kraftstoffeinspritzungen für die anderen Kraftmaschinenzylinders sind in einer ähnlichen Weise dargestellt.
  • Die fünfte graphische Darstellung von oben nach 2 zeigt die Kraftmaschinendrehzahl gegen die Kraftmaschinenposition. Die Y-Achse repräsentiert die Kraftmaschinendrehzahl, wobei die Kraftmaschinendrehzahl in der Richtung des Y-Achsen-Pfeils zunimmt. Die X-Achse repräsentiert die Kraftmaschinenposition, wobei die Kraftmaschinenposition die gleiche Kraftmaschinenposition ist, wie sie für die graphischen Darstellungen 1–4 gezeigt ist.
  • Der Ablauf beginnt zum Zeitpunkt T0, zu dem die Kraftmaschine zu einer Drehzahl von null verzögert. Die Kraftmaschine kann in Reaktion auf eine Anforderung des Fahrers oder in Reaktion auf ein durch einen Controller in Gang gesetztes automatisches Stilllegen der Kraftmaschine stoppen. Wenn zum Zeitpunkt T1 die Kraftmaschinendrehzahl auf null verringert ist, werden den Kraftmaschinenzylindern kein Kraftstoff und kein Funke bereitgestellt. Die Kraftmaschinendrehzahl klingt vom Zeitpunkt T0 bis zum Zeitpunkt T1 ab, wobei die Einlassventile der jeweiligen Zylinder weiterhin arbeiten. Die Kraftmaschinenposition kann verfolgt werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl zu null geht, so dass zum Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschine die Kraftmaschinenposition bekannt ist. Alternativ kann ein Kraftmaschinenpositionssensor einen eindeutigen Wert oder ein eindeutiges Signal für jeden Kurbelwellengrad der Kraftmaschine ausgeben.
  • Zum Zeitpunkt T1 kommt die Kraftmaschine zum völligen Stillstand, wobei sie auf eine Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wartet. Die Kraftmaschine kann zum Zeitpunkt T1 für einen kurzen oder einen langen Zeitraum gestoppt werden; die Dauer des Zeitraums, während dessen die Kraftmaschine gestoppt ist, wird jedoch in der X-Achse für keine der fünf graphischen Darstellungen widergespiegelt, weil die X-Achse jeder graphischen Darstellung auf der Kraftmaschinenposition basiert. Die Anforderung für einen Kraftmaschinenstart kann über einen Fahrer oder einen Controller, der die Kraftmaschine automatisch startet, ohne dass der Fahrer einer Vorrichtung, die den alleinigen Zweck des Startens und/oder des Stoppens der Kraftmaschine besitzt, (z. B. einem Zündschalter) eine Eingabe bereitstellt, eingeleitet werden.
  • Beim Empfangen einer Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wird bestimmt, welcher Zylinder der erste Zylinder ist, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen. In einem Beispiel wird ein Zylinder, der sich in seinem Verdichtungstakt befindet (z. B. der Zylinder Nummer drei) anfangs ausgewählt, um der erste Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu sein. Der Abstand der Stoppposition der Kraftmaschine vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts wird aus der abgetasteten oder verfolgten Kraftmaschinenposition beim Kraftmaschinenstopp bestimmt. In diesem Beispiel ist die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition der Kraftmaschine und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders die Grundlage für das Auswählen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Es wird bestimmt, dass sich die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen einem zweiten und einem dritten Schwellenbetrag der Kurbelwellengrade befindet. Deshalb werden dem Kraftmaschinenzylinder, dem Zylinder Nummer drei, zwei Verdichtungstakt-Einspritzungen bereitgestellt, nachdem die Kraftmaschine begonnen hat, sich zu drehen. Die erste Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder geschieht zum Zeitpunkt T1, gerade bevor die Kraftmaschine beginnt, sich zu drehen; in einigen Beispielen kann jedoch die erste Kraftstoffeinspritzung verzögert sein, bis sich die Kraftmaschine dreht.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 wird eine erste Kraftstoffeinspritzung in einen zweiten Zylinder, den Zylinder Nummer vier, bereitgestellt. Der zweite Zylinder ist der Zylinder, der das zweite Verbrennungsereignis seit dem Stopp ausrichtet. Die erste Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier findet während eines Einlasstakts statt, um die Kraftstoffmischung innerhalb des Zylinders Nummer vier zu verbessern.
  • Zum Zeitpunkt T2 findet die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei statt. Die zweite Kraftstoffeinspritzung wird während des Verdichtungstakts des Zylinders ausgeführt. Durch das Einspritzen von Kraftstoff während des Verdichtungstakts des Zylinders kann es möglich sein, die Luft-Kraftstoff-Wolke in der Nähe der Zündkerze zu steuern, um die Zündung zu verbessern und eine vollständigere Verbrennung bereitzustellen. Die zweite Kraftstoffeinspritzmenge ist kleiner als die erste Kraftstoffeinspritzmenge während des Verdichtungstakts, weil die zweite Kraftstoffeinspritzmenge die Kraftstoff- und Luftwolke um die Zündkerze anreichert.
  • Zum Zeitpunkt T3 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders Nummer drei über einen Funken gezündet. Folglich wird der Funke bereitgestellt, nachdem der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt worden ist. Die zweite Kraftstoffeinspritzung kann vor dem Funkenereignis beginnen und weitergehen, nachdem der Funke an der Zündkerze entladen worden ist.
  • Eine zweite Kraftstoffeinspritzung wird dem Zylinder Nummer vier für ein erstes Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart bereitgestellt. Das erste Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart ist ein zweites Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier wird während des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer vier bereitgestellt. Durch das Aufteilen der Gesamtmenge des in den Zylinder Nummer vier eingespritzten Kraftstoffs können die Verbrennung und die Emissionen von dem Zylinder Nummer vier verbessert werden. Jeder der anderen Kraftmaschinenzylinder empfängt während ihrer jeweiligen Zyklen, wenn sich die Kraftmaschine dreht, zwei Kraftstoffeinspritzereignisse. Der Kraftstoff wird während des Einlass- und des Verdichtungstakts des Zylinders, der den Kraftstoff empfängt, eingespritzt. Es ist gezeigt, dass die Kraftmaschine beschleunigt, wenn in den Zylindern Luft-Kraftstoff-Gemische verbrannt werden.
  • Dem Zylinder Nummer drei, dem für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp ausgewählten Zylinder, werden zwei Verdichtungstakt-Einspritzungen bereitgestellt, so dass sich die erste Kraftstoffeinspritzung in dem Zylinder mit Luft mischen kann, während die zweite Kraftstoffeinspritzung das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Luft-Kraftstoff-Wolke, die die Zündkerze umgibt, einstellt. Die beiden Verdichtungstakt-Kraftstoffeinspritzungen können die Verbrennung und die Emissionen für den ersten Zylinder verbessern, der eine Verbrennung seit dem Kraftmaschinenstopp ausführt.
  • In 3 ist ein zweiter beispielhafter Startablauf der Kraftmaschine bereitgestellt. Der Startablauf der Kraftmaschine in 3 ist zu dem Startablauf in 2 ähnlich. Ferner sind die graphischen Darstellungen nach 3 zu den graphischen Darstellungen nach 2 ähnlich. Deshalb wird um der Kürze willen eine Beschreibung der einzelnen graphischen Darstellungen nach 3 weggelassen, wobei die Beschreibung in 2 für 3 gilt, mit Ausnahme dessen, was im Folgenden angegeben ist. Der Ablauf nach 3 kann außerdem durch das Verfahren nach 7 in dem System nach 1 ausgeführt werden.
  • Zum Zeitpunkt T10 verzögert die Kraftmaschine zu einer Drehzahl von null. Die Kraftmaschine verzögert in Reaktion auf eine Anforderung, die Kraftmaschine zu stoppen. Während die Kraftmaschine verzögert, sind der den Kraftmaschinenzylindern zugeführten Funke und Kraftstoff deaktiviert. Die Kraftmaschine stoppt zum Zeitpunkt T11 vollständig; die Kraftmaschine stoppt jedoch in einer Position, die sich im Vergleich zu der Position, in der die Kraftmaschine in dem Beispiel nach 2 gestoppt hat, näher am oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer drei befindet.
  • Zum Zeitpunkt T11 kommt die Kraftmaschine vollständig zum Stillstand, wobei sie auf eine Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wartet. Die Kraftmaschine kann zum Zeitpunkt T11 für einen kurzen oder einen langen Zeitraum gestoppt sein. Beim Empfangen einer Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wird bestimmt, welcher Zylinder der erste Zylinder ist, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen. In diesem Beispiel wird ein Zylinder, der sich in seinem Verdichtungstakt befindet (z. B. der Zylinder Nummer drei), anfangs ausgewählt, um der erste Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu sein. Der Abstand der Stoppposition der Kraftmaschine vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts wird aus der abgetasteten oder verfolgten Kraftmaschinenposition beim Kraftmaschinenstopp bestimmt. In diesem Beispiel ist die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition der Kraftmaschine und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders die Grundlage für das Auswählen einer Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Es wird bestimmt, dass sich die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellenbetrag der Kurbelwellengrade befindet. Deshalb wird dem Kraftmaschinenzylinder, dem Zylinder Nummer drei, zum Zeitpunkt T12 eine einzige alleinige Verdichtungstakt-Einspritzung bereitgestellt. Die erste Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder geschieht zum Zeitpunkt T12 gerade nachdem die Kraftmaschine begonnen hat, sich zu drehen; in einigen Beispielen kann jedoch die erste Kraftstoffeinspritzung geschehen, wenn die Kraftmaschine gestoppt ist. In diesem Beispiel wird zum Zeitpunkt T11 eine erste Einspritzung dem Zylinder Nummer vier bereitgestellt. Das Einspritzen von Kraftstoff zum Zeitpunkt T11 kann die Luft-Kraftstoff-Mischung in dem zweiten Zylinder verbessern, der eine Verbrennung seit dem Kraftmaschinenstopp ausführt.
  • Zum Zeitpunkt T12 findet die erste Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei statt. Die erste Kraftstoffeinspritzung wird während des Verdichtungstakts des Zylinders ausgeführt. Durch das Einspritzen von Kraftstoff während des Verdichtungstakts des Zylinders kann es möglich sein, die Kraftmaschine ohne einen langen Anlasszeitraum zu beschleunigen. Eine zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei wird nicht bereitgestellt, weil die Kraftmaschinendrehzahl niedrig ist und weil sich eine zweite in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge nicht so vollkommen mischen kann, wie es erwünscht ist. Die Menge des eingespritzten Kraftstoffs wird über die bei der ersten Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei eingespritzte Kraftstoffmenge vergrößert, wie in 2 gezeigt ist, so dass sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders in der Nähe der Stöchiometrie befinden kann, selbst wenn nur eine einzige Verdichtungstakt-Einspritzung bereitgestellt wird.
  • Zum Zeitpunkt T13 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders Nummer drei über einen Funken gezündet. Folglich wird der Funke bereitgestellt, nachdem der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt worden ist. Die zweite Kraftstoffeinspritzung kann vor dem Funkenereignis beginnen und weitergehen, nachdem der Funke an der Zündkerze entladen worden ist.
  • Dem Zylinder Nummer vier wird für ein erstes Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart eine zweite Kraftstoffeinspritzung bereitgestellt. Das erste Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart ist ein zweites Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier wird während des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer vier bereitgestellt. Jeder der anderen Kraftmaschinenzylinder empfängt während ihrer jeweiligen Zyklen, wenn sich die Kraftmaschine dreht, zwei Kraftstoffeinspritzereignisse. Der Kraftstoff wird während des Einlass- und des Verdichtungstakts des Zylinders, der den Kraftstoff empfängt, eingespritzt. Es ist gezeigt, dass die Kraftmaschine beschleunigt, wenn in den Zylindern Luft-Kraftstoff-Gemische verbrannt werden.
  • In 4 ist ein dritter beispielhafter Startablauf der Kraftmaschine bereitgestellt. Der Startablauf der Kraftmaschine in 4 ist zu dem Startablauf in 2 ähnlich. Ferner sind die graphischen Darstellungen nach 4 zu den graphischen Darstellungen nach 2 ähnlich. Deshalb wird um der Kürze willen eine Beschreibung der einzelnen graphischen Darstellungen nach 4 weggelassen, wobei die Beschreibung in 2 für 4 gilt, mit Ausnahme dessen, was im Folgenden angegeben ist. Der Ablauf nach 4 kann außerdem durch das Verfahren nach 7 in dem System nach 1 ausgeführt werden.
  • Zum Zeitpunkt T20 verzögert die Kraftmaschine zu einer Drehzahl von null. Die Kraftmaschine verzögert in Reaktion auf eine Anforderung, die Kraftmaschine zu stoppen. Während die Kraftmaschine verzögert, sind der den Kraftmaschinenzylindern zugeführten Funke und Kraftstoff deaktiviert. Die Kraftmaschine stoppt zum Zeitpunkt T21 vollständig; die Kraftmaschine stoppt jedoch in einer Position, die sich im Vergleich zu der Position, in der die Kraftmaschine in den Beispielen nach den 2 und 3 gestoppt hat, näher am oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer drei befindet.
  • Zum Zeitpunkt T21 kommt die Kraftmaschine vollständig zum Stillstand, wobei sie auf eine Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wartet. Die Kraftmaschine kann zum Zeitpunkt T21 für einen kurzen oder einen langen Zeitraum gestoppt sein. Beim Empfangen einer Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wird bestimmt, welcher Zylinder der erste Zylinder ist, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen. In diesem Beispiel wird ein Zylinder, der sich in seinem Verdichtungstakt befindet (z. B. der Zylinder Nummer drei), anfangs gewählt, um der erste Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu sein. Der Abstand der Stoppposition der Kraftmaschine vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts wird aus der abgetasteten oder verfolgten Kraftmaschinenposition beim Kraftmaschinenstopp bestimmt. In diesem Beispiel ist die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition der Kraftmaschine und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders die Grundlage für das Auswählen einer Anzahl der Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Es wird bestimmt, dass die Anzahl der Kurbelwellengrade kleiner als ein erster Schwellenbetrag der Kurbelwellengrade ist. Deshalb wird der nächste Zylinder in der Zündreihenfolge (z. B. 1-3-4-2 für die gegenwärtige Vierzylinderkraftmaschine) ausgewählt, um der erste Zylinder zu sein, um Kraftstoff zu empfangen und ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp auszurichten. Folglich wird zum Zeitpunkt T21, bevor die Kraftmaschine beginnt, sich zu drehen, Kraftstoff in den Zylinder Nummer vier eingespritzt, wobei aber in einigen Beispielen die erste Kraftstoffeinspritzung geschehen kann, nachdem die Kraftmaschine begonnen hat, sich zu drehen. Durch das Auswählen eines nächsten Zylinders in der Verbrennungsreihenfolge der Kraftmaschine kann der Anlasszeitraum der Kraftmaschine etwas vergrößert werden, weil sich aber die Kraftmaschine bereits nah an dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer drei befindet, kann die Verzögerung verringert werden, während die Verbrennungsstabilität und die Emissionen der Kraftmaschine verbessert werden. Spezifisch kann durch das Einspritzen von Kraftstoff während des Einlasstakts des Zylinders Nummer vier die Mischung von Luft und Kraftstoff verbessert werden. Die Kraftmaschine dreht sich zwischen dem Zeitpunkt T21 und dem Zeitpunkt T22.
  • Zum Zeitpunkt T22 findet die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder vier statt. Die zweite Kraftstoffeinspritzung wird während des Verdichtungstakts des Zylinders ausgeführt. Durch das Einspritzen von Kraftstoff während des Verdichtungstakts des Zylinders kann es möglich sein, die Verbrennungsstabilität während des Hochlaufens der Kraftmaschine zu verbessern. Die zweite Kraftstoffeinspritzmenge ist kleiner als die erste Kraftstoffeinspritzmenge, weil die erste Kraftstoffmenge aufgrund des großen Betrags des Mischzeitraums zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffeinspritzung relativ gut gemischt ist.
  • Zum Zeitpunkt T23 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders Nummer vier über einen Funken gezündet. Folglich wird der Funke bereitgestellt, nachdem der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt worden ist. Die zweite Kraftstoffeinspritzung kann vor dem Funkenereignis beginnen und weitergehen, nachdem der Funke an der Zündkerze entladen worden ist.
  • Falls die Kraftmaschine nah beim oberen Totpunkt eines Zylinders in seinem Verdichtungstakt positioniert ist, kann folglich der nächste Zylinder in der Verbrennungsreihenfolge der Kraftmaschine für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp ausgewählt werden. Der nächste Zylinder wird ausgewählt, um die Verbrennungsstabilität zu verbessern und die Kraftmaschinenemissionen zu verringern.
  • In 5 ist ein vierter beispielhafter Startablauf der Kraftmaschine bereitgestellt. Der Startablauf der Kraftmaschine in 5 ist zu dem Startablauf in 2 ähnlich. Ferner sind die graphischen Darstellungen nach 5 zu den graphischen Darstellungen nach 2 ähnlich. Deshalb wird um der Kürze willen eine Beschreibung der einzelnen graphischen Darstellungen nach 5 weggelassen, wobei die Beschreibung in 2 für 5 gilt, mit Ausnahme dessen, was im Folgenden angegeben ist. Der Ablauf nach 5 kann außerdem durch das Verfahren nach 7 in dem System nach 1 ausgeführt werden.
  • Der Unterschied zwischen dem Beispiel nach 5 und dem Beispiel nach 2 ist, dass in dem Beispiel nach 5 die Einlassventil-Schließzeitsteuerung nach spät verstellt ist. Folglich wird das Kraftstoffmengenverhältnis zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffeinspritzung, die dem ersten Zylinder bereitgestellt werden, der ausgewählt ist, um ein erstes Verbrennungsereignis seit der Kraftmaschine auszurichten, eingestellt.
  • Zum Zeitpunkt T30 verzögert die Kraftmaschine zu einer Drehzahl von null. Die Kraftmaschine kann in Reaktion auf eine Anforderung des Fahrers oder in Reaktion auf ein durch einen Controller in Gang gesetztes automatisches Stilllegen der Kraftmaschine stoppen. Da zum Zeitpunkt T31 die Kraftmaschinendrehzahl auf null verringert ist, werden den Kraftmaschinenzylindern kein Kraftstoff und kein Funke bereitgestellt. Die Kraftmaschinendrehzahl klingt vom Zeitpunkt T30 bis zum Zeitpunkt T31 ab, wobei die Einlassventile der jeweiligen Zylinder weiterhin arbeiten. Die Kraftmaschinenposition kann verfolgt werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl zu null geht, so dass zum Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschine die Kraftmaschinenposition bekannt ist. Alternativ kann ein Kraftmaschinenpositionssensor einen eindeutigen Wert oder ein eindeutiges Signal für jeden Kurbelwellengrad der Kraftmaschine ausgeben.
  • Zum Zeitpunkt T31 kommt die Kraftmaschine vollständig zum Stillstand, wobei sie auf eine Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wartet. Die Kraftmaschine kann zum Zeitpunkt T31 für einen kurzen oder einen langen Zeitraum gestoppt sein. Beim Empfangen einer Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wird bestimmt, welcher Zylinder der erste Zylinder ist, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen. In diesem Beispiel befindet sich der Zylinder Nummer drei in seinem Verdichtungstakt und wird ausgewählt, um der erste Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu sein. Der Abstand der Stoppposition der Kraftmaschine vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts wird aus der abgetasteten oder verfolgten Kraftmaschinenposition beim Kraftmaschinenstopp bestimmt. In diesem Beispiel ist die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition der Kraftmaschine und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders die Grundlage für das Auswählen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Es wird bestimmt, dass sich die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenbetrag der Kurbelwellengrade befindet. Deshalb werden dem Kraftmaschinenzylinder, dem Zylinder Nummer drei, zwei Verdichtungstakt-Einspritzungen bereitgestellt, nachdem die Kraftmaschine begonnen hat, sich zu drehen. Außerdem wird der Ort oder die Position des Einlassventil-Schließens (IVC) bestimmt. Basierend auf dem IVC wird ein Verhältnis der in den ersten Zylinder, der ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp ausrichtet, eingespritzten Kraftstoffmengen, der Kraftstoffmengen bei der ersten und der zweiten Einspritzung in den Zylinder Nummer drei, eingestellt. In diesem Beispiel ist das IVC im Vergleich zu dem in 2 gezeigten Zeitpunkt des IVC nach spät verstellt. Deshalb wird die bei der ersten Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei eingespritzte Kraftstoffmenge vergrößert. Die bei der ersten Kraftstoffeinspritzung eingespritzte Kraftstoffmenge wird im Vergleich zu der während der ersten Einspritzung nach 2 eingespritzten Kraftstoffmenge vergrößert, weil es weniger aufgefangenes Abgas im Zylinder geben kann.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T31 und dem Zeitpunkt T32 wird eine erste Kraftstoffeinspritzung in einen zweiten Zylinder, den Zylinder Nummer vier, bereitgestellt. Der zweite Zylinder ist der Zylinder, der das zweite Verbrennungsereignis seit dem Stopp ausrichtet, in diesem Beispiel der Zylinder Nummer vier. Die erste Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier findet während eines Einlasstakts statt, um die Kraftstoffmischung innerhalb des Zylinders Nummer vier zu verbessern.
  • Zum Zeitpunkt T32 findet die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei statt. Die zweite Kraftstoffeinspritzung wird während des Verdichtungstakts des Zylinders ausgeführt. Die zweite Kraftstoffeinspritzmenge ist kleiner als zweite Kraftstoffeinspritzmenge in dem Beispiel nach 2, weil die während der ersten Einspritzung in den Zylinder Nummer drei eingespritzte Kraftstoffmenge vergrößert worden ist. Die Gesamtmenge des eingespritzten Kraftstoffs kann für das erste Verbrennungsereignis in 2 und das erste Verbrennungsereignis in 3 die gleiche Menge sein.
  • Zum Zeitpunkt T33 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders Nummer drei über einen Funken gezündet. Folglich wird der Funke bereitgestellt, nachdem der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt worden ist. Die zweite Kraftstoffeinspritzung kann vor dem Funkenereignis beginnen und weitergehen, nachdem der Funke an der Zündkerze entladen worden ist.
  • Dem Zylinder Nummer vier wird einen kurzen Zeitraum später eine zweite Kraftstoffeinspritzung für ein erstes Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart bereitgestellt. Das erste Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart ist ein zweites Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier wird während des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer vier bereitgestellt. Jeder der anderen Kraftmaschinenzylinder empfängt während ihrer jeweiligen Zyklen, wenn sich die Kraftmaschine dreht, zwei Kraftstoffeinspritzereignisse. Der Kraftstoff wird während des Einlass- und des Verdichtungstakts des Zylinders, der den Kraftstoff empfängt, eingespritzt. Es ist gezeigt, dass die Kraftmaschine beschleunigt, wenn in den Zylindern Luft-Kraftstoff-Gemische verbrannt werden.
  • Das Verhältnis der Kraftstoffmengen zwischen der ersten und der zweiten Einspritzung des ersten Zylinders, der ein Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp ausrichtet, wird eingestellt, um der Zunahme oder der Abnahme der restlichen Gase in dem ersten Zylinder, der die Verbrennung seit dem Kraftmaschinenstopp ausrichtet, Rechnung zu tragen. Falls das IVC eingestellt wird, um die Reste in dem Zylinder zu vergrößern, wird die erste Kraftstoffeinspritzmenge verringert und wird die zweite Kraftstoffeinspritzmenge vergrößert. Falls das IVC eingestellt wird, um die Reste in dem Zylinder zu verringern, wird die erste Kraftstoffeinspritzmenge vergrößert und wird die zweite Kraftstoffeinspritzmenge verringert.
  • In 6 ist ein fünfter beispielhafter Startablauf der Kraftmaschine bereitgestellt. Der Startablauf der Kraftmaschine in 6 ist zu dem Startablauf in 2 ähnlich. Ferner sind die graphischen Darstellungen nach 6 zu den graphischen Darstellungen nach 2 ähnlich. Deshalb wird um der Kürze willen eine Beschreibung der einzelnen graphischen Darstellungen nach 6 weggelassen, wobei die Beschreibung in 2 für 6 gilt, mit Ausnahme dessen, was im Folgenden angegeben ist. Der Ablauf nach 6 kann außerdem durch das Verfahren nach 7 in dem System nach 1 ausgeführt werden.
  • Der Unterschied zwischen dem Beispiel nach 6 und dem Beispiel nach 2 ist, dass der Kraftstoff sowohl über eine zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse als auch über eine an der Seite angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt werden kann. Folglich kann der dem Zylinder zugeführte Kraftstoff über die zwei unterschiedlich angeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen aufgeteilt zugeführt werden. Der durch die Seiteneinspritzdüse eingespritzte Kraftstoff ist als eine vertikale Linie 203 veranschaulicht, während der durch die zentral angeordnete Einspritzdüse eingespritzte Kraftstoff als ein Balken 602 veranschaulicht ist.
  • Zum Zeitpunkt T40 verzögert die Kraftmaschine zu einer Drehzahl von null. Die Kraftmaschine kann in Reaktion auf eine Anforderung des Fahrers oder in Reaktion auf ein durch einen Controller in Gang gesetztes automatisches Stilllegen der Kraftmaschine stoppen. Da zum Zeitpunkt T41 die Kraftmaschinendrehzahl auf null verringert ist, werden den Kraftmaschinenzylindern kein Kraftstoff und kein Funke bereitgestellt. Die Kraftmaschinendrehzahl klingt vom Zeitpunkt T40 bis zum Zeitpunkt T41 ab, wobei die Einlassventile der jeweiligen Zylinder weiterhin arbeiten. Die Kraftmaschinenposition kann verfolgt werden, wenn die Kraftmaschinendrehzahl zu null geht, so dass zum Zeitpunkt des Starts der Kraftmaschine die Kraftmaschinenposition bekannt ist. Alternativ kann ein Kraftmaschinenpositionssensor einen eindeutigen Wert oder ein eindeutiges Signal für jeden Kurbelwellengrad der Kraftmaschine ausgeben.
  • Zum Zeitpunkt T41 kommt die Kraftmaschine vollständig zum Stillstand, wobei sie auf eine Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wartet. Die Kraftmaschine kann zum Zeitpunkt T41 für einen kurzen oder einen langen Zeitraum gestoppt sein. Beim Empfangen einer Anforderung für einen Kraftmaschinenstart wird bestimmt, welcher Zylinder der erste Zylinder ist, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen. In diesem Beispiel befindet sich der Zylinder Nummer drei in seinem Verdichtungstakt und wird ausgewählt, um der erste Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu sein. Der Abstand der Stoppposition der Kraftmaschine vom oberen Totpunkt des Verdichtungstakts wird aus der abgetasteten oder verfolgten Kraftmaschinenposition beim Kraftmaschinenstopp bestimmt. In diesem Beispiel ist die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition der Kraftmaschine und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders die Grundlage für das Auswählen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen in den ersten Zylinder für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Es wird bestimmt, dass sich die Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen dem zweiten und dem dritten Schwellenbetrag der Kurbelwellengrade befindet. Deshalb werden dem Kraftmaschinenzylinder, dem Zylinder Nummer drei, zwei Verdichtungstakt-Einspritzungen bereitgestellt, nachdem die Kraftmaschine begonnen hat, sich zu drehen. Die erste Verdichtungstakt-Einspritzung wird durch die an der Seite angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse ausgeführt, während die zweite Verdichtungstakt-Einspritzung durch die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse ausgeführt wird. In einem Beispiel führt die an der Seite angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse einen Kraftstoff mit einer höheren Alkoholkonzentration als die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse zu. Die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse kann einen Kraftstoff zuführen, der eine höhere Benzinkonzentration besitzt. Die erste Kraftstoffeinspritzung des Kraftstoffs mit höherer Alkoholkonzentration verbessert die Kraftstoffverdampfung, während die zweite Kraftstoffeinspritzung die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemischs und die Verbrennungsstabilität verbessert.
  • Zwischen dem Zeitpunkt T41 und dem Zeitpunkt T42 wird eine erste Kraftstoffeinspritzung in einen zweiten Zylinder, den Zylinder Nummer vier, bereitgestellt. Der zweite Zylinder ist der Zylinder, der das zweite Verbrennungsereignis seit dem Stopp ausrichtet, in diesem Beispiel der Zylinder Nummer vier. Die erste Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier findet während des Einlasstakts statt, um die Kraftstoffmischung und die Verdampfung innerhalb des Zylinders Nummer vier zu verbessern.
  • Zum Zeitpunkt T42 findet die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer drei statt. Die zweite Kraftstoffeinspritzung wird durch die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse während des Verdichtungstakts des Zylinders ausgeführt. Die zweite Kraftstoffeinspritzmenge ist kleiner als die zum Zeitpunkt T41 eingespritzte erste Kraftstoffmenge, wobei aber in einigen Beispielen die zweite eingespritzte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine größer als die erste eingespritzte Kraftstoffmenge sein kann.
  • Zum Zeitpunkt T43 wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders Nummer drei über einen Funken gezündet. Folglich wird der Funke bereitgestellt, nachdem der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt worden ist. Die zweite Kraftstoffeinspritzung kann vor dem Funkenereignis beginnen und weitergehen, nachdem der Funke an der Zündkerze entladen worden ist.
  • Dem Zylinder Nummer vier wird einen kurzen Zeitraum später eine zweite Kraftstoffeinspritzung für ein erstes Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart bereitgestellt. Das erste Verbrennungsereignis in dem Zylinder Nummer vier seit dem Kraftmaschinenstart ist ein zweites Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp. Die zweite Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder Nummer vier wird während des Verdichtungstakts des Zylinders Nummer vier bereitgestellt. Jeder der anderen Kraftmaschinenzylinder empfängt während ihrer jeweiligen Zyklen, wenn sich die Kraftmaschine dreht, zwei Kraftstoffeinspritzereignisse. Der Kraftstoff wird während des Einlass- und des Verdichtungstakts des Zylinders, der den Kraftstoff empfängt, eingespritzt. Es ist gezeigt, dass die Kraftmaschine beschleunigt, wenn in den Zylindern Luft-Kraftstoff-Gemische verbrannt werden.
  • In 7 ist ein Verfahren zum Starten einer gestoppten Kraftmaschine gezeigt. Das Verfahren nach 7 kann auf das System nach 1 angewendet werden. Das Verfahren nach 7 kann die in den 2–6 gezeigten Betriebsabläufe bereitstellen. Außerdem kann das Verfahren nach 7 als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher eines Controllers, wie in 1 gezeigt ist, gespeichert sein.
  • Bei 702 bestimmt das Verfahren 700 die Einlassventil-Schließzeitsteuerung (IVC). Die Einlassventil-Schließzeitsteuerung kann aus einer Position einer Einlassnockenwelle bestimmt werden. Alternativ kann die Einlassventil-Schließzeitsteuerung über das Indexieren einer Tabelle oder einer Funktion bestimmt werden, die das IVC basierend auf einem oder mehreren Parametern ausgibt, die die Kraftmaschinendrehzahl, die Drehmomentanforderung des Fahrers, die Kraftmaschinentemperatur, die Kraftmaschinenposition und die Einlassnockenposition enthalten. Falls die Kraftmaschine keinen Einlassnocken enthält (z. B. elektrisch betätigte Ventile), kann der Ort des IVC über das Indexieren einer Tabelle oder einer Funktion unter Verwendung der Kraftmaschinentemperatur, der Kraftmaschinendrehzahl und der Drehmomentanforderung des Fahrers bestimmt werden. Nachdem das IVC bestimmt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 704 weiter.
  • Bei 704 bestimmt das Verfahren 700 einen Kraftmaschinenzylinder, der sich am nächsten bei seinem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts befindet, ohne sich im Arbeitstakt des Zylinders zu befinden. In einem Beispiel wird die Kraftmaschinenposition über die Kurbelwellen- und die Nockenwellenposition bestimmt. Die Absolutposition der Kraftmaschine kann auf eine spezifische Kraftmaschinenposition bezogen sein, wie z. B. den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts für den Zylinder Nummer eins. Die spezifischen Takte jedes Zylinders werden durch das Indexieren einer Tabelle unter Verwendung der Absolutposition der Kraftmaschine bestimmt, um die jeweiligen Takte jedes Zylinders zu bestimmen. Falls sich mehr als ein Zylinder in seinem Verdichtungstakt befindet, wird der Zylinder, der sich am nächsten an seinem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts befindet, ohne sich in einem Arbeitstakt zu befinden, ausgewählt. Nachdem der Kraftmaschinenzylinder in einem Verdichtungstakt ausgewählt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 706 weiter.
  • Bei 706 beurteilt das Verfahren 700, ob der Kraftstoff ausschließlich unter Verwendung einer zentral angeordneten Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt werden soll oder nicht. In einem Beispiel beurteilt das Verfahren 700 basierend auf einem Zustand einer im Speicher gespeicherten Variable, ob der Kraftstoff über eine zentral angeordnete Einspritzdüse eingespritzt werden soll oder nicht. Falls das Verfahren 700 beurteilt, dass der Kraftstoff ausschließlich über eine zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt werden soll, lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 700 zu 708 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 700 zu 720 weiter.
  • Bei 720 beurteilt das Verfahren 700, ob sich der bei 704 ausgewählte Kraftmaschinenzylinder innerhalb einer ersten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vom oberen Totpunkt (OTP) des Verdichtungstakts des ausgewählten Zylinders befindet. Falls sich der ausgewählte Zylinder z. B. innerhalb von zwanzig Kurbelwellengraden vom OTP befindet (z. B. vorgerückt ist), lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 700 zu 722 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 700 zu 724 weiter.
  • Bei 722 wählt das Verfahren 700 einen nächsten Zylinder in der Reihenfolge der Verbrennung für die Kraftmaschine aus. Falls die Kraftmaschine z. B. eine Vierzylinderkraftmaschine mit einer Zündreihenfolge von 1-3-4-2 ist und bei 704 der Zylinder Nummer zwei ausgewählt worden ist, wird bei 722 der Zylinder Nummer eins ausgewählt. Nachdem der Zylinder ausgewählt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 724 weiter.
  • Bei 724 beurteilt das Verfahren 700, ob sich der ausgewählte Zylinder (z. B. der bei 704 ausgewählte Zylinder oder der bei 722 ausgewählte Zylinder) innerhalb einer zweiten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vom OTP befindet, ohne sich in einem Arbeitstakt zu befinden. Falls sich der ausgewählte Zylinder z. B. innerhalb von einhundertzwanzig Kurbelwellengraden vom OTP befindet (z. B. vorgerückt ist), lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 700 zu 726 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 700 zu 730 weiter.
  • Bei 726 spritzt das Verfahren 700 den Kraftstoff in einer einzigen Verdichtungstakt-Einspritzung in den ausgewählten Zylinder ein. Die einzige Verdichtungstakt-Einspritzung kann bereitgestellt werden, bevor sich die Kraftmaschine dreht oder während sich die Kraftmaschine dreht. Ferner kann der Kurbelwellengrad, bei dem der Start der Kraftstoffeinspritzung stattfindet, basierend auf der Kraftmaschinentemperatur und der Alkoholkonzentration in dem Kraftstoff eingestellt werden. Der ausgewählte Zylinder ist der erste Kraftmaschinenzylinder, um ein Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp auszurichten. Das Verfahren 700 dreht die Kraftmaschine, spritzt Kraftstoff in die ausgewählten Zylinder ein und führt die Kraftstoffbeaufschlagung der verbleibenden Zylinder durch das Einspritzen von Kraftstoff in jeden der Zylinder während der Einlass- und Verdichtungstakte des Zylinders aus, wie in den 2–6 veranschaulicht ist. Nachdem den Kraftmaschinenzylindern Kraftstoff bereitgestellt worden ist, geht das Verfahren 700 zum Ausgang weiter.
  • Bei 730 beurteilt das Verfahren 700, ob sich der ausgewählte Zylinder (z. B. der bei 704 ausgewählte Zylinder oder der bei 722 ausgewählte Zylinder) innerhalb einer dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vom OTP befindet, ohne sich in einem Arbeitstakt zu befinden, oder nicht. Falls sich z. B. der ausgewählte Zylinder innerhalb von zweihundert Kurbelwellengraden vom OTP befindet (z. B. vorgerückt ist), lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 700 zu 732 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 700 zu 734 weiter.
  • Bei 732 bestimmt das Verfahren 700 die Zeitsteuerungen, um während des Verdichtungstakts des ausgewählten Zylinders zweimal Kraftstoff einzuspritzen. In einem Beispiel können die Zeitsteuerungen für die erste und die zweite Kraftstoffeinspritzung empirisch bestimmt und in Tabellen und/oder Funktionen gespeichert werden. Die Tabellen und/oder die Funktionen können unter Verwendung der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschinendrehzahl und dem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs, indexiert werden. Die Zeitsteuerungen der beiden Einspritzungen können bei verschiedenen Kurbelwellenwinkeln während des Verdichtungstakts des Zylinders geschehen.
  • In einigen Beispielen kann der Kraftstoff über eine an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse oder über die an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse und eine zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt werden. Falls die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse Kraftstoff mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration als die an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse einspritzt, kann die an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse die erste Kraftstoffeinspritzung bereitstellen, während die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse die zweite Kraftstoffeinspritzung bereitstellen kann. Durch das Einspritzen von Kraftstoff über die zentral positionierte Kraftstoffeinspritzdüse anstatt der Seiten-Kraftstoffeinspritzdüse für die zweite Kraftstoffeinspritzung kann die Anreicherung der Kraftstoffwolke innerhalb des Zylinders in der Nähe der Zündkerze lokalisiert werden, um die Verbrennungsstabilität zu verbessern. Das Verfahren 700 kann in Reaktion auf die Kraftmaschinentemperatur und/oder die anderen Betriebsbedingungen der Kraftmaschine beurteilen, wann der Kraftstoff unter Verwendung der Seiten- und der zentral angeordneten Kraftstoffeinspritzdüse dem Zylinder zuzuführen ist. Nachdem die Zeitsteuerung für die beiden Verdichtungs-Kraftstoffeinspritzungen bestimmt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 736 weiter.
  • Bei 734 bestimmt das Verfahren 700 die Zeitsteuerungen, um den Kraftstoff einmal während Einlasstakts des ausgewählten Zylinders und ein- oder mehrmals während des Verdichtungstakts des Zylinders einzuspritzen. In einem Beispiel können die Zeitsteuerungen für die erste und die zweite Kraftstoffeinspritzung empirisch bestimmt und in Tabellen und/oder Funktionen gespeichert werden. Die Tabellen und/oder die Funktionen können unter Verwendung der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschinentemperatur und des Alkoholgehalts des eingespritzten Kraftstoffs, indexiert werden.
  • In einigen Beispielen kann der Kraftstoff über eine an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse oder über die an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse und eine zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse eingespritzt werden. Falls die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse Kraftstoff mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration als die an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse einspritzt, kann die an der Seite positionierte Kraftstoffeinspritzdüse die erste Kraftstoffeinspritzung bereitstellen, während die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse die zweite Kraftstoffeinspritzung bereitstellen kann. Durch das Einspritzen von Kraftstoff über die zentral positionierte Kraftstoffeinspritzdüse anstatt die Seiten-Kraftstoffeinspritzdüse für die zweite Kraftstoffeinspritzung kann die Anreicherung der Kraftstoffwolke innerhalb des Zylinders in der Nähe der Zündkerze lokalisiert werden, um die Verbrennungsstabilität zu verbessern. Nachdem die Zeitsteuerung für die beiden Verdichtungs-Kraftstoffeinspritzungen bestimmt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 736 weiter.
  • Bei 736 stellt das Verfahren 700 ein Verhältnis (z. B. eine Menge der ersten Kraftstoffeinspritzung geteilt durch eine Menge der zweiten Kraftstoffeinspritzung während eines Zylinderzyklus) der Kraftstoffmengen, die zwischen zwei oder mehr Einspritzungen während eines Zyklus eines Zylinders bereitgestellt werden, basierend auf der IVC-Zeitsteuerung ein. In einem Beispiel wird die Kraftstoffmenge bei der ersten Kraftstoffeinspritzung während des Zylinderzyklus vergrößert, wenn das IVC nach spät verstellt ist. Die Kraftstoffmenge bei der ersten Kraftstoffeinspritzung während des Zylinderzyklus wird verringert, wenn das IVC nach früh verstellt ist. Die Kraftstoffmenge bei der zweiten Kraftstoffeinspritzung während des Zylinderzyklus wird verringert, wenn das IVC nach spät verstellt ist, so dass die Gesamtmenge des eingespritzten Kraftstoffs die gleiche bleibt. Die Kraftstoffmenge bei der zweiten Kraftstoffeinspritzung während des Zylinderzyklus wird vergrößert, wenn das IVC nach früh verstellt ist, so dass die Gesamtmenge des eingespritzten Kraftstoffs die gleiche bleibt. Nachdem das Verhältnis des Kraftstoffs bei der ersten und bei der zweiten Kraftstoffeinspritzung während des ersten Zyklus des ausgewählten Zylinders eingestellt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 738 weiter.
  • Bei 738 bestimmt das Verfahren 700 die Zeitsteuerungen für die Einlass- und Verdichtungstakte der Zylinder außer dem ausgewählten Zylinder. In einem Beispiel können die Zeitsteuerungen für die erste und die zweite Kraftstoffeinspritzung für die verbleibenden Zylinder empirisch bestimmt und in Tabellen und/oder Funktionen gespeichert werden. Die Tabellen oder die Funktionen können unter Verwendung der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschinentemperatur und des Alkoholgehalts des eingespritzten Kraftstoffs, indexiert werden. Nachdem die Zeitsteuerungen der Kraftstoffeinspritzungen für die verbleibenden Zylinder bestimmt worden sind, geht das Verfahren 700 zum Ausgang weiter.
  • Bei 708 beurteilt das Verfahren 700, ob sich der bei 704 ausgewählte Kraftmaschinenzylinder innerhalb einer ersten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vom oberen Totpunkt (OTP) des Verdichtungstakts des ausgewählten Zylinders befindet oder nicht. Falls sich z. B. der ausgewählte Zylinder innerhalb fünfundzwanzig Kurbelwellengraden vom OTP befindet (z. B. vorgerückt ist), lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 700 zu 710 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 700 zu 712 weiter.
  • Bei 710 wählt das Verfahren 700 einen nächsten Zylinder in der Reihenfolge der Verbrennung für die Kraftmaschine aus. Falls die Kraftmaschine z. B. eine Vierzylinderkraftmaschine mit einer Zündreihenfolge von 1-3-4-2 ist und bei 704 der Zylinder Nummer zwei ausgewählt worden ist, wird bei 710 der Zylinder Nummer eins ausgewählt. Nachdem der Zylinder ausgewählt worden ist, geht das Verfahren 700 zu 712 weiter.
  • Bei 712 beurteilt das Verfahren 700, ob sich der ausgewählte Zylinder (z. B. der bei 704 ausgewählte Zylinder oder der bei 710 ausgewählte Zylinder) innerhalb einer zweiten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vom OTP befindet, ohne sich in einem Arbeitstakt zu befinden. Falls sich der ausgewählte Zylinder z. B. innerhalb von einhundertfünfundzwanzig Kurbelwellengraden vom OTP befindet (z. B. vorgerückt ist), lautet die Antwort ja und geht das Verfahren 700 zu 716 weiter. Andernfalls lautet die Antwort nein und geht das Verfahren 700 zu 714 weiter.
  • Bei 714 bestimmt das Verfahren 700 die Zeitsteuerungen, um den Kraftstoff einmal während des Einlasstakts des ausgewählten Zylinders und einmal während des Verdichtungstakts des Zylinders einzuspritzen. In einem Beispiel können die Zeitsteuerungen für die erste und die zweite Kraftstoffeinspritzung empirisch bestimmt und in Tabellen und/oder Funktionen gespeichert werden. Die Tabellen und/oder die Funktionen können unter Verwendung der Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. der Kraftmaschinentemperatur und des Alkoholgehalts des eingespritzten Kraftstoffs, indexiert werden. Nachdem die Einspritzzeitsteuerungen bestimmt worden sind, geht das Verfahren 700 zu 736 weiter.
  • Bei 716 spritzt das Verfahren 700 den Kraftstoff in einer einzigen Verdichtungstakt-Einspritzung in den ausgewählten Zylinder ein. Die einzige Verdichtungstakt-Einspritzung kann bereitgestellt werden, bevor sich die Kraftmaschine dreht oder während sich die Kraftmaschine dreht. Ferner kann der Kurbelwellengrad, bei dem der Start der Kraftstoffeinspritzung stattfindet, basierend auf der Kraftmaschinentemperatur und der Alkoholkonzentration in dem Kraftstoff eingestellt werden. Der ausgewählte Zylinder ist der erste Kraftmaschinenzylinder, um ein Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp auszurichten. Das Verfahren 700 dreht die Kraftmaschine, spritzt Kraftstoff in die ausgewählten Zylinder ein und führt die Kraftstoffbeaufschlagung der verbleibenden Zylinder durch das Einspritzen von Kraftstoff in jeden der Zylinder während der Einlass- und Verdichtungstakte des Zylinders aus, wie in den 2–6 veranschaulicht ist. Der über die zentral angeordnete Kraftstoffeinspritzdüse des Zylinders in den Zylinder eingespritzte Kraftstoff kann sich weniger um die Zündkerze des Zylinders bewegen, so dass die Luft-Kraftstoff-Wolke in dem Zylinder in der Nähe der Zündkerze eine zündfähige Mischung bereitstellt. Folglich kann nur eine Kraftstoffeinspritzung erwünscht sein, wenn sich der Kraftmaschinenzylinder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl der Kurbelwellengrade vom OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet. Falls andererseits der Zylinder nur eine an der Seite positionierte Einspritzdüse hätte, können mehrere Einspritzungen erwünscht sein, um ein zündfähiges Gemisch an der Zündkerze sicherzustellen. Nachdem den Kraftmaschinenzylindern Kraftstoff bereitgestellt worden ist, geht das Verfahren 700 zum Ausgang weiter.
  • Die in 7 beschriebenen Zeitsteuerungen der Kraftstoffeinspritzung können stattfinden, bevor dem ausgewählten Zylinder über ein Zündsystem ein Funke bereitgestellt wird. In einigen Beispielen überschneiden sich das zweite oder das Einspritzereignis mit einer größeren Nummer damit, wann der Funke dem Zylinder bereitgestellt wird.
  • Das Verfahren nach 7 wird verwendet, um das Auswählen eines Zylinders basierend auf der Nähe des Zylinders zum OTP des Verdichtungstakts des Zylinders zu beschreiben. In anderen Beispielen kann der Zylinder jedoch basierend auf der Nähe des Zylinders zu einer weiteren Kraftmaschinenposition ausgewählt werden. Der Zylinder kann z. B. basierend auf der Nähe des Zylinders zu seinem Einlassventil-Schließzeitpunkt ausgewählt werden. Folglich kann die Auswahl des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp auf anderen Kraftmaschinenpositionen als der Position des Zylinders bezüglich des OTP des Verdichtungstakts des Zylinders basieren.
  • Folglich stellt das Verfahren nach 7 das Starten einer Kraftmaschine bereit, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Auswählen eines Zylinders und Bereitstellen von zwei Kraftstoffeinspritzungen während eines Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf einen Kolben des Zylinders der sich innerhalb einer Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; und Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen den beiden Kraftstoffeinspritzungen in Reaktion auf eine Einlassventil-Schließzeitsteuerung. Das Verfahren enthält, dass eine während einer ersten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach spät verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung vergrößert wird und dass die beiden Kraftstoffeinspritzungen während eines Verdichtungstakts des Zylinders beginnen, bevor dem Zylinder ein Funke bereitgestellt wird.
  • In einigen Beispielen enthält das Verfahren, dass eine während einer ersten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach früh verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung verkleinert wird. Das Verfahren enthält, dass eine während einer zweiten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach spät verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung verkleinert wird. Das Verfahren enthält außerdem, dass eine während einer zweiten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach früh verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung vergrößert wird.
  • Das Verfahren umfasst ferner das Auswählen eines nächsten Zylinders, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen, in Übereinstimmung mit einer Reihenfolge der Verbrennung der Kraftmaschine in Reaktion auf den Zylinder, der sich innerhalb einer ersten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet, wobei die erste Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade kleiner als die dritte Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade ist. Das Verfahren enthält, dass die erste der beiden Kraftstoffeinspritzungen durch eine an der Seite des Zylinders angeordnete Kraftstoff-Direkteinspritzdüse bereitgestellt wird und dass die zweite der beiden Kraftstoffeinspritzungen durch eine zentral am Zylinder angeordnete Kraftstoff-Direkteinspritzdüse bereitgestellt wird. Das Verfahren enthält, dass die zweite der beiden Kraftstoffeinspritzungen in Reaktion auf die Kraftmaschinentemperatur durch die zentral angeordnete Kraftstoff-Direkteinspritzdüse bereitgestellt wird.
  • Das Verfahren nach 7 stellt außerdem das Starten einer Kraftmaschine bereit, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Auswählen eines Zylinders und Bereitstellen einer einzigen Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf einen Kolben des Zylinders, der sich innerhalb einer zweiten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem oberen Totpunkt (OTP) des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; Auswählen des Zylinders und Bereitstellen von zwei Kraftstoffeinspritzungen während des Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf den Kolben des Zylinders, der sich innerhalb einer dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; und Auswählen des Zylinders und Bereitstellen einer einzigen Einlasstakt- und einer oder mehrerer Verdichtungstakt-Kraftstoffeinspritzungen für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf den Kolben des Zylinders, der sich nicht innerhalb einer dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet.
  • Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen den beiden Kraftstoffeinspritzungen während des Verdichtungstakts des Zylinders in Reaktion auf die Einlassventil-Schließzeitsteuerung. Das Verfahren umfasst ferner das Auswählen eines nächsten Zylinders in einer Reihenfolge der Verbrennung der Kraftmaschine in Reaktion auf den Zylinder, der sich innerhalb einer ersten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet, wobei die erste Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade kleiner als die zweite Anzahl der Kurbelwellengrade ist. Das Verfahren enthält, dass eine einzige Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders, die beiden Kraftstoffeinspritzungen während des Verdichtungstakts des Zylinders und die einzige Einlasstakt- und eine oder mehrere Verdichtungstakt-Kraftstoffeinspritzungen stattfinden, bevor dem Zylinder ein Funke bereitgestellt wird. In einigen Beispielen umfasst das Verfahren ferner das automatische Neustarten der Kraftmaschine. Das Verfahren enthält, dass die zweite Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade kleiner als die dritte Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade ist.
  • Wie durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet erkannt wird, kann das in 7 beschriebene Verfahren eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solche können die veranschaulichten verschiedenen Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden, oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Obwohl es nicht explizit veranschaulicht ist, erkennt ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, dass einer bzw. eine oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden können. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen, Verfahren und/oder Funktionen graphisch Code repräsentieren, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
  • Dies beschließt die Beschreibung. Den Fachleuten auf dem Gebiet würden beim Lesen der Beschreibung viele Änderungen und Modifikationen klar werden, ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Beschreibung abzuweichen. Vollständig elektrisch oder teilweise elektrisch angetriebene Antriebsstränge könnten z. B. die vorliegende Beschreibung vorteilhaft verwenden. Ferner können das hier beschriebene System und die hier beschriebenen Verfahren vorteilhaft mit verschiedenen Kraftmaschinenkonfigurationen verwendet werden, die nicht auf I4-, V6-, V8-, V10-, V12- und I6-Kraftmaschinenkonfigurationen eingeschränkt sind.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 7
    • 702
    BESTIMME DAS IVC
    704
    WÄHLE DEN ZYLINDER MIT DEM KOLBEN AM NÄCHSTEN BEIM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS AUS
    706
    EINSPRITZEN DES KRAFTSTOFFS ÜBER EINE ZENTRALE DIEINSPRITZDÜSE?
    708
    BEFINDET SICH DER AUSGEWÄHLTE ZYLINDER INNERHALB EINER ERSTEN SCHWELLENANZAHL DER KURBELWELLENGRADE VOM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS?
    710
    WÄHLE DEN NÄCHSTEN ZYLINDER MIT DEM KOLBEN AM NÄCHSTEN BEIM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS AUS
    712
    BEFINDET SICH DER AUSGEWÄHLTE ZYLINDER INNERHALB EINER ZWEITEN SCHWELLENANZAHL DER KURBELWELLENGRADE VOM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS?
    714
    BESTIMME DIE ZEITSTEUERUNGEN FÜR DIE EINLASSTAKT- UND DIE VERDICHTUNGSTAKT-EINSPRITZUNG
    716
    SPRITZE DEN KRAFTSTOFF IN EINER EINZIGEN VERDICHTUNGSTAKT-EINSPRITZUNG IN DEN AUSGEWÄHLTEN ZYLINDER EIN
    720
    BEFINDET SICH DER AUSGEWÄHLTE ZYLINDER INNERHALB EINER ERSTEN SCHWELLENANZAHL DER KURBELWELLENGRADE VOM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS?
    722
    WÄHLE DEN NÄCHSTEN ZYLINDER MIT DEM KOLBEN AM NÄCHSTEN BEIM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS AUS
    724
    BEFINDET SICH DER AUSGEWÄHLTE ZYLINDER INNERHALB EINER ZWEITEN SCHWELLENANZAHL DER KURBELWELLENGRADE VOM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS?
    726
    SPRITZE DEN KRAFTSTOFF IN EINER EINZIGEN VERDICHTUNGSTAKT-EINSPRITZUNG IN DEN AUSGEWÄHLTEN ZYLINDER EIN
    730
    BEFINDET SICH DER AUSGEWÄHLTE ZYLINDER INNERHALB EINER DRITTEN SCHWELLENANZAHL DER KURBELWELLENGRADE VOM OTP DES VERDICHTUNGSTAKTS?
    732
    BESTIMME DIE ZEITSTEUERUNGEN FÜR ZWEI VERDICHTUNGSTAKT-EINSPRITZUNGEN
    734
    BESTIMME DIE ZEITSTEUERUNGEN FÜR DIE EINLASSTAKT- UND DIE VERDICHTUNGSTAKT-EINSPRITZUNG
    736
    STELLE DAS VERHÄLTNIS DER KRAFTSTOFFMENGEN ZWISCHEN BEIDEN KRAFTSTOFFEINSPRITZUNGEN BASIEREND AUF DER ZEITSTEUERUNG DES IVC EIN
    738
    BESTIMME DIE ZEITSTEUERUNGEN FÜR DIE EINLASSTAKT- UND DIE VERDICHTUNGSTAKT-EINSPRITZUNG FÜR DIE VERBLEIBENDEN ZYLINDER WÄHREND DES HOCHLAUFENS

Claims (20)

  1. Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Auswählen eines Zylinders und Bereitstellen von zwei Kraftstoffeinspritzungen während eines Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf den Kolben des Zylinders, der sich innerhalb einer dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; und Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen den beiden Kraftstoffeinspritzungen in Reaktion auf eine Einlassventil-Schließzeitsteuerung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine während einer ersten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach spät verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung vergrößert wird und wobei die beiden Kraftstoffeinspritzungen während eines Verdichtungstakts des Zylinders beginnen, bevor dem Zylinder ein Funke bereitgestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine während einer ersten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach früh verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung verkleinert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine während einer zweiten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach spät verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung verkleinert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine während einer zweiten Einspritzung der beiden Kraftstoffeinspritzungen eingespritzte Kraftstoffmenge in Reaktion auf eine nach früh verstellte Einlassventil-Schließzeitsteuerung vergrößert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Auswählen eines nächsten Zylinders, um Kraftstoff für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp zu empfangen, in Übereinstimmung mit einer Reihenfolge der Verbrennung der Kraftmaschine in Reaktion auf den Zylinder, der sich innerhalb einer ersten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet, umfasst, wobei die erste Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade kleiner als die dritte Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste der beiden Kraftstoffeinspritzungen durch eine an der Seite des Zylinders angeordnete Kraftstoff-Direkteinspritzdüse bereitgestellt wird und wobei die zweite der beiden Kraftstoffeinspritzungen durch eine zentral am Zylinder angeordnete Kraftstoff-Direkteinspritzdüse bereitgestellt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7 wobei die zweite der beiden Kraftstoffeinspritzungen durch die zentral angeordnete Kraftstoff-Direkteinspritzdüse in Reaktion auf die Kraftmaschinentemperatur bereitgestellt wird.
  9. Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Auswählen eines Zylinders und Bereitstellen einer einzigen Kraftstoffeinspritzung in den Zylinder während eines Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf einen Kolben des Zylinders, der sich innerhalb einer zweiten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem oberen Totpunkt (OTP) des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; Auswählen des Zylinders und Bereitstellen von zwei Kraftstoffeinspritzungen während des Verdichtungstakts des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf den Kolben des Zylinders, der sich innerhalb einer dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet; und Auswählen des Zylinders und Bereitstellen einer einzigen Einlasstakt- und einer oder mehrerer Verdichtungstakt-Kraftstoffeinspritzungen für ein erstes Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf den Kolben des Zylinders, der sich nicht innerhalb der dritten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen den beiden Kraftstoffeinspritzungen während des Verdichtungstakts des Zylinders in Reaktion auf die Einlassventil-Schließzeitsteuerung umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Auswählen eines nächsten Zylinders in einer Reihenfolge der Verbrennung der Kraftmaschine in Reaktion auf den Zylinder, der sich innerhalb einer ersten Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade vor dem OTP des Verdichtungstakts des Zylinders befindet, umfasst, wobei die erste Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade kleiner als die zweite Anzahl der Kurbelwellengrade ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Bereitstellen des Funkens für den Zylinder, nur nachdem seit dem Kraftmaschinenstopp Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt worden ist, umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner das automatische Neustarten der Kraftmaschine umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die zweite Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade kleiner als die dritte Schwellenanzahl der Kurbelwellengrade ist.
  15. Kraftmaschinensystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die einen Zylinder enthält; eine erste Kraftstoff-Direkteinspritzdüse, die dem Zylinder Kraftstoff zuführt; und einen Controller, der nichtflüchtige Anweisungen zum Einstellen einer Anzahl von Kraftstoffeinspritzungen in einen Zylinder und Auswählen des Zylinders für ein erstes Verbrennungsereignis in dem Zylinder seit dem Kraftmaschinenstopp in Reaktion auf eine Anzahl der Kurbelwellengrade zwischen der Stoppposition des Zylinders und dem oberen Totpunkt des Verdichtungstakts des Zylinders enthält.
  16. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 15, das ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Kraftstoffverhältnisses zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffeinspritzung während eines ersten Zyklus des Zylinders in Reaktion auf die Einlassventil-Schließposition des Zylinders umfasst.
  17. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 15, wobei die nichtflüchtigen Anweisungen Anweisungen enthalten, um während eines Verdichtungstakts des Zylinders zweimal Kraftstoff einzuspritzen.
  18. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 15, wobei die nichtflüchtigen Anweisungen Anweisungen enthalten, um während eines Verdichtungstakts des Zylinders nur einmal Kraftstoff einzuspritzen.
  19. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 15, wobei die nichtflüchtigen Anweisungen Anweisungen enthalten, um einmal während eines Einlasstakts und einmal während eines Verdichtungstakts des Zylinders Kraftstoff einzuspritzen.
  20. Kraftmaschinensystem nach Anspruch 15, das ferner eine zweite Kraftstoff-Direkteinspritzdüse, die dem Zylinder Kraftstoff zuführt, und zusätzliche Anweisungen zum Zuführen einer ersten Kraftstoffeinspritzung über die erste Kraftstoff-Direkteinspritzdüse vor dem ersten Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp und zusätzliche Anweisungen zum Zuführen einer zweiten Kraftstoffeinspritzung über die zweite Kraftstoff-Direkteinspritzdüse vor dem ersten Verbrennungsereignis seit dem Kraftmaschinenstopp umfasst.
DE102015201839.3A 2014-02-05 2015-02-03 Verfahren und System zum Auswählen eines Zylinders für das Starten einer Kraftmaschine Active DE102015201839B4 (de)

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