DE102017207277A1 - Startsteuerverfahren für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ein Startsteuerverfahren für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor kann einen Schritt des Bestimmens, durch eine ECU, umfassen, ob eine Motordrehzahl ansteigt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, einen Schritt des Bestimmens, ob verbrennungsbezogene Teile normal sind, wenn die Motordrehzahl nicht über eine Starter-Drehzahl ansteigt, einen Schritt des Bestimmens, ob ein Nockenpositionssensor und ein Kurbelpositionssensor normal sind, wenn bestimmt worden ist, dass die verbrennungsbezogenen Teile normal sind, einen Schritt des Durchführens einer Steuerung, um einen erkannten Kurbelwinkel um 360° zu verstellen, wenn bestimmt worden ist, dass der Nockenpositionssensor und der Kurbelpositionssensor normal sind, und einen Schritt des erneuten Startens des Verbrennungsmotor auf Basis des verstellten Kurbelwinkels.

Description

  • Hintergrund
  • Gebiet der Offenbarung
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Startsteuerverfahren für ein Fahrzeug, und insbesondere ein Startsteuerverfahren, welches in der Lage ist, ein Startversagen-Problem eines Verbrennungsmotors zu beheben.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Fahrzeug mit einem darin verbauten internen Verbrennungsmotor wird durch Anpassen eines Kraftstoffeinspritzzeitpunktes und eines Kraftstoffzündzeitpunktes gesteuert, und zwar in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors. Insbesondere muss ein mehrzylindriger Verbrennungsmotor die Kraftstoffeinspritzzeitpunkte und die Kraftstoffzündzeitpunkte der entsprechenden Zylinder genau synchronisieren, um eine Minderung der Leistungsabgabe oder das Erzeugen von schädlichem Gas durch unvollständige Verbrennung zu vermeiden.
  • Um die Synchronisation des Verbrennungsmotors durchzuführen, muss eine genaue Rotationsposition einer Kurbelwelle in jedem Zylinder erfasst werden. Die offengelegte koreanische Patentveröffentlichung Nr. 2003-0029367 , welche am 14. April 2003 veröffentlicht wurde, im Folgenden als KR '367 bezeichnet, offenbart eine Technik zum Erfassen einer genauen Rotationsposition einer Kurbelwelle. Bei der durch KR '367 offenbarten Technik werden ein Kurbelpositionssensor und ein Nockenpositionssensor verwendet, um eine genaue Position der Kurbelwelle zu erfassen.
  • Wenn eine Motorzeitsteuerung von einer Ziel-Zeitsteuerung abweicht, dann wird der Motor wahrscheinlich nicht starten. Deshalb ist es notwendig, eine genaue Motorzeitsteuerung mit Hilfe des Nockenpositionssensors und des Kurbelpositionssensors zu bestimmen, um auf zuverlässige bzw. sichere Art und Weise den Motor zu starten.
  • Jedoch ist eine Bestimmung der Motorzeitsteuerung mit Hilfe des Nockenpositionssensors und des Kurbelwellenpositionssensors auf der Annahme basiert, dass es kein Problem mit der Zuverlässigkeit der Signale von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor gibt. Ein aus einem Nockensignal und einem Kurbelsignal erkannter Kurbelwinkel korrespondiert zu einem tatsächlichen physischen Befestigungszustand einer Kurbel in dem Zylinder. Wenn eine Abweichung in den Signalen von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor auftritt, dann kann eine ECU (elektronische Steuereinheit) auf einfache Art und Weise bestimmen, dass die Sensorsignalinformation von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor nicht mit dem physischen Befestigungszustand der Kurbelwelle übereinstimmt.
  • Bei einem herkömmlichen Steuerverfahren, wenn bestimmt worden ist, dass die Signale von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor keine Abweichung aufweisen, bestimmt bzw. legt die ECU fest, dass die Sensorsignalinformation von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor mit dem physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmen.
  • Jedoch, selbst wenn die ECU feststellt, dass die Signale von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor keine Abweichung aufweisen, müssen die Sensorsignalinformation von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor nicht mit dem physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmen.
  • Beispielsweise können, wenn der Motor zusammengesetzt ist, eine Auslassnocke und eine Einlassnocke derart installiert sein, um sich gegenseitig zu überkreuzen. In diesem Fall stimmt die Information hinsichtlich eines Kurbelwinkels, welche aus einem Nockensignal und einem Kurbelsignal empfangen worden ist, nicht mit einem tatsächlichen Kurbelwinkel überein.
  • Ein Motor, der einen Mechanismus mit variabler Ventilzeitsteuerung verwendet, umfasst einen Regelmechanismus zum Regeln einer Ventilzeitsteuerung auf eine bestimmte Phase. Wenn eine Abweichung in dem Regelmechanismus aufgrund der Viskosität des Öls oder aufgrund des Eindringens eines Fremdstoffes auftritt, dann kann eine Nockenphase fixiert sein. Mit Bezug auf 2, wenn die Auslassnocke und die Einlassnocke normal installiert sind, dann sind die Auslassnocke und die Einlassnocke derart ausgebildet, um ein Nockensignalmuster aufzuzeigen, bei dem ein Einlassnockensignal und ein Auslassnockensignal „niedrig” (das heißt „low” bzw. „L”) bei einem Kurbelwinkel von 0° und jeweils „niedrig” und „hoch” (das heißt „high” bzw. „H”) bei einem Kurbelwinkel von 360° sind.
  • Wie in 2 dargestellt ist, wenn der Motor jedoch erneut gestartet wird, nachdem er aufgrund der Phasenfixierung der Nocke abgewürgt wurde, können die Sensorsignalinformation von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor nicht mit dem tatsächlichen physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmen. In diesem Fall kann der Motorstart fehlschlagen, da die Motorzeitsteuerung nicht mit der Ziel-Zeitsteuerung übereinstimmt.
  • Da jedoch die Phasenfixierung der Nocke kein Nockensignalfehler ist, wird kein Signalfehler erzeugt. Weiterhin wird eine Diagnose, wie zum Beispiel eine Befestigungsüberprüfung, durchgeführt, während eine Nockenzeitsteuerung nicht durchgeführt wird, nachdem der Motor vollständig gestartet ist. Deshalb kann die ECU nicht bestimmen, ob die Phase der Nocke fixiert ist, unabhängig davon, ob die Diagnose von dem Bereich der Befestigungsüberprüfung abweicht. Während einer Startphase kann eine Abweichung nur erkannt werden, wenn ein Zeitsteuerungsfehler auftritt, bei dem eine Musterübereinstimmung des Nockensignals völlig verzerrt ist, wie zum Beispiel bei einem Fehler, wo eine Spaltposition des Kurbelsignals erfasst wird. Prinzipiell wird jedoch eine Zeitsteuerung während der Startphase nicht durchgeführt. Deshalb ist es, obwohl eine Abweichung festgestellt worden ist, schwierig zu bestimmen, ob die Abweichung durch die Phasenfixierung der Nocke oder durch einen Fehler aufgrund des Zusammenbauvorgangs verursacht worden ist.
  • Gemäß einem herkömmlichen Steuerverfahren bestimmt die ECU die Kurbelposition der Einlass-/Auslass-Nocke, basierend auf einer Kombination von „L” und „H” der Einlass-/Auslass-Nocke bei einem zweiten Fehlerpunkt in einem fehlenden Zahn des Kurbelsignals. Wenn daher die Phase der hocke fixiert ist, dann kann die ECU nicht bestimmen, ob ein Kurbelwinkel, erkannt durch die Kombination aus „L” und „H” der Einlass-/Auslass-Nocke nach dem fehlenden Bereich der Einlass-/Auslass-Nocke, korrekt ist.
  • Daher kann, basierend auf dem Nockenfehler, die ECU überprüfen, ob eine Abweichung auftritt, wenn der Motor vollständig gezündet hat. Wenn daher der Start fehlschlägt, kann die ECU eine Abweichung des Motors nicht in Abhängigkeit davon feststellen, ob die Phase der hocke fixiert ist.
  • Bei einem herkömmlichen Steuerverfahren kann, obwohl die Sensorsignalinformation von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor nicht mit dem physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmt, da bestimmt wurde, dass die Signale von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor keine Abweichung aufweisen, der Information des Nockensignals und des Kurbelsignals vertraut werden. Im Ergebnis schlägt der erneute Motorstart fehl.
  • Zusammenfassung
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist auf ein Startsteuerverfahren für ein Fahrzeug gerichtet. Das offenbarte Startsteuerverfahren ist in der Lage, auf wirksame Art und Weise einen Verbrennungsmotor erneut zu starten, wenn ein Start des Verbrennungsmotors fehlschlägt, selbst wenn ein Nockensignal und ein Kurbelsignal keine Abweichung aufweisen.
  • Weitere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden Beschreibung und mit Bezug auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verständlich. Außerdem wird dem Fachmann, auf den sich die vorliegende Offenbarung bezieht, geläufig sein, dass die Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Offenbarung durch das hierin offenbarte und beanspruchte Startsteuerverfahren sowie Kombinationen davon umgesetzt werden können.
  • In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Startsteuerverfahren für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges bereitgestellt. Das Startsteuerverfahren umfasst: Bestimmen, durch eine ECU, ob eine Motordrehzahl ansteigt, wenn der Motor gestartet wird; Bestimmen, ob verbrennungsbezogene Teile normal sind, wenn die Motordrehzahl nicht über eine Starter-Drehzahl ansteigt; Bestimmen, ob ein Nockenpositionssensor und ein Kurbelpositionssensor normal sind, wenn bestimmt worden ist, dass die verbrennungsbezogenen Teile normal sind; Durchführen einer Steuerung, um einen erkannten Kurbelwinkel um 360° verstellen, wenn festgestellt worden ist, dass der Nockenpositionssensor und der Kurbelpositionssensor normal sind; und erneutes Starten des Motors auf Basis des verstellten Kurbelwinkels.
  • Die verbrennungsbezogenen Teile können eine oder mehrere Einspritzdüsen umfassen, eine Zündkerze und eine Kraftstoffpumpe.
  • Wenn festgestellt worden ist, dass die Motordrehzahl über die Starter-Drehzahl nach dem Neustart des Motors ansteigt, dann kann die ECU den verstellten Kurbelwinkel auf einen momentanen Kurbelwinkel einstellen, und den Start auf Basis des eingestellten Kurbelwinkels beibehalten.
  • Wenn die Motordrehzahl nicht über die Starter-Drehzahl ansteigt, selbst nach dem Neustart des Motors, dann kann die ECU bestimmen, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einen normalen Bereich fällt. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem normalen Bereich abweicht, dann kann die ECU bestimmen, dass der Motor nicht gestartet werden kann.
  • Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den normalen Bereich fällt, dann kann die ECU den Kurbelwinkel, der im vorherigen Schritt um 360° verstellt worden ist, verstellen und den Motor auf Basis des so verstellten Kurbelwinkels erneut starten.
  • Die ECU kann die Anzahl an Verstellungen des Kurbelwinkels zählen. Wenn die maximale Anzahl an Verstellungen gleich oder mehr als ein vorgegebener Wert ist, dann kann die ECU bestimmen, dass der Motor nicht gestartet werden kann.
  • Der Verbrennungsmotor kann einen Motor mit einem Mechanismus für eine variable Ventilzeitsteuerung umfassen. Das Startsteuerverfahren kann weiterhin eine Diagnose eines Nockenfehlers in Abhängigkeit einer Abweichung eines Nockenrotationsphase-Regelmechanismusses des Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismusses umfassen, wenn der Start beibehalten wird, und einen Schritt des Entscheidens, ob gemäß dem Diagnoseergebnis eine Notlauf-Logik (limp home) durchzuführen ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Darstellung, welche die Konfiguration einer Motorsynchronisierung zeigt, bei der ein Steuerverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
  • 2 ist ein Signaldiagramm, welches einen Unterschied zwischen einem Kurbelwinkel, erkannt aus einem Nockensignal und einem Kurbelsignal, und einem physischen Befestigungswinkel einer Kurbel zeigt, wenn ein Fahrzeug erneut gestartet wird, und zwar nach einem Abwürgen aufgrund einer Phasenfixierung einer Auslassnocke.
  • 3A bis 3C sind Flussdiagramme, welche ein Steuerverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • 4A ist ein Signaldiagramm, wenn der Kurbelwinkel, erkannt aus dem Nockensignal und dem Kurbelsignal, mit dem physischen Befestigungswinkel der Kurbel übereinstimmt, und zeigt eine geeignete Zylindernummer auf Basis des erkannten Kurbelwinkels.
  • 4B ist ein Signaldiagramm, das eine Detailansicht des Signaldiagramms aus 2 ist, wenn das Fahrzeug erneut gestartet wird, nachdem die Phase der Auslassnocke fixiert ist, und zeigt, ob der gleiche geeignete Zylinder wie in 4A erkannt wird.
  • Beschreibung bestimmter Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, welches eine Motorsynchronisierung darstellt, bei der ein Steuerverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird. Mit Bezug auf 1 umfasst die Motorsynchronisierung, bei der das Steuerverfahren der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, einen Nockenpositionssensor 100, einen Kurbelpositionssensor 200 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 300.
  • Der Nockenpositionssensor 100 sensiert eine Nockenkante, wenn sich eine Nockenwelle einer Einlassnocke oder Auslassnocke dreht. Der Nockenpositionssensor 100 gibt die sensierte Kante als ein pulsförmiges Nockensignal an die ECU 300 aus. Das pulsförmige Nockensignal hat eine Spannungsphase, die zwischen einem Hoch-Niveau-H (High Level H) und einem Niedrig-Niveau-L (Low Level L) invertiert ist. Wenn die Ausgabe des Nockenpositionssensors 100 beispielsweise ein High-Level-H aufweist, dann kann sie (d. h. die Ausgabe) anzeigen, dass eine Nocke 110 über einer Linie L1 positioniert ist, die mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet ist. Wenn die Ausgabe des Nockenpositionssensors 100 ein Low-Level-L aufweist, dann kann sie anzeigen, dass die Nocke 110 unter der Linie L1 positioniert ist. Die Nocke 110 dient dazu, ein Einlassventil und ein Auslassventil, welche in einer Verbrennungskammer installiert sind, zu öffnen und zu schließen. Weiterhin wird eine Nockenwelle in Synchronisation mit einer Kurbelwelle gedreht.
  • Der Kurbelpositionssensor 200 ist um ein Sensorrad 210 herum angeordnet, welches koaxial mit der Kurbelwelle installiert ist. Das Sensorrad 210 weist eine Mehrzahl von Zähnen 220 auf, die an seinem Umfang angeordnet sind. Der Kurbelpositionssensor 200 sensiert die Zähne, um den Rotationswinkel und die Anzahl an Zähnen der Kurbelwelle zu detektieren, und gibt das Detektionsergebnis als ein pulsförmiges Kurbelsignal an die ECU 300 aus. In diesem Beispiel sind die Zähne nicht entlang des gesamten Umfangs des Sensorrads 210 ausgebildet. Das heißt, auf einem Teil des Umfangs des Sensorrads sind keine Zähne ausgebildet. Der Kurbelpositionssensor 200 erkennt diesen Teil als einen fehlenden Zahn 230.
  • Die ECU 300 empfängt ein Nockensignal und ein Kurbelsignal von dem Nockenpositionssensor 100 und dem Kurbelpositionssensor 200. Die ECU 300 bestimmt unter Verwendung des empfangenen Ergebnisses eine Kurbelposition und eine Nockenposition. Weiterhin steuert die ECU 300 eine Kraftstoffpumpe 400, eine Einspritzdüse 500 und eine Zündkerze 600 unter Verwendung der erfassten Kurbelposition und Nockenposition. Die ECU 300 synchronisiert dann eine Kraftstoffeinspritz-Zeitsteuerung und eine Zündpunkt-Zeitsteuerung der entsprechenden Zylinder eines Verbrennungsmotors.
  • Da die Nocke 110 bei einer konstanten Geschwindigkeit um 360° rotiert, weist ein Signal, das von dem Nockenpositionssensor 100 ausgegeben wird, eine Zeitkonstante auf, welche in eine Low-Level-Zeit und eine High-Level-Zeit unterteilt ist. Weiterhin rotiert, wie oben beschrieben worden ist, die Nockenwelle in Synchronisation mit der Kurbelwelle. Wenn sich die Kurbelwelle zweimal gedreht hat, dann hat sich die Nockenwelle einmal gedreht. Daher wird ein fehlender Zahn des Kurbelsignals zu einem bestimmten Zeitpunkt zwischen dem „Low Level” und dem „High Level” des Nockensignals sensiert.
  • Die ECU 300 kann die Position eines Kolbens in jedem Zylinder unter Verwendung des Signals von dem Kurbelpositionssensor 200 erkennen. Außerdem kann die ECU 300 einen Kurbelwinkel unter Verwendung des Signals von dem Kurbelpositionssensor 200 und dem Signal von dem Nockenpositionssensor 100 bestimmen. Mit anderen Worten, die ECU 300 kann auf genaue Art und Weise detektieren, bei welchem Hub der Kolben jedes Zylinders positioniert ist.
  • Bei der Motorsynchronisierung kann die ECU 300 den Motor unter Verwendung des erfassten Kurbelwinkels synchronisieren. Wie oben beschrieben worden ist, wenn jedoch die Sensorsignalinformation von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor nicht mit dem tatsächlichen physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmt, dann erkennt die ECU den Kurbelwinkel als einen Kurbelwinkel, welcher zum Starten nicht geeignet ist. In diesem Fall kann der Motor nicht gestartet werden.
  • Im Folgenden wird das Steuerverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detailliert mit Bezug auf 3A beschrieben. Wenn Information, die durch Signale von dem Nockenpositionssensor 100 und dem Kurbelpositionssensor 200 erhalten wurde, nicht mit dem physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmt, dann kann das Steuerverfahren einen genauen Kurbelwinkel detektieren, um den Motor zuverlässig zu starten.
  • Zunächst bestimmt die ECU 300, ob bei Schritt S10 ein Starter betätigt wurde. Auf Grundlage davon, ob der Starter betätigt wurde, kann die ECU 300 bestimmen, ob eine Starteinrichtung normal betrieben wurde, um auf normale Art und Weise einen Startvorgang durchzuführen.
  • Wenn bestimmt wurde, dass der Starter normal betätigt wurde, dann empfängt die ECU 300 Information hinsichtlich der Drehzahl des Motors von einem Antriebssystem, und bestimmt, ob die Drehzahl des Motors bei Schritt S20 über die Drehzahl des Starters ansteigt. Wenn die Drehzahl des Motors über die Drehzahl des Starters ansteigt, dann kann die ECU 300 bestimmen, dass der Motor auf normale Art und Weise vollständig gezündet worden ist, und kann bestimmen, dass ein Kurbelwinkel, der aus einem Nockensignal und einem Kurbelsignal erkannt wurde, normal ist. Wenn jedoch die Drehzahl des Motors nicht über die Drehzahl des Starters ansteigt, dann bestimmt die ECU 300, dass das Starten fehlgeschlagen ist.
  • Bei Bestimmung, dass das Starten fehlgeschlagen ist, bestimmt die ECU 300, ob verbrennungsbezogene Teile normal sind. Diese Bestimmung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein Startversagen durch eine Abweichung in den verbrennungsbezogenen Teilen verursacht wurde, und zwar bei Schritten S30 und S40. Vorzugsweise bestimmt die ECU 300, ob eine oder mehrere Einspritzdüsen 500, die Zündkerze 600 und die Kraftstoffpumpe 400 ausgefallen sind, und zwar durch eine Diagnose dieser Teile bei Schritt S30. Diese Bestimmung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob die verbrennungsbezogenen Teile normal sind, und zwar bei Schritt S40.
  • Die ECU kann erkennen, ob eines oder mehrere der Teile ausgefallen sind, und zwar durch eine Diagnoseinformation, die mit Hilfe eines ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) erhalten wurde, der in dem System der ECU installiert ist, welche die entsprechenden Teile antreibt und steuert.
  • Wenn eines oder mehrere der Teile ausgefallen sind, dann kann Kraftstoff nicht auf normale Art und Weise zugeführt werden, und eine Einspritzung und eine Zündung in dem Zylinder können nicht auf normale Art und Weise durchgeführt werden. Deshalb bestimmt die ECU 300, dass der Motor nicht gestartet werden kann, und verschiebt (das heißt verzögert) eine Bestimmung, ob der Kurbelwinkel normal ist, und zwar bei Schritt S120.
  • Mit Bezug auf 3B, wenn bestimmt worden ist, dass die verbrennungsbezogenen Teile keine Abweichung aufweisen, dann bestimmt die ECU 300, ob das Nockensignal und das Kurbelsignal normal sind. Diese Bestimmung wird durchgeführt, um die Ursache des Startversagens zu überprüfen, und zwar bei Schritt S50.
  • Vorzugsweise kann die ECU 300 überprüfen, ob kein Signal von dem Nockenpositionssensor 100 oder dem Kurbelpositionssensor 200 empfangen worden ist, oder ob die Wellenform eines empfangenen Signals eine Abweichung aufweist. Diese Überprüfung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Nockenpositionssensor 100 und der Kurbelpositionssensor 200 ausgefallen sind. Außerdem ist es, wenn der Nockenpositionssensor 100 ausgefallen ist, schwierig, auf genaue Art und Weise einen Kurbelwinkel zu bestimmen, wodurch es schwierig ist, auf genaue Art und Weise eine Motorsynchronisation zu steuern. Daher schaltet die ECU 300 die Betriebsart des Motors in eine Notlauf-Betriebsart (limp home), um einen Startversuch durchzuführen, und erkennt einen Kurbelwinkel auf Basis der Notlauf-Logik, und zwar bei Schritt S130.
  • Wenn festgestellt worden ist, dass das Nockensignal und das Kurbelsignal keine Abweichung aufweisen, dann bestimmt die ECU 300, dass die Information hinsichtlich des aus dem momentanen Nockensignal und dem Kurbelsignal erkannten Kurbelwinkels nicht mit dem physischen Befestigungswinkel der Kurbel übereinstimmt. In dieser Ausführungsform weicht, wie es in 4A und 4B dargestellt ist, der aus dem Kurbelsignal und dem Nockensignal erkannte Kurbelwinkel um 360° von dem tatsächlichen Kurbelwinkel ab. Daher verstellt die ECU 300 den Kurbelwinkel um 360°, wobei der Kurbelwinkel aus den Signalen erkannt wurde, die von dem Nockenpositionssensor 100 und dem Kurbelpositionssensor 200 empfangen wurden, und zwar bei Schritt S60. Weiterhin zählt die ECU 300 die Anzahl an Verstell-Versuchen, wann immer der Kurbelwinkel verstellt worden ist.
  • Dann entscheidet die ECU 300, welcher Zylinder auf Basis des verstellten Kurbelwinkels für eine Einspritzung geeignet sein kann, und startet dann bei Schritt S70 den Motor auf Basis des Entscheidungsergebnisses erneut.
  • Mit Bezug auf 3C bestimmt die ECU 300, ob die Motordrehzahl durch den Neustart des Motors angehoben wurde und ob der Motor auf normale Art und Weise gezündet hat, und zwar bei Schritt S80. Die ECU 300 bestimmt, ob der Motor auf normale Art und Weise gestartet ist, und zwar mit Hilfe eines Motor-Laufunruhe-Bestimmungsverfahrens zum Bestimmen einer Fehlzündung des Motors. Die Motor-Laufunruhe kennzeichnet eine Änderung in der Winkelgeschwindigkeit bei jeweils 180° in einem Vierzylindermotor, und ist ein charakteristischer Wert, der für die Diagnose einer Fehlzündung verwendet wird. Mit anderen Worten, wenn eine Fehlzündung auftritt, dann steigt der Wert der Motor-Laufunruhe deutlich in dem Zylinder an, wo die Fehlzündung auftritt. Wenn daher die Motorsynchronisation unnormal durchgeführt wurde, dann ist eine Änderung des Motor-Laufunruhe-Wertes verschieden von dem beim Normalzustand. Dann kann die ECU 300 bestimmen, ob das Fahrzeug durch eine Zunahme der Motordrehzahl normal gestartet wird, und zwar auf Basis der Änderung des Motor-Laufunruhe-Wertes.
  • Wenn bestimmt worden ist, dass die Motordrehzahl durch den Neustart des Motors erhöht wurde und das Starten auf normale Art und Weise und mit vollständigem Zündverhalten durchgeführt wurde, dann stellt die ECU 300 den verstellten Kurbelwinkel auf einen tatsächlichen Kurbelwinkel ein. Die ECU 300 bestimmt außerdem eine Motorzeitsteuerung auf Basis des Kurbelwinkels, wodurch der Start beibehalten wird, und zwar bei Schritt S90.
  • Ein Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismus kann einen Regelmechanismus umfassen, der in der Lage ist, die Rotationsphase der Nockenwelle bei einem bestimmten Winkel zu fixieren. Wenn ein Problem hinsichtlich der Ölviskosität oder hinsichtlich des Eindringens eines Fremdstoffes auftritt, dann kann eine Abweichung im Betrieb des Regelmechanismusses auftreten. Wenn die Phasenfixierung der Nocke während des Betriebs eines Fahrzeuges mit dem darin installierten Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismus auftritt, dann kann ein Abwürgen des Motors auftreten. Nach dem Abwürgen weicht die Motorzeitsteuerung von der Ziel-Zeitsteuerung ab, und ein erneutes Starten schlägt fehl.
  • Die ECU 300 kann einen geänderten Winkel bei einer Ziel-Ventilzeitsteuerung in dem Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismus mit einem geänderten Winkel bei einer tatsächlichen bzw. momentanen Ventilzeitsteuerung vergleichen. Dieser Vergleich wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein Motorfehler aufgrund der Phasenfixierung der Nocke aufgetreten ist. Das heißt, die ECU 300 kann den Motorfehler bestimmen, nachdem der Motor vollständig gezündet hat. Wenn der Start des Motors fehlschlägt, dann kann die ECU 300 den Motorfehler nicht bestimmen.
  • Daher kann, wenn der Motor vollständig gezündet hat, die ECU 300 bestimmen, ob eine Nocken-Fehlerdiagnose durchzuführen ist. Deshalb kann, mit Hilfe der Nocken-Fehlerdiagnose, die ECU 300 bestimmen, ob das Startversagen im vorherigen Schritt ein durch die Phasenfixierung der Nocke verursachter Fehler ist. Wenn festgestellt worden ist, dass das Startversagen ein durch die Phasenfixierung der Nocke verursachter Fehler ist, dann kann die ECU 300 bestimmen, ob eine Nocken-bezogene Steuerfunktion in der Notlauf-Betriebsart beizubehalten ist, und zwar bei Schritt S100.
  • Wenn festgestellt worden ist, dass die Drehzahl des Motors immer noch nicht durch den Neustart des Motors auf Basis des verstellten Kurbelwinkels erhöht ist, dann bestimmt die ECU 300, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis normal ist, und zwar mit Hilfe eines Messergebnisses von einem Lambda-Sensor. Wenn festgestellt worden ist, dass in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis eine Abweichung aufgetreten ist, dann kann die ECU 300 die Ursache der Abweichung nicht feststellen und entfernen, während der Motor nicht auf normale Art und Weise gestartet werden kann. Daher bestimmt die ECU 300, dass der Motor nicht gestartet werden kann, und schiebt eine Bestimmung hinaus, ob der Kurbelwinkel normal erkannt wird, und zwar bei Schritt S150.
  • Wenn das Messergebnis von dem Lambda-Sensor anzeigt, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis normal ist, dann verstellt die ECU 300 den zuvor erkannten Kurbelwinkel um 360° bei Schritt S60, und versucht, den Motor auf Basis des zusätzlich verstellten Kurbelwinkels bei Schritt S70 erneut zu starten. Wenn festgestellt worden ist, dass die maximale Anzahl an Verstell-Versuchen für den Kurbelwinkel zu dem momentanen Zeitpunkt gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, dann verstellt die ECU 300 weder zusätzlich den Kurbelwinkel noch versucht sie, den Motor erneut zu starten. Diese Bestimmung wird durchgeführt, um den Motor vor einer Beschädigung zu schützen, die durch eine übermäßige Kraftstoffeinspritzung verursacht wird, während das erneute Starten des Motors versucht wird, selbst wenn der Motor nicht erneut gestartet werden kann. Die ECU 300 bestimmt, dass der Motor nicht erneut gestartet werden kann, und schiebt die Bestimmung hinaus, ob der Kurbelwinkel normal erkannt wird, und zwar bei Schritt S150. Die maximale Anzahl an Verstell-Versuchen wird zum selben Zeitpunkt zurückgesetzt wie der Start des Steuerverfahrens in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wobei die Anzahl an Verstell-Versuchen gezählt wird, wann immer eine Verstellung versucht wird.
  • 4A und 4B sind Signaldiagramme, welche zeigen, ob ein geeigneter Zylinder erkannt wird, wenn das Steuerverfahren in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wird. 4A ist ein Signaldiagramm, wenn ein Kurbelwinkel, erkannt aus einem Nockensignal und einem Kurbelsignal, mit einem tatsächlichen physischen Befestigungswinkel der Kurbel übereinstimmt, wobei eine geeignete Zylindernummer auf Basis des erkannten Kurbelwinkels gezeigt wird. 4B zeigt die Ergebnisse, die durch Ausführen des Steuerverfahrens in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erhalten wurden, wenn der Kurbelwinkel, erhalten aus dem Nockensignal und dem Kurbelsignal, nicht mit dem tatsächlichen physischen Befestigungswinkel der Kurbel in demselben Motor wie in 4A übereinstimmt, und zwar während eines erneuten Starts, nachdem die Phase der Auslassnocke fixiert wurde.
  • Im Vergleich zu 4A, welche die geeignete Zylindernummer zeigt, zeigt 4B, dass in dem Zylindernummer-Erkennungsergebnis ein Fehler besteht. Weiterhin, wenn der erkannte Kurbelwinkel mit Hilfe des Steuerverfahrens in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung um 360° verstellt wird, auf Basis des Nockensignals und des Kurbelsignals, dann stimmt eine geeignete Zylindernummer auf Basis des verstellten Kurbelwinkels mit dem Ergebnis aus 4A überein. Das heißt, das Steuerverfahren kann in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Zylindernummer bestimmen, die für eine Zündung unter den gegebenen Umständen geeignet ist, wodurch das Startversagen-Problem gelöst wird.
  • In Übereinstimmung mit den vorangegangenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann, wenn ein Starten des Motors fehlschlägt, selbst wenn bestimmt worden ist, dass die verbrennungsbezogenen Teile sowie die Nocken- und Kurbelsignale keine Abweichung aufweisen, die ECU den erkannten Kurbelwinkel um 360° verstellen, wodurch der Motor auf zuverlässige bzw. sichere Art und Weise erneut gestartet wird.
  • Selbst wenn die Sensorsignal-Information von dem Nockenpositionssensor und dem Kurbelpositionssensor nicht mit einem tatsächlichen physischen Befestigungszustand der Kurbel übereinstimmt, kann die ECU einen genauen Kurbelwinkel bestimmen, wodurch der Motor auf zuverlässige bzw. sichere Art und Weise gesteuert werden kann.
  • Wenn der Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismus in dem Fahrzeug installiert ist, dann kann der Motor vollständig zünden, selbst wenn die Phase der Nocke fixiert ist. Daher kann die ECU bestimmen, ob der Motor in Abhängigkeit von der Phasenfixierung der Nocke eine Abweichung aufweist, wodurch entschieden wird, ob die Notlauf-Logik (limp home) auszuführen ist.
  • Während die vorliegende Offenbarung in Bezug auf die spezifischen Ausführungsformen erläutert wurde, wird dem Fachmann bekannt sein, verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne eine Abkehr von dem Grundgedanken und Umfang der Offenbarung, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist, vorzunehmen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 2003-0029367 [0003]

Claims (7)

  1. Startsteuerverfahren für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen, durch eine ECU, ob eine Motordrehzahl ansteigt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird; Bestimmen, ob verbrennungsbezogene Teile normal sind, wenn die Motordrehzahl nicht über eine Starter-Drehzahl ansteigt; Bestimmen, ob ein Nockenpositionssensor und ein Kurbelpositionssensor normal sind, wenn bestimmt worden ist, dass die verbrennungsbezogenen Teile normal sind; Durchführen einer Steuerung, um einen erkannten Kurbelwinkel um 360° zu verstellen, wenn bestimmt worden ist, dass der Nockenpositionssensor und der Kurbelpositionssensor normal sind; und erneutes Starten des Verbrennungsmotors auf Grundlage des verstellten Kurbelwinkels.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die verbrennungsbezogenen Teile eine oder mehrere Einspritzdüsen, eine Zündkerze und eine Kraftstoffpumpe umfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn bestimmt worden ist, dass die Motordrehzahl nach dem erneuten Starten des Verbrennungsmotors über die Starter-Drehzahl ansteigt, die ECU den verstellten Kurbelwinkel auf einen momentanen Kurbelwinkel einstellt, und den Start auf Basis des eingestellten Verstell-Kurbelwinkels beibehält.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die Motordrehzahl selbst nach dem erneuten Starten des Verbrennungsmotors nicht über die Starter-Drehzahl ansteigt, die ECU bestimmt, ob ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einen normalen Bereich fällt, und wobei, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem normalen Bereich abweicht, die ECU bestimmt, dass der Verbrennungsmotor nicht gestartet werden kann.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den Normalbereich fällt, die ECU den Kurbelwinkel, der im vorherigen Schritt um 360° verstellt worden ist, verstellt und den Verbrennungsmotor auf Basis des verstellten Kurbelwinkels erneut startet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die ECU die Anzahl an Verstellungen für den Kurbelwinkel zählt, und, wenn die gezählte Anzahl an Verstellungen gleich oder mehr als ein vorbestimmter Wert ist, die ECU bestimmt, dass der Verbrennungsmotor nicht gestartet werden kann.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Verbrennungsmotor einen Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismus umfasst, und wobei das Start-Steuerverfahren weiterhin eine Diagnose eines Nockenfehlers umfasst, und zwar in Abhängigkeit einer Abweichung eines Nockenrotation-Phasenregelmechanismusses des Variable-Ventilzeitsteuerung-Mechanismusses, wenn der Start beibehalten wird, und einen Schritt des Bestimmens umfasst, ob in Übereinstimmung mit der Diagnose eine Notlauf-Logik durchzuführen ist.
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