DE102021207797A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Phasenerkennung einer Kolbenbewegung in einem Zylinder eines Mehrzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Phasenerkennung einer Kolbenbewegung in einem Zylinder eines Mehrzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors (2) in Verbindung mit einer Phasenerkennung einer Kurbelwelle (7); mit folgenden Schritten:
- kontinuierliches Erfassen (S2) eines zeitlichen Verlaufs eines Saugrohrdrucks mindestens eines Zylinders (3) des Verbrennungsmotors (2) während eines Anlassvorgangs;
- Feststellen (S3) einer absoluten Referenzposition der Kurbelwelle (7) während des Anlassvorgangs;
- bei Erreichen der absoluten Referenzposition der Kurbelwelle (7), Auswerten (S5) des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3) innerhalb eines Beobachtungszeitfensters;
- Bestimmen (S7, S8, S9) eines Einspritzzeitpunkts für den mindestens einen Zylinder (3) abhängig von dem Ergebnis des Auswertens des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren mit geringem Saugrohrvolumen, wie z.B. Zweiradmotoren. Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Bestimmung einer Phasenlage der Kolbenbewegung in dem Kolben der Zylinder eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors im Viertaktbetrieb während eines Anlassvorgangs.
  • Technischer Hintergrund
  • Bei Mehrzylinder-Viertakt-Verbrennungsmotoren sind die Kolben der Zylinder so mit der Kurbelwelle gekoppelt, dass aufgrund der Abfolge von Verdichtungstakt, Verbrennungstakt, Ausstoßtakt und Ansaugtakt eine bestimmte Position der Kurbelwelle während eines Viertaktzyklus zweimal durchlaufen wird. Eine Schwierigkeit beim Starten von Verbrennungsmotoren besteht darin, eine Phasenlage der Kolbenbewegungen von mehreren Zylindern zu erkennen, bevor eine Absolutposition der Kurbelwelle erkannt worden ist.
  • Die Kurbelwelle weist in der Regel einen Drehzahlgeber auf, der an einer bestimmten absoluten Position, wie z. B. dem unteren Totpunkt, eine Erkennung der absoluten Lage der Kurbelwelle ermöglicht. Es besteht jedoch nicht ohne weiteres eine Möglichkeit, daraus die jeweiligen Phasenlagen der Zylinder des Verbrennungsmotors zu erkennen. So kann sich beispielsweise jeder der Zylinder nach dem Erkennen der bestimmten Position entweder vor einem Verdichtungstakt oder vor einem Ausstoßtakt befinden, sobald die absolute Position am unteren Totpunkt erkannt worden ist. Somit ist nicht ohne weiteres möglich, zu erkennen, in welchen der Zylinder als Erstes Kraftstoff eingespritzt werden soll. Dadurch entsteht eine Unsicherheit über die Genauigkeit der Vorlagerung der Einspritzung, die sich negativ auf das Start- und Emissionsverhalten des Verbrennungsmotors auswirken kann.
  • Die Druckschrift DE 10 2014 206 182 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung einer Kurbelwellenposition einer Brennkraftmaschine, wobei ein Drehzahlverlauf der Kurbelwelle über einer Zeit erfasst wird; wobei die Kurbelwellenposition durch Abgleich des Drehzahlverlaufs mit einem bekannten Drehzahlverlauf eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine bestimmt wird; wobei der bekannte Drehzahlverlauf einen für die Kurbelwellenposition charakteristischen Abschnitt aufweist; wobei ein Signal einer mit der Kurbelwelle gekoppelten elektrischen Maschine erfasst wird; wobei ein wenigstens einmal pro Arbeitsspiel auftretender Wert des Signals bei der Bestimmung der Kurbelwellenposition berücksichtigt wird; und wobei die Bestimmung der Kurbelwellenposition durch Überlagerung und/oder Kombination der Kurbelwellenposition, wie sie durch Abgleich mit dem Drehzahlverlauf bestimmt wird mit der Kurbelwellenposition, wie sie aus dem Wert bestimmt wird, erfolgt.
  • Die Druckschrift WO 2019/137688 A1 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Verbrennungskraftmaschine, die mindestens einen Zylinder umfasst, wobei ein Verlauf eines Geschwindigkeitssignals, das eine Geschwindigkeit der Verbrennungskraftmaschine repräsentiert, erfasst wird und auf Grundlage des Verlaufs des Geschwindigkeitssignals ein erzeugtes Signal generiert wird, indem zumindest eine Summenbildung durchgeführt wird, und in dem Verlauf des erzeugten Signals ein Signalmuster erkannt wird, anhand dessen die Position bestimmt wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Phasenerkennung während eines Anlassvorgangs eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors so durchzuführen, dass unmittelbar nach einer Erkennung einer absoluten Position/Lage der Kurbelwelle, beispielsweise durch eine Drehzahlgeberlücke, derjenige Zylinder identifiziert werden kann, in den eine Einspritzung von Kraftstoff erfolgen soll.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Phasenerkennung einer Kurbelwelle eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Motorsystem mit einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
  • Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors in Verbindung mit einer Phasenerkennung einer Kurbelwelle vorgesehen; mit folgenden Schritten:
    • - kontinuierliches Erfassen eines zeitlichen Verlaufs eines Saugrohrdrucks mindestens eines Zylinders des Verbrennungsmotors während eines Anlassvorgangs;
    • - Feststellen einer absoluten Referenzposition der Kurbelwelle während des Anlassvorgangs;
    • - bei Erreichen der absoluten Referenzposition der Kurbelwelle, Auswerten des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders innerhalb eines Beobachtungszeitfensters;
    • - Bestimmen eines Einspritzzeitpunkts für den mindestens einen Zylinder abhängig von dem Ergebnis des Auswertens des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders.
  • Weiterhin kann das Auswerten des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders innerhalb eines Beobachtungszeitfensters das Aggregieren des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders innerhalb eines Beobachtungszeitfensters umfassen, um einen aggregierten Saugrohrdruck zu erhalten, wobei das Bestimmen eines Einspritzzeitpunkts für den mindestens einen Zylinder abhängig von dem Ergebnis eines Schwellwertvergleichs mit dem aggregierten Saugrohrdruck des mindestens einen Zylinders durchgeführt wird.
  • Insbesondere kann das Aggregieren des Verlaufs des Saugrohrdrucks eine Bestimmung eines Minimums oder Mittelwerts von Abtastwerten des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders umfassen oder dieser entsprechen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Verbrennungsmotor mindestens zwei Zylinder aufweist, die über separate Saugrohrabschnitte mit Frischluft versorgt werden, wobei der aggregierte Saugrohrdruck für die mindestens zwei Zylinder innerhalb des Beobachtungszeitfensters ermittelt wird, wobei ein Unterschied zwischen den aggregierten Saugrohrdrücken bestimmt wird, wobei mindestens ein Einspritzzeitpunkt für die mindestens zwei Zylinder abhängig von einem Vorzeichen des Unterschieds zwischen den aggregierten Saugrohrdrücken bestimmt wird.
  • Bei einem Verbrennungsmotor mit einem oder mehreren Zylindern, wobei jeder der Zylinder über einen eigenen Saugrohrabschnitt mit Frischluft versorgt wird, sind in der Regel individuelle Saugrohrdrucksensoren jedem der Zylinder zugeordnet, um den jeweiligen Saugrohrdruck zu messen. Durch Nutzung der Saugrohrdrucksignale der Saugrohrdrucksensoren des einen oder der mehreren zugeordneten Zylinder besteht die Möglichkeit, schon zum Zeitpunkt der Erkennung der absoluten Position der Kurbelwelle anhand des Verlaufs des Saugrohrdrucks bzw. der Saugrohrdrücke, insbesondere durch direkten Vergleich der Saugrohrdrücke verschiedener Zylinder eine zuverlässige Aussage über die Phasenlage des Motors zu treffen. Dies ermöglicht Kraftstoff gezielt in denjenigen Zylinder einzuspritzen, der sich in einem Verdichtungstakt bzw. zu Beginn des Verbrennungstaktes befindet.
  • Das obige Verfahren sieht daher vor, abhängig von dem Verlauf des Saugrohrdrucks vor Erkennung der absoluten Position der Kurbelwelle zu entscheiden, in welchem Betriebstakt sich der bzw. die Zylinder jeweils befinden. Insbesondere bei zwei oder mehr als zwei Zylindern können die zeitlichen Verläufe des Saugrohrdrucks vor Erkennung der absoluten Referenzposition der Kurbelwelle relativ zueinander ausgewertet werden, um die Phasenlage der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors bezüglich der jeweiligen Betriebstakte der Zylinder zu ermitteln. Insbesondere können nach Erkennen der absoluten Referenzlage der Kurbelwelle Beobachtungszeitfenster des Verlaufs des Saugrohrdrucks bzw. der Saugrohrdrücke definiert werden, die einen zurückliegenden Zeitabschnitt angeben. Dieser Zeitabschnitt ist so gewählt, dass dessen Dauer nicht taktübergreifend ist.
  • Der Verlauf des Saugrohrdrucks oder der Saugrohrdrücke wird innerhalb des Beobachtungszeitfensters entsprechend aggregiert, zum Beispiel durch eine arithmetische Mittelung von Abtastwerten von entsprechenden Sensorsignalen. Der erhaltene aggregierte Saugrohrdruck eines Zylinders wird nun gegenüber einem vorgegebenen Vergleichswert bewertet und abhängig von einem Vergleichskriterium die Phasenlage des Zylinders zum Zeitpunkt des Erkennens der absoluten Referenzposition bestimmt.
  • Das Vergleichskriterium kann durch ein Vorzeichen einer Differenz des aggregierten Saugrohrdrucks und einem Vergleichswert bestimmt sein oder ein Über- oder Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwert durch ein Verhältnis des aggregierten Saugrohrdrucks und dem Vergleichswert angeben. Der Referenzwert kann aus einem aggregierten Saugrohrdruck eines Verlaufs eines Saugrohrdrucks in einem Saugrohr, das einem weiteren Zylinder des Verbrennungsmotors zugeordnet ist, bestimmt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die absolute Referenzposition der Kurbelwelle mithilfe eines Drehzahlgebers festgestellt werden, wobei die absolute Referenzposition insbesondere an einem Kurbelwellenwinkelbereich, der um 70 bis 130° zu dem oberen Totpunkt einer Kolbenbewegung des mindestens einen Zylinders voreilt, festgelegt ist.
  • Das Beobachtungszeitfenster kann einem Zeitfenster unmittelbar vor dem Erkennen der absoluten Referenzposition entsprechen und insbesondere einem Kurbenwellenwinkelbereich einer Bewegung einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors von zwischen 20 und 90°, insbesondere zwischen 30 und 45° entsprechen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor;
    • 2 eine schematische Darstellung eines Drehzahlgebers an einer Kurbelwelle;
    • 3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Durchführen eines Anlassvorgangs eines Verbrennungsmotors; und
    • 4 ein Signalzeitdiagramm zur Veranschaulichung der Saugrohrdruckverläufe eines Zweizylinder-Viertakt-Verbrennungsmotors nebst einem Drehzahlgebersignal.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, der im vorliegenden Fall als Zweizylinder-Verbrennungsmotor mit Zylinder 3 ausgebildet ist. Die Anzahl der Zylinder 3 ist für das nachfolgend beschriebene Verfahren beliebig.
  • Der Verbrennungsmotor 2 ist ein Viertakt-Verbrennungsmotor und wird in den aufeinanderfolgenden Betriebstakten Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Verbrennungstakt und Ausstoßtakt betrieben. Der Verbrennungsmotor 2 weist ein Luftzuführungssystem 4 auf, wobei jedem Zylinder 3 ein Saugrohrabschnitt 5 zugeordnet ist, um Frischluft in die Zylinder 3 des Verbrennungsmotors 2 zuzuführen.
  • Der Verbrennungsmotor 2 ist vorzugsweise als Verbrennungsmotor 2 mit einem geringen Saugrohrvolumen ausgebildet, wie es beispielsweise in Krafträdern eingesetzt wird. Ferner wird Kraftstoff über entsprechende Einspritzventile 6 in die entsprechenden Saugrohrabschnitte 5 eingespritzt.
  • Wie bei Verbrennungsmotoren 2 üblich, bewegen sich in den Zylindern Kolben (nicht gezeigt), die über eine gemeinsame Kurbelwelle 7 verbunden sind. Durch die Kopplung der Kolben der Zylinder 3 mit der Kurbelwelle 7 über eine jeweilige Pleuelstange entspricht ein vollständiger Betriebszyklus mit vier Takten einer Kurbelwellenumdrehung von 720°. Die Zylinder 3 werden phasenversetzt betrieben, so dass sich diese zur gleichen Zeit in unterschiedlichen Betriebstakten befinden können.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei Zylindern 3 ist der Phasenversatz zwischen den beiden Zylindern 360°, so dass der Ausstoßtakt des einen Zylinders 3 synchron zu dem Kompressionstakt des anderen Zylinders 3 und der Verbrennungstakt des einen Zylinders 3 synchron zu dem Ansaugtakt des anderen Zylinders 3 ist.
  • Der Verbrennungsmotor 2 wird mithilfe einer Steuereinheit 10 in an sich bekannter Weise betrieben. Dazu erhält die Steuereinheit 10 Sensorgrößen, wie ein Kurbelwellenpositionssignal, von einem Drehzahlgeber 9 an der Kurbelwelle 7 und Angaben zu den Saugrohrdrücken von jeweiligen Saugrohrdrucksensoren 8 in den Saugrohrabschnitten. Die Saugrohrdrucksensoren 8 messen die Saugrohrdrücke in den Saugrohrabschnitten 5 für jeden der Zylinder 3 separat.
  • Der Drehzahlgeber 9 ist als relativer Drehzahlgeber 9 ausgebildet und signalisiert durch Impulse eine jeweilige Drehung um einen vorbestimmten Winkelbereich von beispielsweise zwischen 1° und 5°. Ein solcher Drehzahlgeber ist beispielhaft in 2 dargestellt. Man erkennt ein mit der Kurbelwelle 7 verbundenes Drehzahlgeberrad 91 aus einem weichmagnetischen Material und einen Magnetfeldsensor 92, der das Vorbeibewegen von Zähnen 93 bis Drehzahlgeberrads 91 in elektrische Signale umwandeln kann. Durch Akkumulieren der Signalpulse kann ein relativer Drehwinkel der Kurbelwelle 7 erfasst werden. Durch Auswerten des Drehwinkels über einen Zeitabschnitt kann die Drehzahl der Kurbelwelle errechnet werden.
  • Der Drehzahlgeber 9 weist weiterhin eine Drehzahlgeberlücke 94 auf, die einem Abschnitt des Drehzahlgeberrads 91 entspricht, an denen keine Zähne 93 ausgebildet sind. Die Drehzahlgeberlücke ist bei einer absoluten Referenzposition der Kurbelwelle 7 ausgebildet. Durch die Drehzahlgeberlücke 94 kann nach einem Anlauf der Kurbelwelle 9 erkannt werden, wenn die Kurbelwelle 7 eine bestimmte absolute Referenzposition erreicht hat. Die absolute Referenzposition kann beispielsweise einer definierten Kurbelwellenposition eines oder mehrerer der Zylinder 3 entsprechen. Die Referenzposition entspricht üblicherweise einem Kurbelwellenwinkel, der dem oberen Totpunkt eines der Zylinder um ca. 70... 130° Kurbelwellenwinkel vorauseilt. Bei symmetrischen 2-Zylinder-Motoren mit 360°C Zündabstand liegen die Totpunkte beider Zylinder auf demselben Kurbelwellenwinkel.
  • Nach Erreichen der Drehzahlgeberlücke während des Anlassvorgangs ist zwar die absolute Referenzposition der Kurbelwelle 7 bekannt, jedoch ist nicht bekannt, welcher der Zylinder 3 als Nächstes in den Verbrennungstakt gelangt. Aufgrund des Phasenversatzes des Viertaktbetriebs der Zylinder 3 des Verbrennungsmotors 2 ist es somit während eines Anlassvorgangs und aufgrund der - abgesehen von dem Feststellen der absoluten Referenzposition - nur relativen Lageinformationen des Drehzahlgebers 9 nicht ohne weiteres möglich, zu entscheiden, in welchen der Zylinder 3 eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll.
  • Erfolgt die Einspritzung fälschlicherweise in denjenigen Zylinder, der als Nächstes in den Ausstoßtakt gelangt, führt dies je nach Ausführung des Einspritzsystems (Saugrohr- oder Brennraumeinspritzung) zu erhöhten Emissionen und eventuell auch zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch, da der Kraftstoff unverbrannt ausgestoßen wird. Um dies zu vermeiden, wird entsprechend des nachfolgend beschriebenen Verfahrens während eines Anlassvorgangs schnellstmöglich die aktuelle Phasenlage der Kurbelwelle 7 bezüglich der Betriebstakte der Zylinder 3 ermittelt, um die Kraftstoffeinspritzung in demjenigen Zylinder 3 vorzunehmen, der als nächstes in den Verbrennungstakt gelangt.
  • Dazu wird in dem Steuergerät 10 nachfolgend beschriebenes Verfahren ausgeführt. Das Verfahren kann in dem Steuergerät 10 in Form von Hardware und/oder Software implementiert sein. Das Verfahren wird anhand des Flussdiagramms der 3 erläutert.
  • In Schritt S1 wird nach einer Stillstandsphase überprüft, ob der Drehzahlgeber 9 Drehzahlgebersignale ausgibt. Dies erfolgt in der Regel, sobald mithilfe des Anlassers der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, um diesen zu starten.
  • Werden erste Drehzahlgebersignale erkannt, so wird von einem Anlassvorgang ausgegangen und das Verfahren mit Schritt S1 fortgesetzt, anderenfalls (Alternative: Nein) wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
  • Im Schritt S2 werden für jedes Drehzahlgebersignal die Saugrohrdrücke mithilfe der Saugrohrdrucksensoren 8 erfasst und in einer geeigneten Speichereinheit, wie beispielsweise einem Schieberegister, zwischengespeichert. Man erhält somit für jedes Drehzahlgebersignal einen entsprechenden Saugrohrdruck für jeden der Zylinder 3.
  • Im Schritt S3 wird überprüft, ob eine Drehzahlgeberlücke 94 erkannt worden ist. Die Drehzahlgeberlücke 94 kann in an sich bekannter Weise aus dem Drehzahlgebersignal erkannt werden, da der zeitliche Abstand der Drehzahlgebersignale vor und nach der Drehzahlgeberlücke deutlich geringer ist als zum Zeitpunkt der Drehzahlgeberlücke. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Drehzahlgeberlücke an der Referenzposition. Wird die Drehzahlgeberlücke erkannt (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S4 fortgesetzt, anderenfalls wird zum Schritt S2 zurückgesprungen.
  • Auf diese Weise wird während des Anlassvorgangs für aufeinanderfolgende Erkennungen der Drehzahlgebersignalwerte ein zeitlicher Signalverlauf erfasst, wie er beispielsweise in dem Signal-Zeit-Diagramm der 4 dargestellt ist. 4 zeigt die Zeitverläufe der Saugrohrdrucksignale SR1, SR2 für einen ersten der Zylinder 3 und einen zweiten der Zylinder 3 und des Drehzahlgebersignals D mit den entsprechenden Drehzahlgeberlücken L. Getriggert durch die Drehzahlgebersignallücke wird nun in Schritt S4 ein Beobachtungsfenster B definiert, das vorzugsweise abhängig von dem Zeitpunkt des Erkennens der absoluten Referenzposition der Kurbelwelle 7, wenn die Drehzahlgeberlücke 94 auftritt, definiert ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beobachtungszeitfenster B unmittelbar für einen Zeitbereich vor dem Zeitpunkt des Beginns der Drehzahlgeberlücke L, beispielsweise für einen Kurbelwellenwinkelbereich von 45°, definiert. In dem Beobachtungszeitfenster B werden die zuvor aufgezeichneten Saugrohrdrucksignale SR1, SR2 ausgewertet.
  • Die Signalverläufe der Saugrohrdrucksignale SR1, SR2 werden in Schritt S5 ausgewertet. Die Auswertung erfolgt durch Aggregation der jeweils erfassten Saugrohrdrucksignale bzw. deren Abtastwerte, insbesondere durch eine arithmetische Mittelwertbildung der abgetasteten Saugrohrdrucksignale, um aggregierte Saugrohrdrücke f(SR1), f(SR2) zu erhalten.
  • In einem nachfolgenden Schritt S6 wird aus den so erfassten aggregierten Saugrohrdrücken ein Quotient gebildet. Insbesondere wird aus dem aggregierten Saugrohrdruck f(SR1) für den ersten Zylinder 3 und dem aggregierten Saugrohrdruck f(SR2) für den zweiten Zylinder 3 der Quotient f(SR1)/ f(SR2) gebildet.
  • In Schritt S7 wird überprüft, ob der so erhaltene Quotient einen Schwellenwert unterschreitet, wie beispielsweise einen Schwellenwert von 1, so wird gemäß dem vorgestellten Ausführungsbeispiel festgestellt, dass der erste Zylinder 3 sich in dem Ansaugtakt befunden hat, d. h. Luft aus dem entsprechenden Saugrohrabschnitt 5 entnommen hat, sodass der dortige Saugrohrdruck kurzzeitig abgefallen ist, und nun in den Verdichtungstakt gelangt (Alternative: 1). In diesem Fall wird das Verfahren mit Schritt S8 fortgesetzt.
  • In Schritt S8 wird nach der erkannten ersten Drehzahlgeberlücke L die Einspritzung in den ersten Zylinder 3 vorgenommen wird. Die Einspritzung erfolgt gemäß der herkömmlichen Betriebsweise für Verbrennungsmotoren bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel während des Kompressionstakt oder am oberen Totpunkt der Kolbenbewegung des ersten Zylinders 3 oder unmittelbar danach.
  • Wenn der Quotient dagegen einen Schwellenwert von 1 überschreitet, ist die Phasenlage um 360° (in Bezug auf die Phasenlage der Alternative 1) versetzt, und der zweite Zylinder 3 hat den Ansaugtakt beendet und gelangt in den Verdichtungstakt (Alternative: 2) . In diesem Fall wird das Verfahren mit Schritt S9 fortgesetzt.
  • In Schritt S9 wird die Einspritzung in den zweiten Zylinder 3 vorgenommen. Die Einspritzung erfolgt gemäß der herkömmlichen Betriebsweise für Verbrennungsmotoren bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel während des Kompressionstakt oder am oberen Totpunkt der Kolbenbewegung des ersten Zylinders 3 oder unmittelbar danach.
  • Die vorgegebenen Schwellwerte können mit einem Toleranzbereich gewählt werden, um eine größere Robustheit zu gewährleisten. Im ersten Fall (Alternative: 1) kann der Schwellwert mit > 1 und im zweiten Fall (Alternative: 2) mit <1 angenommen werden. Daher kann der Fall auftreten, dass eine Phasenerkennung nicht durchgeführt werden kann, und es muss auf herkömmliche Verfahren zur Bestimmung desjenigen Zylinders 3, in den eine Einspritzung erfolgen soll, zurückgegriffen werden.
  • Um Fehlererkennungen zu vermeiden, können geeignete Abschaltbedingungen eingeführt werden, zum Beispiel über die Auswertung der Drosselklappenposition und der Motordrehzahl. Geeignete Abschaltbedingungen können dann vorliegen, wenn sich kein ausreichender Unterdruck einstellen kann, wie z.B. bei zu hoher Drosselklappenstellung und/oder zu geringer Drehzahl, sodass die Erkennung unzuverlässig werden kann.
  • 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
    • DE 102014206182 A1 [0004]
    • WO 2019137688 A1 [0005]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors (2) in Verbindung mit einer Phasenerkennung einer Kurbelwelle (7); mit folgenden Schritten: - kontinuierliches Erfassen (S2) eines zeitlichen Verlaufs eines Saugrohrdrucks mindestens eines Zylinders (3) des Verbrennungsmotors (2) während eines Anlassvorgangs; - Feststellen (S3) einer absoluten Referenzposition der Kurbelwelle (7) während des Anlassvorgangs; - bei Erreichen der absoluten Referenzposition der Kurbelwelle (7), Auswerten (S5) des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3) innerhalb eines Beobachtungszeitfensters; - Bestimmen (S7, S8, S9) eines Einspritzzeitpunkts für den mindestens einen Zylinder (3) abhängig von dem Ergebnis des Auswertens des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswerten des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3) innerhalb eines Beobachtungszeitfensters das Aggregieren des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3) innerhalb eines Beobachtungszeitfensters umfasst, um einen aggregierten Saugrohrdruck zu erhalten, wobei das Bestimmen eines Einspritzzeitpunkts für den mindestens einen Zylinder (3) abhängig von dem Ergebnis eines Schwellwertvergleichs mit dem aggregierten Saugrohrdruck des mindestens einen Zylinders (3) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Aggregieren des Verlaufs des Saugrohrdrucks eine Bestimmung eines Minimums oder Mittelwerts von Abtastwerten des zeitlichen Verlaufs des Saugrohrdrucks des mindestens einen Zylinders (3) umfasst oder dieser entspricht.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei der Verbrennungsmotor (2) mindestens zwei Zylinder aufweist, die über separate Saugrohrabschnitte (5) mit Frischluft versorgt werden, wobei der aggregierte Saugrohrdruck für die mindestens zwei Zylinder innerhalb des Beobachtungszeitfensters ermittelt wird, wobei ein Unterschied zwischen den aggregierten Saugrohrdrücken bestimmt wird, wobei mindestens ein Einspritzzeitpunkt für die mindestens zwei Zylinder abhängig von einem Vorzeichen des Unterschieds zwischen den aggregierten Saugrohrdrücken bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die absolute Referenzposition der Kurbelwelle (7) mithilfe eines Drehzahlgebers festgestellt wird, wobei die absolute Referenzposition insbesondere an einem Kurbelwellenwinkelbereich, der um 70 bis 130° zu dem oberen Totpunkt einer Kolbenbewegung des mindestens einen Zylinders (3) voreilt, festgelegt ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Beobachtungszeitfenster einem Zeitfenster unmittelbar vor dem Erkennen der absoluten Referenzposition entspricht und einem Kurbenwellenwinkelbereich einer Bewegung einer Kurbelwelle (7) des Verbrennungsmotors (2) von zwischen 20 und 90°, insbesondere zwischen 30 und 45 ° entspricht.
  7. Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
  9. Maschinenlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
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WO2019137688A1 (de) 2018-01-15 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur bestimmung einer position einer verbrennungskraftmaschine

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