DE10335401B4 - Method for starting an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines Fahrzeugs, wobei eine für einen Startvorgang erstmalige Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder (5, 10, 15, 20) der Brennkraftmaschine (1) und anschließend eine für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder (5, 10, 15, 20) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (1) für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder (5, 10, 15, 20) ausgewertet wird und dass mindestens eine die Verbrennung beeinflussende zweite Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit der Auswertung für mindestens die nachfolgende Verbrennung desselben Startvorganges in dem oder in mindestens einem weiteren Zylinder (5, 10, 15, 20) angepasst wird.Method for starting an internal combustion engine (1), in particular a vehicle, wherein a first-time injection of fuel into a cylinder (5, 10, 15, 20) of the internal combustion engine (1) for a starting process and then a first-time combustion in the cylinder for the starting process (5, 10, 15, 20), characterized in that a first operating variable of the internal combustion engine (1) is evaluated for the first combustion in the cylinder (5, 10, 15, 20) for the starting process and that at least one is the Second operating variable of the internal combustion engine (1) that influences combustion is adapted as a function of the evaluation for at least the subsequent combustion of the same starting process in the or in at least one further cylinder (5, 10, 15, 20).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruches aus.The invention is based on a method for starting an internal combustion engine according to the preamble of the main claim.
Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Fahrzeugs, sind bereits bekannt. Dabei ist es beispielsweise bekannt, dass ein Direktstart durchgeführt wird, bei dem Kraftstoff direkt in die Zylinder eines Verbrennungsmotors ohne Verwendung eines Anlassers eingespritzt wird. Dazu wird auf der Basis der Auslaufposition des abgestellten Motors ein günstig stehender Zylinder identifiziert, der beispielsweise etwa um 90 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt positioniert ist. In diesem Zylinder erfolgt zum Startzeitpunkt die Einspritzung von Kraftstoff bei stehendem Motor und nach erfolgter Gemischbildung die Zündung. Der Motorhochlauf geschieht dann selbstständig ohne Betätigung eines Anlassers innerhalb der nächsten zwei bis drei Verbrennungen. Kritisch beim Direktstart ist zum Beispiel eine sehr hohe Motortemperatur, da dann nur eine geringe Luft- bzw. Sauerstoffmasse im Brennraum vorhanden ist. Die mit den ersten Einspritzungen erzeugbare Energie ist direkt proportional zu der im Brennraum vorhandenen Sauerstoffmenge. Ebenfalls kritisch sind unbekannte Parameter, wie z. B. die Kraftstoffeigenschaften. So erfolgt die Gemischbildung im Brennraum des entsprechenden Zylinders unterschiedlich je nach Kraftstoffeigenschaften, beispielsweise abhängig von der Verwendung von Winter- oder Sommerkraftstoff.Methods for starting an internal combustion engine, in particular a vehicle, are already known. It is known, for example, that a direct start is performed in which fuel is injected directly into the cylinders of an internal combustion engine without the use of a starter. For this purpose, on the basis of the discharge position of the parked engine, a low-standing cylinder is identified, which is positioned, for example, about 90 degrees crank angle to the upper Zündtotpunkt. In this cylinder takes place at the start time, the injection of fuel with the engine stopped and after the mixture has formed the ignition. The engine run-up then happens automatically without the operation of a starter within the next two to three burns. For example, a very high engine temperature is critical for a direct start, because then only a small amount of air or oxygen is present in the combustion chamber. The energy that can be generated with the first injections is directly proportional to the amount of oxygen present in the combustion chamber. Also critical are unknown parameters, such. B. the fuel properties. Thus, the mixture formation in the combustion chamber of the corresponding cylinder takes place differently depending on the fuel properties, for example, depending on the use of winter or summer fuel.
Während des konventionellen Motorstarts mittels eines Anlassers wird eine Startadaption durchgeführt. Hier erfolgt durch Auswertung des Motordrehzahlanstiegs während des Startvorgangs eine Erkennung der Verbrennungsqualität, und damit eine Adaption der Kraftstoffqualität zu erreichen. Dabei wird für bestimmte bzw. bekannte Rahmenbedingungen wie z. B. Starttemperatur,, Einspritzmenge, usw. der Motorhochlauf über eine bestimmte Anzahl von Verbrennungen beobachtet. Wird zum Beispiel ”schlechter” Kraftstoff getankt, so führt dies zu einer schlechteren Gemischbildung. Für die Verbrennung steht somit weniger verdampfter Kraftstoff zur Verfügung. Die Folge ist ein zu mageres Gemisch im Brennraum und damit ein schlechter Motorhochlauf. Die Startadaption würde hier bei einer Nachlaufanreicherung, d. h. bei der Gemischbildung direkt nach dem Start und bei der Startanreicherung des nachfolgenden Starts eine Anfettung des Luft-/Kraftstoffgemisches vornehmen.During the conventional engine start by means of a starter, a start adaptation is performed. Here, by evaluating the engine speed increase during the starting process, a recognition of the quality of combustion, and thus to achieve an adaptation of the fuel quality. It is for certain or known conditions such. As starting temperature, injection quantity, etc., the engine run-up over a certain number of burns observed. If, for example, "bad" fueled fuel, this leads to a poorer mixture formation. Thus, less vaporized fuel is available for combustion. The result is too lean a mixture in the combustion chamber and thus a bad engine run-up. The start adaptation would be here at a wake enrichment, d. H. When enriching the mixture, enrich the air / fuel mixture immediately after the start and at the start enrichment of the subsequent start.
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen schnellen und komfortablen Motorstart unter allen Betriebsbedingungen, insbesondere bei wechselnden Kraftstoffen, zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die Unteransprüche bilden Weiterbildungen des Verfahrens.The object of the present invention is to enable a quick and comfortable engine start under all operating conditions, in particular with changing fuels. This object is achieved by a method having the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, dass eine erste Betriebsgröße der Brennkraftmaschine für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in einem Zylinder der Brennkraftmaschine ausgewertet wird und dass mindestens eine die Verbrennung beeinflussende zweite Betriebsgröße der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit der Auswertung für mindestens eine nachfolgende Verbrennung desselben Startvorganges in dem oder in mindestens einem weiteren Zylinder angepasst wird. Auf diese Weise lässt sich eine Startadaption der zweiten Betriebsgröße bereits für den aktuellen Startvorgang durchführen, sodass die Starteigenschaften der Brennkraftmaschine bereits für den aktuellen Startvorgang verbessert werden können. Auf diese Weise lässt sich ein schneller und komfortabler Motorstart unter allen Betriebsbedingungen, insbesondere bei wechselnden Kraftstoffen, durchführen. Dabei können also insbesondere die Kraftstoffeigenschaften beim aktuellen Startvorgang berücksichtigt werden, was insbesondere nach einem Tankvorgang und einer damit verbundenen Änderung der Kraftstoffeigenschaften von Vorteil ist.The inventive method for starting an internal combustion engine having the features of the main claim has the advantage that a first operating variable of the internal combustion engine for the first time for the startup combustion in a cylinder of the internal combustion engine is evaluated and that at least one combustion influencing second operating variable of the internal combustion engine in dependence of the Evaluation is adapted for at least one subsequent combustion of the same starting process in or in at least one other cylinder. In this way, a start adaptation of the second operating variable can already be carried out for the current starting process, so that the starting characteristics of the internal combustion engine can already be improved for the current starting process. In this way, a faster and more comfortable engine start under all operating conditions, especially with changing fuels, perform. In this case, in particular, the fuel properties can be taken into account in the current starting process, which is particularly advantageous after a refueling operation and an associated change in the fuel properties.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim method are possible.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als erste Betriebsgröße eine für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl gewählt wird und wenn bei der Auswertung die für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird. Auf diese Weise lässt sich die Auswertung besonders einfach auf der Grundlage eines Motordrehzahlsignals durchführen.It is particularly advantageous if a motor speed representative for the first combustion of the cylinder in the cylinder is selected as the first operating variable, and if during the evaluation the engine rotational speed representative of the first combustion in the cylinder for the starting process is compared with a predetermined threshold value. In this way, the evaluation can be carried out particularly easily on the basis of an engine speed signal.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn als die für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl eine für die erstmalige Verbrennung ermittelte maximale Motordrehzahl gewählt wird. Auf diese Weise lässt sich die repräsentative Motordrehzahl besonders einfach und ohne zusätzliche Sensorik mit Hilfe einer mathematischen Maximalwertsuche ermitteln.A further advantage results when the maximum engine speed determined for the first combustion is selected as the engine rotational speed representative of the combustion process for the first time in the cylinder. In this way, the representative engine speed can be determined particularly easily and without additional sensors using a mathematical maximum value search.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn als die mindestens eine die Verbrennung beeinflussende Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ein für ein Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis repräsentativer Wert gewählt wird. Auf diese Weise lässt sich die Verbrennung während des Startvorganges besonders wirkungsvoll an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, insbesondere die Kraftstoffeigenschaften, anpassen.A further advantage results if the operating variable of the internal combustion engine influencing the combustion is selected to be a value representative of an air / fuel mixture ratio. In this way, the combustion during the starting process can be particularly effectively adapted to the operating conditions of the internal combustion engine, in particular the fuel properties.
Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, dass das Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis angefettet wird, wenn die für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und wenn das Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis abgemagert wird, wenn die für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl den vorgegebenen Schwellwert überschreitet.This can be done simply by enriching the air / fuel ratio when the engine speed representative of the initial combustion in the cylinder for the startup process is less than the predetermined threshold and when the air / fuel ratio is leaned out when the engine exhausted for the starting process, the first time combustion in the cylinder representative engine speed exceeds the predetermined threshold.
Dies kann auf einfache Weise aber auch dadurch geschehen, dass das Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis in Abhängigkeit der für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentativen Motordrehzahl mittels eines Kennfeldes angepasst wird.However, this can also be achieved in a simple manner by adapting the air / fuel mixture ratio as a function of the engine speed representative of the combustion of the cylinder in the cylinder which is the first time for starting, by means of a characteristic diagram.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn als die mindestens eine die Verbrennung beeinflussende Betriebsgröße der Brennkraftmaschine ein Zündwinkel gewählt wird. Auf diese Weise lässt sich die Verbrennung während des Startvorganges ebenfalls besonders wirkungsvoll an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, insbesondere die Kraftstoffeigenschaften, anpassen.A further advantage results when the ignition variable is selected as the at least one combustion variable influencing the combustion of the internal combustion engine. In this way, the combustion during the starting process also particularly effective to the operating conditions of the internal combustion engine, in particular the fuel properties, adapt.
Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, dass der Zündwinkel nach früh verschoben wird, wenn die für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet und wenn der Zündwinkel nach spät verschoben wird, wenn die für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentative Motordrehzahl den vorgegebenen Schwellwert überschreitet.This can be done simply by shifting the firing angle early if the engine speed representative of the first-time combustion in the cylinder for the startup process falls below the predetermined threshold and if the firing angle is retarded, if that for the starting operation first combustion in the cylinder representative engine speed exceeds the predetermined threshold.
Dies kann auf einfache Weise aber auch dadurch geschehen, dass der Zündwinkel in Abhängigkeit der für die für den Startvorgang erstmalige Verbrennung in dem Zylinder repräsentativen Motordrehzahl mittels eines Kennfeldes angepasst wird.However, this can also be done in a simple manner by adjusting the ignition angle as a function of the engine speed representative of the combustion of the cylinder in the cylinder which is the first time for the starting process, by means of a characteristic diagram.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der Zündwinkel zusätzlich in Abhängigkeit der Position des Zylinders vor der erstmaligen Einspritzung angepasst wird. Auf diese Weise lässt sich die Verbrennung während des Startvorganges noch wirkungsvoller an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, insbesondere die Kraftstoffeigenschaften, anpassen.A further advantage results if the ignition angle is additionally adjusted as a function of the position of the cylinder before the first injection. In this way, the combustion during the starting process can be more effectively adapted to the operating conditions of the internal combustion engine, in particular the fuel properties.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden, Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
In
Im Folgenden wird ein Startvorgang der Brennkraftmaschine
Für diese ersten Verbrennungen des Direktstarts ist jeweils ein Wert für das einzustellende Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis vorgegeben, wobei diese vorgegebenen Werte aus früheren Startvorgängen beispielsweise auch mit Anlasserstart gelernt werden können oder auf einem Prüfstand appliziert wurden. So ist für die erste Einspritzung bzw. Verbrennung ein erster Wert L1, für die zweite Einspritzung bzw. Verbrennung ein zweiter Wert L2, für die dritte Einspritzung bzw. Verbrennung ein dritter Wert L3 und für die vierte Einspritzung bzw. Verbrennung ein vierter Wert L4 vorgegeben. Die einzelnen Einspritzungen werden beim Direktstart nacheinander in verschiedene Zylinder durchgeführt, sofern mehr als ein Zylinder vorhanden ist. Die Reihenfolge bei der Verwendung der verschiedenen Zylinder für die Einspritzung ist dabei durch die Kurbelwellenposition der einzelnen Zylinder festgelegt.For each of these first burns of the direct start, a value is set for the air / fuel mixture ratio to be set, wherein these predefined values can be learned from previous starting processes, for example also with a starter start, or applied to a test stand. Thus, a first value L1 for the first injection or combustion, a second value L2 for the second injection or combustion, a third value L3 for the third injection or combustion, and a fourth value L4 for the fourth injection or combustion , The individual injections are performed in a direct start in succession in different cylinders, if more than one cylinder is present. The order of use of the different cylinders for the injection is determined by the crankshaft position of the individual cylinders.
Nach dem Start des Programms, das software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Alternativ könnte bei Programmpunkt
Alternativ könnte entsprechend auch bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Bei Programmpunkt
Alternativ kann die Korrektur des dritten Adaptionswertes L3 und des vierten Adaptionswertes L4 auch nach einer entsprechenden Auswertung des im Zuge der zweiten Verbrennung ermittelten Drehzahlmaximums nmot2' ebenfalls in entsprechender Weise mit Hilfe eines Kennfeldes bzw. einer Kennlinie durchgeführt werden, wobei der vierte Adaptionswert L4 auch nach einer entsprechenden Auswertung des im Zuge der dritten Verbrennung ermittelten Drehzahlmaximums ebenfalls in entsprechender Weise mit Hilfe eines Kennfeldes bzw. einer Kennlinie korrigiert werden kann.Alternatively, the correction of the third adaptation value L3 and of the fourth adaptation value L4 can also be carried out correspondingly with the aid of a characteristic diagram or a characteristic after a corresponding evaluation of the speed maximum nmot2 'determined in the course of the second combustion, wherein the fourth adaptation value L4 also applies a corresponding evaluation of the determined in the course of the third combustion speed maximum can also be corrected in a corresponding manner with the aid of a map or a characteristic.
Die verwendeten Kennfelder bzw. Kennlinien können beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden.The maps or characteristics used can be suitably applied, for example, on a test bed.
Bei den beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden als eine die Verbrennung beeinflussende Betriebsgröße der Brennkraftmaschine
Die verwendeten Kennfelder bzw. Kennlinien können auch in diesem Fall beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden.The characteristic maps or characteristic curves used can also be suitably applied in this case, for example on a test bench.
Für den Fall, dass sowohl das Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis als auch der Zündwinkel beim Direktstart adaptiert werden, lassen sich die Korrekturen für diese beiden Betriebsgrößen jeweils in einem geringeren Ausmaß realisieren. Dabei können sowohl das Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis als auch der Zündwinkel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich eine sofortige Berücksichtigung der Kraftstoffeigenschaften beim ersten Start nach einer Änderung der Kraftstoffeigenschaften beispielsweise nach einem Tankvorgang realisieren. Werden sowohl Zündwinkel als auch Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis in der beschriebenen Weise beim Direktstart adaptiert, so kann beispielsweise bei einem schlecht verdampfenden Kraftstoff der Zündwinkel nach früh geführt werden, da die Verbrennungsgeschwindigkeit niedriger ist und somit der Druckanstieg im Brennraum schwächer ausfallt. Diese Zündwinkel-Frühverschiebung kann parallel zum Anfetten durchgeführt werden, wobei die Anfettung dann wesentlich schwächer ausfallen würde, als ohne Zündwinkeladaption. Auf diese Weise kann Kraftstoffeingespart werden.By means of the method according to the invention, an immediate consideration of the fuel properties at the first start after a change in the fuel properties can be realized, for example after a refueling operation. If both the ignition angle and the air / fuel mixture ratio are adapted in the described manner during direct start, the ignition angle can be led to early, for example in the case of poorly vaporized fuel, since the combustion speed is lower and thus the increase in pressure in the combustion chamber is weaker. This Zündwinkel-early shift can be performed in parallel to enrichment, the enrichment would then be much weaker than without Zündwinkeladaption. In this way fuels can be saved.
Im Gegensatz zum Anlasserstart setzt beim Direktstart die erste Verbrennung immer bei der Motordrehzahl Null und einer bestimmten Stellung des Verbrennungsmotors
Claims (12)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130105 |
|
R071 | Expiry of right |