DE19611710C2

DE19611710C2 - Startkontrolleinrichtung für Dieselmotor

Info

Publication number: DE19611710C2
Application number: DE19611710A
Authority: DE
Inventors: Takashi Shirakawa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH08326592A; DE19611710A1; US5617831A; JP3412375B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Startkontrolleinrichtung für einen Dieselmotor und auf ein Verfahren zur Steuerung eines Startvorgangs eines Dieselmotors.

In einem Dieselmotor wird in angesogene Luft eingespritzter Kraftstoff aufgrund der Verdich tung der Luft selbstentzündet. Wenn der Motor jedoch kalt gestartet wird, steigt die Tempera tur der angesogenen Luft möglicherweise nicht über den Selbstzündpunkt des Kraftstoffs. Um mit diesem Problem zurechtzukommen, kann eine Glühkerze in der Verbrennungskammer des Motors angeordnet sein und die Luft direkt erwärmt werden oder es kann ein Teil der Aus puffgase zum Ansaugsystem zurückgeführt werden, um die Temperatur der angesogenen Luft zu erhöhen.

Die vom japanischen Patentamt 1984 veröffentlichte Druckschrift Tokkai Sho 59-147831 legt eine Startkontrolleinrichtung offen, bei dem die Kraftstoffeinspritzung für eine gewisse Periode nach dem Beginn der Motorumdrehungen nicht durchgeführt wird. Dies wird deswegen ge macht, weil das Einspritzen von Kraftstoff in die Verbrennungskammer bei einer Temperatur unterhalb des Selbstzündungspunktes die Temperatur der Verbrennungskammer verringert und unverbrannter Kraftstoff oder unvollständig verbrannter Kraftstoff in die Atmosphäre ausge stoßen wird.

Um den Motorstart zu beschleunigen, ist es eine wesentliche Voraussetzung, den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung in geeigneter Weise zu steuern. Die Temperatur der Verbrennungskam mer nimmt zu, nachdem der Kolben wiederholt die angesogene Luft verdichtet hat, wobei die Temperatur beim oberen Totpunkt zuerst einen genügend hohen Wert für das Eintreten der Zündung erreicht. Um den Motorstart zu beschleunigen, muß daher der Kraftstoffeinspritzzeit punkt so gesteuert werden, daß die Einspritzung in der Nähe des oberen Totpunkts erfolgt, und zu diesem Zweck muß der Einspritzzeitpunkt vorgestellt werden, wenn man die Verzöge rung berücksichtigt, die zwischen dem Einspritzen und der Zündung, also die Zündungsverzö gerungsperiode, liegt.

In einer mechanischen Kraftstoffeinspritzpumpe ist diese Feineinstellung der Einspritzperiode schwierig, da der Einspritzzeitpunkt bei diesem Typ von Pumpen der Kontraktion und Expan sion von Wachs entsprechend der Kühlwassertemperatur folgt.

In einer Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der Einspritzzeitpunkt über einen Zeitgeberkolben dem Öldruck folgt, wird der Zeitgeberkolben im allgemeinen durch eine Feder zur Verzögerungssei te hin gespannt und von dem Öldruck gegen die Kraft der Feder vorgezogen. In diesem Fall nimmt der Öldruck proportional zur Pumpendrehzahl zu, aber es ist schwierig, einen ausrei chenden Druck zu erhalten, wenn der Motor kalt ist, da die Kurbelwellendrehzahl des Motors auch niedrig ist, wenn dieser kalt ist. Weiterhin nimmt bei Erhöhung der Kraftstoffeinspritz menge während des Startens die Reaktion aufgrund des Antreibens der Pumpe zu. Daher ist es selbst in einer elektronischen Kraftstoffeinspritzpumpe schwierig, den Einspritzzeitpunkt wäh rend eines Kaltstarts frei zu ändern.

Während eines Kaltstarts ist daher einige Zeit erforderlich, damit der gewünschte, vorgestellte Einspritzwinkel erreicht wird. Wenn jedoch der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nicht geeignet ist, ist eine gewisse Zeit vom Beginn der Kraftstoffeinspritzung bis zu einer guten Zündung und Kraftstoffverbrennung erforderlich, auch wenn für eine bestimmte Zeit nach dem Beginn der Motorumdrehungen keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt, wie in dem oben beschriebenen Bei spiel nach dem Stand der Technik beschrieben wurde. Während dieses Zeitraums fällt die Temperatur der Verbrennungskammer aufgrund der Verdampfung des eingespritzten Kraft stoffs, was es zunehmend schwierig macht, die Startzeit zu verkürzen. Zusätzlich nehmen die Emissionen von giftigen Komponenten der unvollständigen Verbrennung zu.

Aus der Druckschrift DE 42 29 540 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine mit einer Kraftstoff einspritzpumpe, die ein leistungsbestimmendes Stellwerk und eine Abschalteinrichtung auf weist, bekannt. Die Kraftstoffeinspritzung während eines Startvorgangs der Dieselbrennkraft maschine wird gemäß dieser Druckschrift durch die Abschaltvorrichtung erst dann freigegeben, wenn das leistungsbestimmende Stellwerk, das insbesondere die Kraftstoffinenge steuert, eine Startposition einnimmt und eine weitere Sicherheitsbedingung erfüllt ist. Diese Sicherheitsbe dingung ist insbesondere dann erfüllt, wenn eine Drehzahl größer als ein Schwellwert ist, der kleiner als die Startdrehzahl ist, um die sichere Funktion der Anlaßvorrichtung und eines Dreh zahlsensors während des Startvorgangs zu überprüfen und zu gewährleisten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Start-Kontroll-Einrichtung für einen Die selmotor bzw. ein Verfahren zur Steuerung eines Startvorgangs eines Dieselmotors zu schaf fen, bei dem die Verbrennung des Kraftstoffs verbessert ist.

Diese Aufgabe wird bezüglich der Start-Kontroll-Einrichtung für einen Dieselmotor erfin dungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Des weiteren wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Startvorgangs eines Dieselmotors erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den dazu gehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Startkontrolleinrichtung,

Fig. 2 ein vergrößerter Querschnitt eines Antriebsmechanismus eines Zeitgeberkolbens,

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das einen Basisprozeß der Kraftstoffeinspritzsteuerung während des Startens zeigt,

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das einen Steuerungsprozeß für die Kraftstoffeinspritzmenge zeigt,

Fig. 5 ein Blockdiagramm, das einen Steuerungsprozeß für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zeigt,

Fig. 6A-6D Diagramme für die Kraftstoffeinspritzmenge, den Pumpenkammerdruck, den Einspritzzeitpunkt und die HC-(Kohlenwasserstoff-)Emission bei Verwendung des Startkontrollers im Vergleich mit dem Stand der Technik,

Fig. 7 ähnlich der Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 einen Graph, der eine Änderung des Pumpenkammerdrucks entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 9 ähnlich der Fig. 3, ein drittes Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 einen Querschnitt eines Antriebsmechanismus eines Zeitgeberkolbens nach dem drit ten Ausführungsbeispiel,

Fig. 11A-11C Querschnitte eines Antriebsmechanismus eines Zeitgeberkolbens nach einem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 12 ähnlich der Fig. 1 ein fünftes Ausführungsbeispiel,

Fig. 13A-13C Diagramme, die eine Zeitdifferenz ΔT_PC [ms] nach dem fünften Ausfüh rungsbeispiel,

Fig. 14 ein Blockdiagramm, das einen Steuerungsprozeß für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nach dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 15A-15C Diagramme, die die Zeitdifferenz Δ_PC [ms] angeben, wenn es keinen Fehler in dem Pumpeneinstellwinkel θ₀ zwischen dem fünften Ausführungsbeispiel und den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen gibt,

Fig. 16A-16C ähnlich den Fig. 15A-15C die Zeitdifferenz Δ_PC [ms], wenn es einen Fehler im Pumpeneinstellwinkel θ₀ gibt,

Fig. 17 ähnlich der Fig. 1 ein sechstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 18 ein Blockdiagramm, das einen Steuerungsprozeß für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nach dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 19A-19E Diagramme, die die Ausgangszeitpunkte verschiedener Signale nach dem sechsten Ausführungsbeispiele zeigen,

Fig. 20 einen Graph, der die Beziehung zwischen einer Einspritzverzögerungszeit ΔIT und der Kraftstoffviskosität nach einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 21A-21C ein Flußdiagramm, das einen Prozeß zu Bestimmung der Kraftstoffeigenschaf ten zeigt, und Kurven, die Tabellen repräsentieren, die bei diesem Prozeß entsprechend dem siebten Ausführungsbeispiel verwendet werden, und

Fig. 22 ein Blockdiagramm, das einen Steuerungsprozeß für den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nach dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, saugt eine Pumpe 1 des Verteilertyps, die in einem Kraftfahrzeugdiesel motor verwendet wird, Kraftstoff durch die axiale Bewegung eines Tauchkolbens 2 in einem Gehäuse 21 in eine Druckkammer 22 ein. Unter Druck stehender Kraftstoff wird in einer vor gegebenen Reihenfolge entsprechend der Drehbewegung des Tauchkolbens 2 Kraftstoffein spritzdüsen zugeführt, die sich im jedem Zylinder des Motors befinden. Eine Nockenscheibe 36 ist an dem Basisende des Tauchkolbens 2 befestigt, wobei der Tauchkolben 2 in axialer und Drehrichtung bewegt wird, wenn diese Nockenscheibe 36 über eine Rolle 37 in dem Gehäuse 21 rotiert.

Eine Steuerungsmanschette 3 gleitet auf dem äußeren Umfang des Tauchkolbens 2. Die Steue rungsmanschette 3 erhöht oder verringert die den Düsen zugeführte Kraftstoffeinspritzmenge durch Öffnen und Schließen einer Verschlußöffnung 2a entsprechend ihrer eigenen Bewe gungsposition.

Dieser Basisaufbau der oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe ist zum Beispiel in der vom Deutschen Patentamt am 20. Januar 1994 veröffentlichten Druckschrift DE-A-43 23 967 offengelegt.

Die Steuerungsmanschette 3 bewegt sich entsprechend dem Schaltzustand eines Drehmagneten 4. Die Bewegungsposition der Manschette 3 wird von einem Manschettenpositionssensor 5 festgestellt. Da sich die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der Position dieser Manschette ändert, kann die Kraftstoffeinspritzmenge durch Feststellen dieser Position festgestellt werden.

In die Druckkammer 22 eingesogener Kraftstoff wird über eine Pumpenkammer 7 entspre chend der Bewegung des Tauchkolbens 2 von einer Zuführpumpe 6 zugeführt. Ein Kraftstoff trennventil 10 ist in dem Kraftstoffdurchgang, der von der Pumpenkammer 7 zur Druckkam mer 22 geht, angeordnet.

Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt der Düsen ändert sich entsprechend der Trägerposition der Rolle 37 in Verbindung mit der Nockenscheibe 36. Die Position der Rolle wird durch einen in Fig. 2 gezeigten Einspritzzeitpunkt-Einstellmechanismus 29 gesteuert.

Der Einspritzzeitpunkt-Einstellmechanismus 29 umfaßt einen Zeitgeberkolben 8, der die Trä gerposition der Rolle 37 über einen Hebel ändert. Der Zeitgeberkolben 8 wird von einer Feder 23 in einer solchen Richtung gespannt, daß der Einspritzzeitpunkt verzögert wird, wobei der Druckunterschied zwischen einer vorstellenden Druckkammer 24 und einer verzögernden Druckkammer 25, die den Enden des Zeitgeberkolbens 8 gegenüberliegen, mit dem Druck der Feder 23 in Gleichgewicht gehalten wird. Der Druck der Pumpenkammer 7 wird zur vorstel lenden Druckkammer 24 geführt. Die verzögernde Druckkammer 25 ist mit der Ansaugseite der Zuführpumpe 6 verbunden.

Die Kammern 24 und 25 sind über ein Zeitpunktsteuerungsventil 9 miteinander verbunden. Ein Kolbenpositionssensor 30 ist in dem Gehäuse 21 angeordnet, um die Bewegung des Zeitgeber kolbens 8 festzustellen. Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ändert sich entsprechend der Position des Kolbens 8, so daß der reale Einspritzzeitpunkt durch den Kolbenbewegungssensor 30 fest gestellt wird.

Ein Wassertemperatursensor 13 zum Feststellen der Motorkühlwassertemperatur, ein Dreh zahlmesser 14 zum Feststellen der Motordrehzahl, ein Kraftstofftemperatursensor 15 zum Feststellen der Kraftstofftemperatur und ein Startschalter 16 zur Eingabe des Motorstartbefehls sind zusätzlich zum Feststellen der Motorbetriebsbedingungen vorgesehen. Der Startschalter 16 ist ein Schalter, der einen Startermotor 17 anschaltet, der den Motor anläßt.

Die von den oben erwähnten Sensoren ausgegebenen Signale werden in eine Steuerungseinheit 18 eingegeben, die einen Mikroprozessor umfaßt. Mit diesen Eingangssignalen steuert die Steuerungseinheit 18 die Kraftstoffeinspritzmenge und den -zeitpunkt über den Drehmagneten 4, das Zeitpunktsteuerungsventil 9 und das Krafstofftrennventil 10.

Während des Startens wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt entsprechend dem in Fig. 3 gezeig ten Ablauf gesteuert. Dieser Ablauf beginnt, wenn der Fahrer den Startschalter 16 betätigt, um einen Startbefehl einzugeben. Wenn der Startschalter 16 angeschaltet ist, beginnt der Starter motor 17 den Motor anzulassen, während das Kraftstofftrennventil 10 noch geschlossen ist. Da das Kraftstofftrennventil 10 geschlossen ist, wird kein Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritz pumpe 1 zu den Kraftstoffeinspritzdüsen geführt, jedoch wird der Zeitpunkt des Einspritzvor gangs des Tauchkolbens 2 aus dem Signal, das von dem Kolbenpositionssensor 30 ausgegeben wird, festgestellt, als würde tatsächlich eine Kraftstoffeinspritzung stattfinden (hiernach als realer Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bezeichnet).

In einem Schritt S1 wird auf der Basis der Motordrehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw aus einer Start-Einspritzzeitpunkttabelle ein Ziel-Einspritzzeitpunkt (Kraftstoffeinspritz- Zielzeitpunkt) gesucht. Diese Tabelle ist in einem Speicher der Steuerungseinheit 18 gespei chert, wobei die Einstellung derart ist, daß der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt umso mehr vorge stellt wird, je niedriger die Drehzahl Ne und die Wassertemperatur Tw sind.

In einem Schritt S2 wird der reale Einspritzzeitpunkt durch den Kolbenpositionssensor 30 fest gestellt und mit dem in Schritt S1 gefundenen Ziel-Einspritzzeitpunkt verglichen. Wenn die Differenz zwischen diesen beiden größer als ein vorgegebener Wert ist, wird in einem Schritt S3 der Anlaßvorgang mit dem geschlossenen Kraftstofftrennventil 10 fortgeführt. Wenn die Differenz kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird festgestellt, daß beide Werte im wesentli chen identisch sind, und der Ablauf geht zu einem Schritt S4. Auf diese Weise wird der Anlaß vorgang mit dem geschlossenen Kraftstofftrennventil 10 fortgesetzt, bis der reale Einspritzzeit punkt und der Zielzeitpunkt im wesentlichen identisch sind.

In Schritt S4 wird auf der Basis einer Start-Kraftstoffeinspritzmengentabelle aus der Motor drehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eine Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt. Das Kraftstofftrennventil 10 wird dann geöffnet, und eine Kraftstoffeinspritzung findet statt.

In einem Schritt S5 wird die Änderung der Motordrehzahl Ne verfolgt, und es wird durch Feststellen, ob die Drehzahl wenigstens um einen vorgegebenen Wert angestiegen ist oder nicht, festgestellt, ob eine vollständige Verbrennung stattgefunden hat oder nicht. Wenn fest gestellt wird, daß eine vollständige Verbrennung stattgefunden hat, wird die Start- Kraftstoffeinspritzsteuerung beendet, und der Ablauf geht in Schritt S6 zur normalen Kraftstof feinspritzsteuerung über.

Nach dem Beginn des Anlassens wird, wenn der reale Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nicht mit dem Ziel-Kraftstoffeinspritzzeitpunkt identisch ist, der Kraftstoff nicht in zufriedenstellender Weise gezündet, auch wenn er eingespritzt wird, und die Temperatur der Verbrennungskam mer fällt aufgrund der Verdampfung des eingespritzten Kraftstoffs. Durch Schließen des Kraftstofftrennventils 10, so daß zu solchen Zeitpunkten kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird die Startperiode verkürzt, und die Emission von toxischen Komponenten auf Grund unver brannter Gase wird verhindert, wie in den Fig. 6A-6D gezeigt.

Da der Kraftstoff in der Pumpenkammer 7 nicht abnimmt, wenn der Kraftstoffeinspritzvorgang aufhört, nimmt der Druck in der Kammer 7 dank der Zuführpumpe 6 zu. Der Druck der Vor stellkammer 24, zu der der Druck der Kammer 7 geführt wird, nimmt daher kurz nach dem Starten zu, und der Zeitraum der benötigt wird, damit der reale Einspritzzeitpunkt und der Ziel-Einspritzzeitpunkt identisch werden, wird verkürzt.

Die Kraftstoffeinspritzmenge wird entsprechend dem Blockdiagramm der Fig. 4 gesteuert.

Während des normalen Betriebs wird die Kraftstoffeinspritzmenge durch Merkmale (hiernach als die Fahr-Q-Merkmale bezeichnet) bestimmt, die von der Motordrehzahl Ne und der Was sertemperatur Tw abhängen (Schritt S11).

Während des Leerlaufs werden zusätzlich zur Steuerung durch die Fahr-Q-Merkmale eine Ziel- Motordrehzahl mit einer realen Motordrehzahl verglichen, und die Ziel-Einspritzmenge wird entsprechend einer Proportional-Integral-Differential- Steuerung (PID) entsprechend der Diffe renz zwischen diesen beiden Drehzahlen erhöht oder verringert (Schritt S12).

Weiterhin wird die maximale Einspritzmenge relativ zu den Fahr-Q-Merkmalen, die unter den Standardfahrbedingen eingestellt werden, begrenzt, wobei die Wassertemperatur Tw oder der Überdruck im Falle eines Fahrzeugs mit Turbolader als Parameter dienen (Schritt S13).

Wenn der Motor gestartet wird, wird die Ziel-Kraftstoffeinspritzmenge durch eine Starterhö hung bestimmt, die durch die Motordrehzahl Ne und die Wassertemperatur Tw eingestellt wird (Schritt S14).

Da sich die Kraftstoffeinspritzmenge bei einer Steuerungsmanschettenposition zum Beispiel entsprechend der von dem Kraftstofftemperatursensor 15 festgestellten Kraftstofftemperatur ändert, wird eine Korrektur basierend auf der Kraftstofftemperatur zu der in den Schritt S11-S14 bestimmten Ziel-Kraftstoffmenge addiert (Schritt S15).

Die Beziehung zwischen der Steuerungsmanschettenposition und der Kraftstoffeinspritzmenge wird auch genau an Hand einer Pumpencharakteristiktabelle untersucht, die zuvor gespeichert wurde, und eine Ziel-Steuerungsmanschettenposition wird entsprechend der Ziel- Kraftstoffmenge bestimmt (Schritt S16).

Diese Ziel-Steuerungsmanschettenposition und die Steuerungsmanschettenposition auf der Basis des von dem Manschettenpositionssensor 5 ausgegebenen Signals werden miteinander verglichen, und ein Steuerungsmanschetten-Verschiebungsbetrag wird durch eine PID- Steuerung bestimmt. Ein Anschaltsignal wird dann an den Drehmagneten 4 ausgegeben, so daß der bestimmte Verschiebungsbetrag durchgeführt wird (Schritt S17).

Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird entsprechend dem in Fig. 5 gezeigten Blockdiagramm gesteuert.

Der Ziel-Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Motor last, die durch die Kraftstoffeinspritzmenge oder das Niederdrücken des Gaspedals ausge drückt wird, bestimmt (Schritt S21).

Während des Motorstarts wird der Ziel-Einspritzzeitpunkt basierend auf den Starteinspritzzeit punkt-Vorstellcharakteristiken, die entsprechend der Drehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eingestellt werden, bestimmt (Schritt S22).

Als nächstes werden der eingestellte Ziel-Einspritzzeitpunkt und der reale Einspritzzeitpunkt, der von dem Kolbenpositionssensor 30 festgestellt wird, miteinander verglichen, und ein Zeit geberkolben-Verschiebungsbetrag wird durch eine PID-Steuerung ermittelt. Ein Stellgliedbe fehlssignal, das eine Ventileinstellung angibt, wird dann an das Zeitpunktsteuerungsventil 9 ausgegeben, so daß dieser Zeitgeberkolben-Verschiebungsbetrag ausgeführt wird (Schritt S23).

Entsprechend diesem Aufbau kann ein Pumpenzuführ-Startzeitpunkt durch Detektion der Zeit geberkolbenposition berechnet werden aus der folgenden Beziehung:

Pumpenzuführ-Startzeitpunkt [BTDC] = Konstante [grad/mm]×Zeitgeberkolbenposition [mm] + Pumpeneinstellwinkel [BTDC],

wobei [BTDC] der Einheit Grad-Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt entspricht und die Konstante die Einheit [grad/mm] aufweist und der Umrechnung der Zeitgeberkolbenposition (in [mm]) in Grad-Kurbelwinkel dient.

Der Pumpeneinstellwinkel [BTDC] ist ein Wert, der anzeigt, ob eine Bezugsposition des Zeit geberkolbens innerhalb einer vorgegebenen Gradzahl vor dem oberen Totpunkt (TDC) eines Motorbezugszylinders liegt.

Die Zeitgeberkolbenposition für einen Pumpenzuführ-Startzeitpunkt [BTDC], der identisch mit dem Ziel-Einspritzzeitpunkt ist, ist die Ziel-Zeitgeberkolbenposition. Der Kraftstoffeinspritz zeitpunkt wird durch eine Rückkopplungssteuerung gesteuert, um die Ziel-Zeitgeberposition anzunähern.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel.

Hier wird anstelle des Schritts S3 des zuvor beschriebenen, ersten Ausführungsbeispiels ein Schritt 101 durchgeführt. In diesem Schritt S101 wird die Position der Steuerungsmanschette 3 über einen Drehmagneten 4 gesteuert, so daß die Trennöffnung 2a schon offen ist, wenn Kraftstoff durch den Tauchkolben 2 zugeführt zu werden beginnt. Der durch die Ansaugwir kung des Tauchkolbens 2 in die Kammer 22 angesogene Kraftstoff wird von der Trennöffnung in die Pumpenkammer 6 zurückgeführt, ohne durch die Druckwirkung des Tauchkolbens 2 unter Druck gesetzt zu werden.

In dem ersten Ausführungsbeispiel oder in dem Stand der Technik, die in Fig. 8 durch die ge strichelte Linie gezeigt sind, wird, da das Kraftstofftrennventil 10 die Kraftstoffzufuhr zur Druckkammer 22 unterbricht, die Druckkammer 22 durch die Ansaugwirkung des Tauchkol bens 2 unter negativen Druck gesetzt, und die negative Last auf den Startermotor 17, der die Kraftstoffeinspritzpumpe antreibt, nimmt zu.

Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es, wenn die Kraftstoffeinspritzung durch die Steuerungsmanschette 3 gestoppt wird, keine Zunahme der negativen Last, so daß der Antriebswiderstand der Kraftstoffeinspritzpumpe 1 abnimmt. Der Druck in der Pumpen kammer 7 nimmt daher schnell zu, wie in Fig. 8 gezeigt, und die Steuerung des Einspritzzeit punkts zum Ziel-Einspritzzeitpunkt hin wird beschleunigt.

In einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzpumpe, die eine variable Steuerungsman schette verwendet, ist das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Verfahren zum Verhin dern der Kraftstoffeinspritzung einfach anzuwenden. Wenn dieses Verfahren jedoch in einer mechanisch gesteuerten Pumpe angewendet werden soll, ist es notwendig ein Stellglied hinzu zufügen, das die Steuerungsmanschette bewegt.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel.

In diesem Fall sind Schritte S201 und S202 an Stelle des zuvor beschriebenen Schritts S3 vor gesehen.

In Schritt S201 wird festgestellt, ob sich der Motor um eine vorgegebene Anzahl Nc gedreht hat, und die Kraftstoffeinspritzung beginnt, wenn diese Bedingung erfüllt ist.

Es kann zum Beispiel bei sehr niedrigen Temperaturen der Fall eintreten, daß auf Grund einer Wachsbildung des Kraftstoffs oder dergleichen der reale Einspritzzeitpunkt nicht mit dem Ziel- Einspritzzeitpunkt identisch ist, selbst wenn eine vorgegebene Anzahl von Anlaßumdrehungen Nc durchgeführt wurde. In diesem Fall wird, wenn der Ablauf wartet, bis der Einspritzzeit punkt mit dem Ziel-Zeitpunkt identisch wird, der Motor nicht starten. Daher wird die Verhin derung der Kraftstoffeinspritzung gestoppt, wenn die Anzahl der Anlaßumdrehungen Nc er reicht hat, und die Kraftstoffeinspritzung wird begonnen, und der Motor wird gestartet. Das selbe trifft zu, wenn auf Grund eines Problems in dem System, das den Kraftstoffeinspritzzeit punkt steuert, der Einspritzzeitpunkt nicht mit dem Ziel-Zeitpunkt identisch ist. Wenn der Motor nach der Ermöglichung der Kraftstoffeinspritzung gestartet wird, kann das Fahrzeug wenigstens in Bewegung gesetzt werden.

Wenn die Anzahl der Anlaßumdrehungen nicht den vorgegebenen Wert Nc erreicht, wird in Schritt S202 die Kraftstoffeinspritzunterbrechung beibehalten, und der Kraftstoffeinspritzzeit punkt wird vorgestellt.

Um es zu erleichtern, den Einspritzzeitpunkt in einem kurzen Zeitraum vorzustellen, hat der Einspritzzeitpunkt-Einstellmechanismus vorzugsweise den in Fig. 10 gezeigten Aufbau.

In dem in Fig. 10 gezeigten Mechanismus ist ein Ende einer Feder 52, die einen Zeitgeberkol ben 51 in die Verzögerungsrichtung drückt, mit einem beweglichen Teil 53A eines Magneten 53 verbunden. Der Magnet 53 ist über einen Leistungstransistor 54 mit einer Batterie 55 ver bunden. Der Leistungstransistor 54 wird von einer Steuerungseinheit 56 angeschaltet und ge steuert und schaltet bei einem AN-Signal den Magneten 53 an. Der bewegliche Teil 53A be wegt sich daher gegen die Kraft einer Rückkehrfeder 53B zu dem Magneten 53 hin, und die auf den Zeitgeberkolben 51 durch die Feder 52 ausgeübte Anfangslast wird verringert.

Der Einspritzzeitpunkt wird entsprechend der Druckbalance zwischen der Vorstell-Druckkam mer 24, die unter einem von der Pumpenkammer 7 ausgehenden, hohen Druck steht, und der Feder 52 bestimmt. Wenn der Druck der Vorstell-Druckkammer 24 unveränderlich ist, wird der Zeitgeberkolben durch Verringerung der Anfangslast der Feder 52 in die Vorstellrichtung verschoben. Dieser Einspritzzeitpunkt-Einstellmechanismus macht es daher möglich, die Start dauer zu verkürzen, und der Einspritzzeitpunkt kann ohne Ausfall vorgestellt werden, selbst wenn der Kraftstoff bei sehr niedrigen Temperaturen einer Wachsbildung unterlegen ist.

Die Fig. 11A-11C zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel.

Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt- Einstellmechanismus, der nicht die Feder 23 verwendet.

Dieser Mechanismus ist mit einem Servoventil 31 ausgestattet, das koaxial mit dem Zeitgeber kolben 8 entsprechend dem Schaltzustand des Magneten 32 rotiert. Wenn der Vorgang been det ist, wie in Fig. 11A gezeigt, hält das Servoventil 31 sowohl die Vorstelldruckkammer 24 als auch die Verzögerungsdruckkammer 25 geschlossen, und eine Bewegung des Zeitgeber kolbens 8 wird verhindert.

Bei dem Verzögerungsvorgang wird, wie in Fig. 11B gezeigt, das Servoventil 31 rotiert, so daß die Pumpenkammer 7 und die Verzögerungsdruckkammer 25 über einen Öldurchgang 33, der innerhalb des Zeitgeberkolbens 8 geformt ist, miteinander verbunden werden, und eine Niederdruckkammer 28 wird über in dem Zeitgeberkolben 8 geformte Öldurchgänge 34, 35 mit der Vorstelldruckkammer 24 verbunden. Aufgrund dieses Vorgangs fließt in der Pumpen kammer 7 unter hohem Druck stehendes Arbeitsöl in die Verzögerungsdruckkammer 25, und Arbeitsöl in der Vorstelldruckkammer 24 fließt in die Niederdruckkammer 28. Der Zeitgeber kolben 8 wird daher in die Verzögerungsrichtung bewegt.

Bei dem in Fig. 11C gezeigten Vorstellvorgang wird das Servoventil 31 so rotiert, daß die Pumpenkammer 7 und die Vorstelldruckkammer 24 über den Öldurchgang 34 verbunden wer den und die Niederdruckkammer 28 mit der Verzögerungsdruckkammer über die Öldurchgän ge 40, 35 verbunden werden. Aufgrund dieses Vorgangs fließt in der Pumpenkammer 7 unter hohem Druck stehendes Arbeitsöl in die Vorstelldruckkammer 24, und Arbeitsöl in der Verzö gerungsdruckkammer 25 fließt in die Niederdruckkammer 28. Der Zeitgeberkolben 8 wird daher in die Vorstellrichtung bewegt.

Da bei diesem Aufbau keine Federn verwendet werden, gibt es keinen Widerstand gegen die Kolbenbewegung bei dem Vorstellvorgang, und daher kann die Vorstellkorrektur sehr leicht bei einem Niedertemperatur-Startvorgang durchgeführt werden, und der Einspritzzeitpunkt- Steuerungsresponse während des Startvorgangs verbessert sich. Darüber hinaus kann die Startdauer, da der maximale Vorstellbetrag groß eingestellt werden kann, verkürzt werden, und ein Starten bei sehr niedrigen Temperaturen ist möglich. Weiterhin gibt es, da der einge stellte Bereich von Einspritzzeitpunkten breiter ist, keine Beschränkung für den Verzögerungs betrag für die Einspritzung nach dem Starten, der aufgrund des für den Startvorgang erforder lichen Vorstellbetrags angewandt werden muß. Es gibt ein größeres Maß an Freiheit beim De sign des Motorverbrennungssystems, und niedrige Motorverdichtungsverhältnisse sind mög lich.

Die Fig. 12-16G zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel.

Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist eine Platte 39 an der mit dem Tauchkolben 2 verbundenen Nockenscheibe 36 angebracht, wobei ein Nockenanhebungssensor 38 angebracht ist, um den Beginn des Anhebens der Nocke festzustellen, wenn diese Platte 39 durchgeht.

Ein Kurbelwellenwinkelsensor ist vorgesehen, der ein Bezugs-Kurbelwellenwinkelsignal bei einem vorgegebenen Motorwinkel (z. B. 50° BTDC) ausgibt.

Eine Zeitdifferenz Δ_PC [ms] wird zwischen diesen beiden Signalausgaben berechnet, wie in den Fig. 13A-13C gezeigt, und der Pumpenzuführstartzeitpunkt [BTDC] wird aus dieser Zeitdifferenz ΔT_PC, einem Verschiebungsbetrag CA von TDC (oberer Totpunkt) eines Ziel- Zuführstartzeitpunkts und der Motordrehzahl Ne unter Verwendung der folgenden Beziehung erhalten:

Die Position des Zeitgeberkolbens 8 wird über das Zeitpunktsteuerungsventil 9 so gesteuert, daß dieser Pumpenzuführstartzeitpunkt identisch mit dem Ziel-Zuführstartzeitpunkt ist.

Die Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts folgt dem in Fig. 14 gezeigten Blockdia gramm, das heißt, daß unter normalen Betriebsbedingungen der Einspritzzeitpunkt entspre chend der Motordrehzahl bestimmt wird und der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt entsprechend der zuvor erwähnten Motorlast eingestellt wird (Schritt S300).

Während des Motorstarts wird der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt entsprechend den Startein spritzzeitpunkt-Vorstellcharakteristiken bestimmt, die entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eingestellt sind (Schritt S301).

Der Ziel-Einspritzzeitpunkt und der Pumpenzuführstartzeitpunkt, die von Signalen festgestellt werden, die von dem Nockenanhebungssensor 38 und dem Kurbelwellenwinkelsensor ausge geben werden, werden miteinander verglichen, und ein Stellgliedbefehlssignal, das das Zeit punktsteuerungsventil-Einstellverhältnis angibt, wird durch eine PID-Steuerung ausgegeben (Schritt S302).

Entsprechend den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen basierte die Verschiebungsposition des Zeitgeberkolbens 8, die von dem Kolbenpositionssensor 30 detek tiert wurde, auf der Einspritzzeitpunktsteuerung. In diesem Fall wird, wenn es einen Fehler in dem Einstellwinkel der Einspritzpumpe 1 des Motors, also in dem Pumpeneinstellwinkel θ₀ gibt, dieser die Einspritzzeitpunktsteuerung beeinflussen. Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dieser Fehler jedoch durch die Steuerung des Einspritzzeitpunkts auf der Basis der Zeitdifferenz ΔT_PC [ms] zwischen den Signalausgaben des Nockenanhebungs signals und des Bezugs-Kurbelwellenwinkelsignals korrigiert.

Zum Beispiel beträgt in dem in Fig. 15A gezeigten Zustand der Fehler Δθ in dem Pumpenein stellwinkel θ₀ gleich Null. In diesem Fall ist das Ergebnis dasselbe für die Einspritzzeitpunkt steuerung des in den Fig. 15B-15D gezeigten Ausführungsbeispiels und der Einspritzzeit punktsteuerung, die auf der Verschiebungsposition des Zeitgeberkolbens 8 basiert und die in den Fig. 15E bis 15G gezeigt ist.

Wenn jedoch der Fehler Δθ des Pumpeneinstellwinkels θ₀ nicht Null ist, wird, wenn der Ein spritzzeitpunkt auf der Basis der Zeitdifferenz ΔT_PC [ms] zwischen den Signalausgaben des Nockenanhebungssignals und des Bezugs-Kurbelwellenwinkelsignals gesteuert wird, im we sentlichen dasselbe Ergebnis erhalten, wie wenn der Fehler Δθ Null betrüge, wie in den Fig. 16B-16D gezeigt ist. Wenn jedoch der Einspritzzeitpunkt auf der Basis der Verschiebungs position des Zeitgeberkolbens 8 gesteuert wird, wird der Einspritzzeitpunkt um den Δθ ent sprechenden Betrag verschoben, wie in den Fig. 16E-16G gezeigt.

Die Genauigkeit der Einspritzzeitpunktsteuerung wird daher durch eine Steuerung des Ein spritzzeitpunkts, die auf der Zeitdifferenz ΔT_PC [ms] zwischen den Signalausgaben des Nocken anhebungssignals und des Bezugs-Kurbelwellenwinkelsignals basiert, verbessert.

Die Fig. 17-19E zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel.

Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist ein Nadelventilanhebungssensor 12 vorgesehen, um die Anhebung eines Nadelventils einer Einspritzdüse 11 festzustellen.

Hier wird der Einspritzzeitpunkt so gesteuert, daß, wenn eine Kraftstoffeinspritzung von gleich viel oder mehr als eine vorgegebene Menge durchgeführt wird, der Anhebungszeitpunkt des Nadelventils entsprechend einem Ziel-Einspritzzeitpunkt, der entsprechend dem Motorbe triebszustand festgelegt wird, identisch mit dem Anhebungszeitpunkt des Nadelventils ist, wie er von dem Nadelventilanhebungssensor 12 festgestellt wird.

Wenn es jedoch keine Einspritzung gibt oder die Kraftstoffeinspritzmenge geringer als eine vorgegebene Menge ist, wird der Einspritzzeitpunkt basierend auf der Zeitdifferenz ΔT_PC [ms] zwischen den Signalausgaben des Nockenanhebungssignals und des Bezugs- Kurbelwellenwinkelsignals entsprechend dem obigen, fünften Ausführungsbeispiel gesteuert.

Genauer wird, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder größer als eine vorgegebene Menge ist, eine Differenz ΔT_NC zwischen einem dynamischen Einspritzzeitpunkt, der von dem Nadelventilanhebungssensor 12 festgestellt wird, und dem Bezugs-Kurbelwellenwinkelsignal berechnet. Ein dynamischer Einspritzzeitpunkt [BTDC] wird dann aus der folgenden Bezie hung erhalten:

Bei der Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts unter normalen Betriebsbedingungen wird ein Ziel-Nadelventilanhebungszeitpunkt ITn1 aus den Geschwindigkeit/Last-Charakteristiken in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und der Motorlast bestimmt, wie in Fig. 18 gezeigt (S303).

Wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird ein Pumpenzuführstartzeitpunkt ITip aus den Ge schwindigkeit/Last-Charakteristiken in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und der Mo torlast bestimmt, wie in Schritt S304 gezeigt.

Der Übergang zwischen ITn1 und ITip wird bestimmt, indem festgestellt wird, ob es eine voll ständige Verbrennung gegeben hat oder nicht (Ne < vorgegebener Wert, und Startmodus ist AUS), und indem festgestellt wird, ob ein Nadelventilanhebungssignal detektiert wird (S305).

Wenn während des Motorstartvorgang kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird ein Pumpenzu führstartzeitpunkt ITst_tp basierend auf den Starteinspritzzeitpunkt-Vorstellcharakteristiken bestimmt, die entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eingestellt werden (Schritt S306).

Nach der Kraftstoffeinspritzung während des Startvorgangs wird ein Ziel-Nadelventilanhe bungszeitpunkt ITst_n1 basierend auf den Starteinspritzzeitpunkt-Vorstellcharakteristiken be stimmt, die entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eingestellt werden (Schritt S307).

Der Übergang zwischen ITst_tp und ITst_n1 wird bestimmt, indem festgestellt wird, ob es eine vollständige Verbrennung gegeben hat oder nicht (Ne < vorgegebener Wert, und Startmodus ist AUS), und indem festgestellt wird, ob ein Nadelventilanhebungssignal detektiert wird (Schritt S308).

Der Ziel-Einspritzzeitpunkt und der von dem Nockenanhebungssensor 38 oder dem Nadel ventilanhebungssensor 12 gemessene, reale Einspritzzeitpunkt werden verglichen und ein Stellgliedbefehlssignal, das ein Zeitpunktsteuerungsventil-Einstellverhältnis angibt, wird durch eine PID-Steuerung ausgegeben (S311).

Entsprechend den oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsbeispielen wird der Ein spritzzeitpunkt durch den Pumpenzuführstartzeitpunkt gesteuert. Es können jedoch kleine Fehler bei dem Zeitpunkt, bei dem die Kraftstoffeinspritzpumpe 1 tatsächlich damit beginnt, Kraftstoff zuzuführen, und bei dem Zeitpunkt, bei dem Kraftstoff von der Düse 11 eingespritzt wird, aufgrund von Kraftstoffeigenschaften, Kraftstofftemperatur oder anderen Faktoren auf treten, wie in den Fig. 19A-19E gezeigt. Entsprechend dem vorliegenden Ausführungs beispiel wird unter normalen Betriebsbedingungen, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder größer als eine vorgegebene Menge ist, der Einspritzzeitpunkt auf der Basis eines dyna mischen Einspritzzeitpunkts gesteuert, wie er hiervor beschrieben wurde. Fehler in dem Ein spritzzeitraum werden dadurch korrigiert, und die Auspuffgase, die Leistung und die Fahrei genschaften unter normalen Betriebsbedingungen werden verbessert.

Die Fig. 20-22 zeigen ein siebtes Ausführungsbeispiel.

Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird der Einspritzzeitpunkt durch den Zeitgeberkol ben 8 eingestellt, und die Detektion des Einspritzzeitpunkts wird durch den Kolbenpositions sensor 30 oder den Nockenanhebungssensor 38 durchgeführt.

Es gibt eine geringe Zeitverschiebung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Kraftstoffeinspritz pumpe 1 mit der Zufuhr von Kraftstoff beginnt, und dem Zeitpunkt, an dem das Nadelventil der Düse 11 den Druck erreicht, bei dem ein Anheben stattfindet. Diese Zeitverschiebung wird als Einspritzverzögerungszeit ΔIT bezeichnet. Wenn die Kraftstoffeigenschaften konstant sind, wird die Einspritzverzögerungszeit ΔIT durch die Dimensionen des Einspritzsystems bestimmt. Die Dimensionen umfassen den Düsenventilöffnungsdruck, den Tauchkolbendurchmesser, die Länge der Röhren von der Pumpe zur Düse und die Anhebecharakteristiken der Nocke. Wenn diese Parameter sich nicht ändern, können umgekehrt die Kraftstoffeigenschaften aus der Ein spritzverzögerungszeit ΔIT bestimmt werden, wie zum Beispiel in Fig. 20 gezeigt.

Weiterhin gibt es bei leichtem Kraftstoff mehr Lecks bei beweglichen Teilen als bei schwerem Kraftstoff, und daher tendiert dann der Druckanstieg im Einspritzventil dazu, verzögert zu werden. Mit anderen Worten wird der dynamische Einspritzzeitpunkt bei demselben Zu führstartzeitpunkt verzögert.

Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden daher die Kraftstoffeigenschaften aus der Einspritzverzögerungszeit ΔIT während des Normalbetriebs bestimmt, ein Pumpenzu führstartzeitpunkt-Korrekturwert wird basierend auf den Kraftstoffeigenschaften gelernt, und dieser Wert wird zur Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts beim nächsten Startvorgang verwendet.

Fig. 21A zeigt einen Kraftstoffeigenschaft-Bestimmungsvorgang, der bei dieser Steuerung durchgeführt wird.

Zunächst werden in einem Schritt S312 die verschiedenen Motorbetriebsbedingungen eingele sen. In Schritten S313, S314 wird festgestellt, ob diese Betriebszustände vorgegebenen Zu ständen entsprechen oder nicht. Wenn all diese Bedingungen erfüllt sind, wird die Einspritzver zögerungszeit ΔIT, die die Differenz zwischen dem Pumpenzuführstartzeitpunkt IT_TPS und dem Nadelventilanhebungszeitpunkt IT_TPS ist, berechnet (Schritte S315, S316). Basierend auf ΔIT wird ein Kraftstoffeigenschaft-Bestimmungswert Fvis aus einer in Fig. 21B gezeigten Tabelle, die zuvor in der Steuerungseinheit 18 gespeichert wurde, ausgelesen. Basierend auf diesem Wert wird ein Zuführstartzeitpunkt-Korrekturwert K_IT aus einer in Fig. 21C gezeig ten Tabelle, die zuvor in der Steuerungseinheit 18 gespeichert wurde, ausgelesen (Schritt S317).

Der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt wird entsprechend dem in Fig. 22 gezeigten Blockdiagramm gesteuert.

Genauer wird während normaler Betriebsbedingungen der Ziel-Nadelventilanhebungszeitpunkt ITn1 aus den Geschwindigkeit/Last-Charakteristiken in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und der Motorlast bestimmt (S318).

Wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird ein Pumpenzuführstartzeitpunkt ITtp aus den Geschwindigkeit/Last-Charakteristiken in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und der Motorlast bestimmt (Schritt S319).

Der Übergang zwischen ITn1 und ITtp wird bestimmt, indem festgestellt wird, ob es eine vollständige Verbrennung gegeben hat oder nicht (Ne < vorgegebener Wert, und Startmodus ist AUS), und indem festgestellt wird, ob ein Nadelventilanhebungssignal detektiert wird (Schritt S320).

Wenn während des Motorstartvorgang kein Kraftstoff eingespritzt wird, wird der Pumpenzu führstartzeitpunkt ITst_tp0 basierend auf den Starteinspritzzeitpunkt-Vorstellcharakteristiken bestimmt, die entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eingestellt werden (Schritt S306).

In diesem Fall wird der Pumpenzuführstartzeitpunkt aus dem gespeicherten Kraftstoffeigen schaften-Korrekturwert mittels folgender Gleichung berechnet (Schritt S322):

ITst_tp = ITst_Tp0 + K-IT.

Nach der Kraftstoffeinspritzung während des Startvorgangs wird ein Ziel-Nadelventilanhe bungszeitpunkt ITst_n1 basierend auf den Starteinspritzzeitpunkt-Vorstellcharakteristiken be stimmt, die entsprechend der Motordrehzahl Ne und der Wassertemperatur Tw eingestellt werden (Schritte S323, S324).

Der Übergang zwischen ITst_tp und ITst_n1 wird bestimmt, indem festgestellt wird, ob es eine vollständige Verbrennung gegeben hat oder nicht (Ne < vorgegebener Wert, und Startmodus ist AUS), und indem festgestellt wird, ob ein Nadelventilanhebungssignal detektiert wird (Schritt S325).

Der Ziel-Einspritzzeitpunkt und der Pumpenzuführstartzeitpunkt, der aus Signalen bestimmt wird, die von dem Nockenanhebungssensor 38 und dem Kurbelwellenwinkelsensor ausgegeben werden, werden verglichen und ein Stellgliedbefehlssignal, das ein Zeitpunktsteuerungsventil- Einstellverhältnis angibt, wird durch eine PID-Steuerung ausgegeben (Schritt S326, S327).

Dieses Ausführungsbeispiel bestimmt die Kraftstoffeigenschaften während der normalen Be triebsbedingungen, sagt die Änderungen des dynamischen Einspritzzeitpunkts und des Pum penzuführzeitpunkt aufgrund der Kraftstoffeigenschaften voraus und berücksichtigt die Vor hersageergebnisse bei der Kraftstoffzuführ-Startzuführzeitsteuerung beim nächsten Startvor gang.

Claims

1. Startkontrolleinrichtung für einen Dieselmotor mit
einer Einspritzvorrichtung (1, 11) zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Verbrennungs kammer des Dieselmotors, einer Vorrichtung (13, 14, 15, 16, 18) zum Feststellen der Mo torbetriebsbedingungen,
einer Vorrichtung zum Bestimmen des Kraftstoffeinspritz-Zielzeitpunkts der Einspritzvor richtung (1, 11) auf der Basis der Motorbetriebsbedingungen, und
einer Vorrichtung (12, 30, 38) zum Feststellen eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts der Ein spritzvorrichtung (1, 11), und
einer Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts der Einspritzvorrichtung (1, 11) auf den Kraftstoffeinspritz-Zielzeitpunkt, und
einer Vorrichtung zum Verhindern des Einspritzens von Kraftstoff durch die Einspritzvor richtung (1, 11) während eines Startvorgangs des Dieselmotors, wenn die Differenz zwi schen dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und dem Kraftstoffeinspritz-Zielzeitpunkt größer als ein vorgegebener Wert ist.

2. Startkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (1, 11) eine Pumpe (1) zur Erzeugung von Kraftstoffdruck aufweist, wobei die Pumpe (1) eine Druckkammer (22) und ein Trennventil (10), das einen Kraft stoffzuführdurchlaß zur Druckkammer (22) abtrennt, umfaßt, und die Vorrichtung zum Verhindern der Kraftstoffeinspritzung eine Vorrichtung zum Schließen des Trennventils (10) umfaßt.

3. Startkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (1, 11) eine Pumpe (1) zur Erzeugung von Kraftstoffdruck aufweist, wobei die Pumpe (1) eine Druckkammer (22) und eine Lösevorrichtung (2a, 3, 4) zum Lö sen des Drucks in der Druckkammer (22) umfaßt, und die Vorrichtung zum Verhindern des Einspritzens von Kraftstoff eine Vorrichtung zum Betreiben der Lösevorrichtung (2a, 3, 4) zum Lösen des Drucks in der Druckkammer (22) umfaßt.

4. Startkontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts eine Vor richtung (29) zum Vorstellen des Einspritzzeitpunkts während der Periode, während der die Kraftstoffeinspritzung durch die Vorrichtung zum Verhindern der Kraftstoffeinsprit zung verhindert wird, umfaßt.

5. Startkontrolleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (29) zum Vorstellen des Einspritzzeitpunkts zwei Ölkammern (24,25) und ein Steuerungselement (8), das entsprechend der Druckbalance zwischen den Ölkammern (24, 25) bewegbar ist, umfaßt, wobei die Position des Steuerungselements (8) den Ein spritzzeitpunkt bestimmt.

6. Startkontrolleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12, 30, 38) zum Feststellen eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts eine Vorrich tung (30) zum Feststellen der Position des Steuerungselements (8) umfaßt.

7. Startkontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Pumpe (1) einen Nocken (36) aufweist, wobei der Kraftstoff in Abhän gigkeit mit einem Anheben des Nockens (36) synchron zur Drehung des Motors unter Druck setzbar ist, und die Vorrichtung (12, 30, 38) zum Feststellen des Einspritzzeitpunkts eine Vorrichtung (38) zum Feststellen des Anhebens des Nockens (36) umfaßt.

8. Startkontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (1, 11) ein Kraftstoffeinspritzventil (11) umfaßt, das entsprechend dem Kraftstoffdruck anhebbar ist, wobei die Vorrichtung (12, 30,38) zum Feststellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts eine Vorrichtung (12) zum Feststellen des Anhebens des Kraftstoffeinspritzventils (11) umfaßt und ein Öffnungszeitpunkt des Kraftstoffeinspritzventils (11) durch die Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoffeinspritz zeitpunkts derart steuerbar ist, daß dieser identisch mit einem Ziel-Öffnungszeitpunkt des Kraftstoffeinspritzventils (11) ist, der aus dem Kraftsstoffeinspritz-Zielzeitpunkt erhalten wird, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder größer als eine vorgegebene Menge ist.

9. Startkontrolleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts eine Vorrichtung zum Berech nen der Differenz zwischen einem Anhebungs-Detektionszeitpunkt des Kraftstoffein spritzventils (11) und einem Einspritzvorgang-Detektionszeitpunkt, wenn die Kraftstoffe inspritzmenge gleich oder größer als eine vorgegebene Menge ist, und zum Korrigieren des Vorstellbetrags des Einspritzzeitpunkts der Vorrichtung (29) zum Vorstellen des Ein spritzzeitpunkts auf der Basis dieser Differenz umfaßt.

10. Startkontrolleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts eine Vorrichtung zum Berech nen der Differenz zwischen einem Anhebungs-Detektionszeitpunkt des Kraftstoffein spritzventils (11) und einem Anhebungs-Detektionszeitpunkt der Nocke (36), wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder größer als eine vorgegebene Menge ist, und zum Korrigieren des Vorstellbetrags des Einspritzzeitpunkts der Vorrichtung (29) zum Vorstel len des Einspritzzeitpunkts auf der Basis dieser Differenz umfaßt.

11. Verfahren zur Steuerung eines Startvorganges eines Dieselmotors mit den fol genden Schritten:
Bestimmen der Motorbetriebsbedingungen, Bestimmen eines Kraftstoffeinspritz- Zielzeitpunkts auf Basis der Motorbetriebsbedingungen,
Ermitteln eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts,
Ermitteln der Differenz zwischen dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und dem Kraftstoffein spritz-Zielzeitpunkt,
Verhindern der Kraftstoffeinspritzung während eines Startvorganges des Dieselmotors, wenn die Differenz zwischen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und dem Kraftstoffeinspritz- Zielzeitpunkt größer als ein vorgegebener Wert ist.

12. Verfahren zur Steuerung eines Startvorgangs eines Dieselmotors nach Anspruch 11, gegekennzeichnet durch Einstellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts auf den Kraftstoffein spritzzielzeitpunkt, bis die Differenz zwischen dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und dem Kraftstoffeinspritzzielzeitpunkt kleiner als der vorgegebene Wert ist.

13. Verfahren zur Steuerung eines Startvorgangs eines Dieselmotors nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch Erfassen der Anzahl der Umdrehungen des Motors wäh rend des Startvorgangs, Freigeben der Kraftstoffeinspritzung, wenn die Anzahl der Umdre hungen des Motors während des Startvorgangs größer als eine vorgegebene Anzahl ist, unabhängig von der Differenz zwischen dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und dem Kraftstoffe inspritzzielzeitpunkt.

14. Verfahren zur Steuerung eines Startvorgangs eines Dieselmotors nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch Erfassen einer Änderung der Motordrehzahl, Beenden der Steuerung des Startvorgangs, wenn die Änderung der Motordrehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet.