DE4223680A1

DE4223680A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern eines fahrzeugs mit einer vielseitigen brennstoffversorgung bzw. mit einer mehrstoff-brennstoffversorgung

Info

Publication number: DE4223680A1
Application number: DE4223680A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Saito
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1992-07-17
Publication date: 1993-01-21
Also published as: GB2257749A; JPH0526087A; GB9215311D0; GB2257749B

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Startsteuerverfahren und einer Starthilfsvorrichtung für eine Brennkraftmaschi ne eines Fahrzeugs mit Mehrstoffversorgung (FFV), welche das Startvermögen verbessern.

Aus Gründen der ungünstigen Verhältnisse bei Brennstoffen und der Forderung nach einer Abgasreinigung wurden in jüngster Zeit Systeme vorgeschlagen, welche gleichzeitig Alkohol als Ersatzbrennstoff zusätzlich zu üblichem Ben zinbrennstoff nutzen können, wobei derartige Systeme in die Praxis umgesetzt wurden und beispielsweise in der JP-A-69 768/1989 angegeben sind.

Ein Fahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug (FFV; Fahrzeug mit Mehrstoffversorgung), welches ein derartiges System auf weist, läßt sich nicht nur mit Benzin, sondern auch mit einem Brennstoffgemisch aus Alkohol und Benzin oder nur mit Alkohol betreiben. Die Alkoholkonzentration (Gehalt) des Brennstoffs zum Einsatz bei FFV ändert sich zwischen 0% (nur Benzin) und 100% (nur Alkohol) in Abhängigkeit von den Benutzerverhältnissen hinsichtlich der Brennstoff versorgung.

Im allgemeinen hat Alkohol als Brennstoff Eigenschaften da hingehend, daß er bei niedrigen Temperaturen schwerer zu verdampfen ist, eine große latente Verdampfungswärme so wie eine höhere Zündtemperatur im Vergleich zu Benzin als Brennstoff hat.

Wenn sich daher die Alkoholkonzentration ändert, ändern sich die Startverhältnisse in großem Maße in Abhängigkeit von den Temperaturbedingungen. Insbesondere wenn die Alko holkonzentration hoch ist, ergeben sich zunehmend schlech ter werdende Verhältnisse beim Startvermögen der Brenn kraftmaschine im kalten Zustand (d. h. das Kaltstartvermögen wird ungünstiger).

Es sind Techniken bisher bekannt, bei denen im Zusammenhang mit dieser Schwierigkeit die Verdampfung des Brennstoffes zur Verbesserung des Startvermögens mittels einer Heiz einrichtung, einem Heizelement o. dgl. verstärkt bzw. unter stützt wird, welche als eine Starthilfseinrichtung dienen. Hierzu sei beispielsweise JP-A-52 665/1982 angegeben, wel che eine Technik beschreibt, bei der eine Heizeinrichtung zum Erwärmen einer Einlaßleitung nach Maßgabe des Ausgangs eines Alkoholkonzentrationssensors gesteuert wird, und bei der die Wärmeerzeugungsmenge der Heizeinrichtung größer wird, wenn die Alkoholkonzentration einen Bezugswert ein nimmt oder größer als dieser ist. Zusätzlich ist in JP-A-35 179/1980 eine Vorgehensweise beschrieben, bei der ein Verteilungswert zur Steuerung der Verteilungs mengen eines Gemisches für das Einströmen in Haupt- und Hilfseinlaßleitungen bereitgestellt wird, und bei der ein Wärmeerzeugungselement in der Hilfseinlaßleitung bzw. der Nebeneinlaßleitung derart angeordnet ist, daß Brennstofftropfen, welche sich in der Leitung beim Star ten der kalten Brennkraftmaschine sammeln, verdampft wer den.

Beim Starten bzw. Anlassen der Brennkraftmaschine jedoch muß die Temperatur der Brennkammer der Brennkraftmaschine durch die Heizeinrichtung zusätzlich zur Förderung der Verdampfung des Brennstoffes erhöht werden. Die üblichen Einrichtungen machen daher eine Brennstoffmengen-Zunahme korrektur nach dem Starten o. dgl. erforderlich. Die Brenn stoffmengenzunahme nach dem Starten führt unausweichlich zu schlechteren Verhältnissen bei einer Emissionssteuerung sowie zu größer werdenden Brennstoffkosten.

Ferner wird beim Anlassen der Brennkraftmaschine das An fangsklopfen, welches unerwünscht ist, manchmal durch den Restbrennstoff in einem Zylinder oder einem Saugrohr ver ursacht. Daher wird manchmal verhindert, daß die Brennkraft maschine gleichmäßig vom Anlaßzustand zum normalen Betriebs zustand übergeht.

Ferner hat bei niederen Temperaturen Alkohol die Neigung, sich von Benzin in einem Brennstoffbehälter oder einer -leitung zu trennen. Es ist daher zu befürchten, daß die Startbetriebsartsteuerung basierend auf dem Ausgang des Alkoholkonzentrationssensors auf Grund einer ungleich mäßigen Alkoholkonzentrationsverteilung ungenau wird.

Ferner hängt bei der Unterstützung der Verdampfung des Brennstoffs mittels einer Heizeinrichtung, wie eines Heiz elements, die Verdampfung von der Einbaustelle der Heiz einrichtung ab, und der Brennstoff wird nicht immer voll ständig verdampft. Es ist daher zu befürchten, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Gemisches infolge des Haf tens des Restbrennstoffes an der Innenwand der Einlaß öffnung der Brennkraftmaschine und folglich des Verdampfens des anhaftenden Brennstoffs unzulänglich wird, woraus sich ein ungünstigeres Startvermögen der Brennkraftmaschine sowie eine Zunahme der Brennstoffkosten ergibt.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten ein Startsteuerverfah ren und eine Starthilfsvorrichtung für eine Brennkraftma schine einer Mehrstoff-Brennstoffversorgungsbauart (FFV) bereitzustellen, welche beim Starten der Brennkraftmaschine eine genaue Steuerung gestatten, um ein Gemisch mit einem geeigneten Luft/Brennstoffverhältnis bereitzustellen und in effektiver Weise die Verdampfung des Brennstoffes bei niedrigen Temperaturen zu verstärken, wodurch die Brenn kraftmaschine gleichmäßig und schnell gestartet bzw. ange lassen werden kann.

Gemäß einem ersten Lösungsgedanken nach der Erfindung wird ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehrstoff brennstoffversorgung bereitgestellt, welches eine Brenn kraftmaschine, die am Fahrzeug mit der Mehrstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, welche in einem Saugrohr zum Einspritzen des Brennstoffes in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Dros selventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Temperatursensor, der an der Brenn kraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, der zwischen einem Brennstoffbehälter und der Einspritzeinrichtung zum Er fassen einer Alkoholkonzentration im Brennstoff und zum Erzeugen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, wo bei sich das Verfahren durch die folgenden Schritte aus zeichnet:
Vorgabe einer Brennkraftmaschinen-Startfähig keitstemperatur in Abhängigkeit von dem Konzentrations signal; Beurteilen, ob es möglich ist, die Brennkraftma schine zu starten, indem die Brennkraftmaschinenstart fähigkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur ver glichen wird; Erwärmen einer Heizeinrichtung während ei ner vorbestimmten Zeit vor dem Einspritzen des Brenn stoffs in den Zylinder, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger als die Brennkraftmaschinenstartfähigkeits temperatur ist; Vergleichen der Kühlmitteltemperatur mit einer Erwärmungsstoptemperatur, wenn die Kühlmitteltem peratur höher als die Brennkraftmaschinenstartfähigkeits temperatur ist; Einspritzen des Brennstoffs ohne eine Er wärmung mittels der Heizeinrichtung, wenn die Kühlmittel temperatur niedriger als die Erwärmungsstoptemperatur ist; Aktivieren der Heizeinrichtung, bis die Kühlmittel temperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht; und Desaktivieren der Heizeinrichtung, wenn die Kühlmittel temperatur die Erwärmungsstoptemperatur erreicht, nachdem der Vergleichsschritt wiederholt ausgeführt wurde, so daß die Brennkraftmaschine so effektiv wie möglich gestartet bzw. angelassen werden kann.

Gemäß einem zweiten Lösungsgedanken wird ferner ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brenn stoffversorgung bereitgestellt, welches eine Brenn kraftmaschine, die an dem Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brenn stoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffein spritzeinrichtung, die in einem Saugrohr zum Einspritzen des Brennstoffs in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Anlassermo tor, der an der Brennkraftmaschine zum Anlassen der Brenn kraftmaschine mittels elektrischer Energie vorgesehen ist, eine Brennstoffpumpe zur Zufuhr des Brennstoffs von einem Brennstoffbehälter zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung, einen Temperatursensor, der an der Brennkraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Kon zentrationssensor hat, welcher zwischen dem Brennstoffbe hälter und der Einspritzeinrichtung zum Erfassen einer Alkoholkonzentration des Brennstoffes und zum Erzeugen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Unterdrücken des Betätigens des Anlassermotors während einer vorbestimmten Zeit beim Anlassen der Brenn kraftmaschine; Rückleiten von Brennstoff von einem Druck regler zum Brennstofftank; und Vergleichmäßigung einer Konzentration von Alkohol und Benzin im Brennstoff der art, daß man eine optimale Steuerung der Brennkraftma schine erhält.

Gemäß einem dritten Lösungsgedanken nach der Erfindung wird ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung bereitgestellt, welches eine Brennkraftmaschine, die in einem Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brenn stoffeinspritzeinrichtung, die in einem Saugrohr zum Ein spritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zy linderkopf vorgesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Anlassermotor, welcher an der Brennkraftmaschine zum Anlassen der Brennkraftmaschine mittels elektrischer Energie vorgesehen ist, eine Brennstoffpumpe zur Zufuhr von Brennstoff von einem Brennstoffbehälter zu der Brenn stoffeinspritzeinrichtung, einen Temperatursensor, der an der Brennkraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmittel temperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales ange bracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, welcher zwischen dem Brennstoffbehälter und der Einspritzeinrich tung zum Erfassen einer Alkoholkonzentration im Brenn stoff und zum Erzeugen eines Konzentrationssignales ange ordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte auf weist:
Vorgeben einer Brennkraftmaschinenstartfähigkeits temperatur in Abhängigkeit von der Konzentration; Beurtei len, ob es möglich ist, die Brennkraftmaschine zu starten, indem die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird; und Andrehen der Brennkraftmaschine während einer vorbestimmten Zeit ohne Einspritzen von Brennstoff, wenn ein Starten der Brenn kraftmaschine als unmöglich erachtet wird, so daß man ein optimales Starten der Brennkraftmaschine erhalten kann.

Gemäß einem weiteren, vierten Lösungsgedanken nach der Er findung wird ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit ei ner Mehrstoff-Brennstoffversorgung bereitgestellt, welches eine Brennkraftmaschine, die an dem Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoff einspritzeinrichtung, die in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, die mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Anlassermotor, der an der Brennkraftmaschine zum Starten der Brennkraftma schine mittels elektrischer Energie angebracht ist, eine Brennstoffpumpe zur Zufuhr von Brennstoff von einem Brenn stoffbehälter zu einer Brennstoffeinspritzeinrichtung, ein Temperatursensor, der an der Brennkraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzen trationssensor hat, welcher zwischen dem Brennstoffbehäl ter und der Einspritzeinrichtung zum Erfassen einer Alko holkonzentration im Brennstoff und zum Erzeugen eines Kon zentrationssignales angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorgeben einer Zeitdauer zum Festlegen der Zünd zeitpunktverstellung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltem peratur, und festes Vorgeben einer Zündzeitpunktverstel lung mit einer vorbestimmten Zündzeitpunktverstellgröße wäh rend des Ablaufs des festen Zündzeitpunkts nach dem Star ten der Brennkraftmaschine, so daß die Brennkraftmaschine sobald als möglich effektiv gestartet werden kann.

Gemäß einem fünften Lösungsgedanken nach der Erfindung zeichnet sich der Aktivierungsschritt bei dem ersten Lö sungsgedanken ferner durch folgendes aus:
Festlegen eines Haftverhältnisses von Brennstoff an einer Einlaßöffnung des Zylinderkopfs und eines Ver dampfungsverhältnisses des Brennstoffs in der Einlaßöff nung zwischen einem momentanen Einlaßhub und einem nächsten Einlaßhub pro Zylinder mit vorbestimmten Werten, wenn die Heizeinrichtung aktiviert ist, so daß man eine optimale Steuerung des Startens der Brennkraftmaschine erhält.

Gemäß einem sechsten Lösungsgedanken nach der Erfindung wird ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung bereitgestellt, welches eine Brennkraftmaschine, die an dem Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoff einspritzeinrichtung, die in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Temperatur sensor, der an der Brennkraftmaschine zum Detektieren ei ner Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Tempera tursignals angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, welcher zwischen einem Brennstoffbehälter und der Einspritzeinrichtung zum Erfassen einer Alkoholkonzentra tion im Brennstoff und zum Erzeugen eines Konzentrations signales angeordnet ist, wobei sich das Verfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet:
Vorgeben einer Brennkraftmaschinenstartfähigkeits temperatur in Abhängigkeit von der Konzentration; Beur teilen, ob es möglich ist, die Brennkraftmaschine zu star ten, indem die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstempera tur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird; Unter drücken einer Brennstoffeinspritzung und einer Zündung, wenn entschieden wird, daß es unmöglich ist, die Brenn kraftmaschine zu starten; Aktivieren einer Heizeinrich tung; Andrehen der Brennkraftmaschine; und Zulassen der Brennstoffeinspritzung und der Zündung nach einer vorbe stimmten Zeit, so daß man ein effektives und optimales Starten der Brennkraftmaschine erhält.

Gemäß einem siebten Lösungsgedanken nach der Erfindung wird ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brenn stoffversorgung bereitgestellt, das eine Brennkraft maschine, die an einem Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brenn stoffversorgung angebracht ist, eine Brennstoffeinspritz einrichtung, welche in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vor gesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, wel che mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Temperatursen sor, welcher an der Brennkraftmaschine zum Detektieren ei ner Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatur signales angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, welcher zwischen einem Brennstoffbehälter und der Einspritzeinrichtung zum Ermitteln einer Alkoholkonzen tration im Brennstoff und zum Erzeugen eines Konzentra tionssignales angeordnet ist, welches sich durch folgendes auszeichnet:
Eine Heizeinrichtung einschließlich einer Heizein heit, welche zwischen dem Saugrohr und dem Zylinderkopf zur effektiven Erwärmung des Brennstoffes derart angeordnet ist, daß man ein optimales Starten der Brennkraftmaschine erhält.

Bei dem Steuerverfahren für ein FFV nach dem ersten Lösungs gedanken der Erfindung wird zuerst eine Brennkraftmaschinen startfähigkeitstemperatur auf der Basis der Alkoholkonzen tration des Brennstoffs vorgegeben und es wird beurteilt, ob die Brennkraftmaschine startfähig ist oder nicht, indem die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird. Wenn hierbei ermit telt wird, daß die Brennkraftmaschine nicht startfähig ist, wird die Heizeinrichtung zur Unterstützung und Ver stärkung der Verdampfung des Brennstoffes eine vorbestimmte Zeitperiode vor der Brennstoffeinspritzung aktiviert. Wenn hingegen entschieden wird, daß die Brennkraftmaschine startfähig ist, wird die Kühlmitteltemperatur mit der Er wärmungsstoptemperatur verglichen. Wenn die Kühlmitteltem peratur niedriger als die Erwärmungsstoptemperatur bei die sem Vergleichsergebnis ist, wird der Brennstoff ohne vor herige Aktivierung der Heizeinrichtung eingespritzt, und die Heizeinrichtung wird anschließend aktiviert, bis die Kühlmitteltemperatur den vorbestimmten Wert erreicht. Wenn andererseits die Brennkraftmaschinentemperatur niedriger als die Erwärmungsstoptemperatur ist, bleibt die Heizeinrichtung desaktiviert.

Bei dem Steuerverfahren für ein FFV gemäß dem zweiten Lösungs gedanken nach der Erfindung wird beim Starten der Brennkraft maschine die Betätigung des Anlassermotors eine vorbestimm te Zeitperiode lang verhindert, während die Brennstoffpumpe betrieben wird, um Brennstoff im Brennstoffbehälter dem Druckregler zuzuleiten. Dann kehrt der unter Druck geförder te Brennstoff zu dem Brennstoffbehälter über den Druckreg ler zurück, wodurch der Brennstoff umgewälzt und agitiert wird. Hierdurch wird die Alkoholkonzentrationsverteilung des Brennstoffes homogenisiert.

Bei dem Steuerverfahren für ein FFV nach dem dritten Lö sungsgedanken nach der Erfindung wird die Startfähigkeits temperatur der Brennkraftmaschine auf der Basis der Alkohol konzentration des Brennstoffes vorgegeben und es wird beur teilt, ob die Brennkraftmaschine startfähig ist oder nicht, indem die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird. Wenn hierbei er mittelt wird, daß die Brennkraftmaschine nicht startfähig ist, wird sie eine vorbestimmte Zeitperiode lang mit unter brochener Brennstoffeinspritzung angedreht.

Bei dem Steuerverfahren für ein FFV gemäß dem vierten Lö sungsgedanken nach der Erfindung wird beim Starten der Brenn kraftmaschine die Zündzeitpunktverstellung eine vorbestimmte Zeit lang fest vorgegeben und eingehalten, während die feste Zündzeitpunktverstellperiode in Abhängigkeit von dem Verlauf der Kühlmitteltemperatur vorgegeben wird.

Beim Steuerverfahren für ein FFV gemäß dem fünften Lösungs gedanken nach der Erfindung werden dann, wenn Heizeinrich tungen zur Unterstützung der Verdampfung des Brennstoffes beim Starten der Brennkraftmaschine aktiviert wurden, das Haftverhältnis des eingespritzten Brennstoffs, welcher an der Innenwand der Einlaßöffnung haftet, und das Ver dampfungsverhältnis des Brennstoffs in der Einlaßöffnung zwischen dem Ansaughub und dem nächsten Ansaughub pro Zy linder mit vorbestimmten Werten fest vorgegeben.

Beim Steuerverfahren für ein FFV gemäß dem sechsten Lö sungsgedanken nach der Erfindung wird die Brennkraftmaschi nenstartfähigkeitstemperatur auf der Basis der Alkoholkon zentration des Brennstoffs vorgegeben und es wird beurteilt, ob die Brennkraftmaschine startfähig ist oder nicht, indem die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird. Wenn hierbei ermit telt wird, daß die Brennkraftmaschine nicht startfähig ist, wird die Brennkraftmaschine unter den Bedingungen angedreht, daß eine Brennstoffeinspritzung oder eine Zündung unter drückt werden, und daß die Heizeinrichtung zur Unterstützung der Verdampfung des Brennstoffes aktiviert wird. Wenn dann diese Zeitperiode verstrichen ist, werden die Brennstoffein spritzung und die Zündung zugelassen, wodurch der einge spritzte Brennstoff mit der durch die Heizeinrichtung unter stützten und verstärkten Verdampfung der Brennkraftmaschine zugeführt und dann gezündet wird.

Das Steuersystem für ein FFV gemäß einem siebten Lösungsge danken nach der Erfindung weist die Heizeinrichtung auf, welche eine Heizeinheit umfaßt und zwischen dem Zylinderkopf und dem Saugrohr für jeden Zylinder angeordnet ist, wodurch der von der Einspritzeinrichtung eingespritzte Brennstoff verdampft wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefüg te Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1-4 Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Steu erungsabfolgeschritte bei der Betriebsart zum Starten einer Brennkraftmaschine,

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Brennkraft maschinensteuersystems,

Fig. 6 eine detaillierte Ansicht eines Halteteils für eine Heizeinrichtung,

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 6,

Fig. 8 ein erläuterndes Diagramm zur Verdeutlichung der Brennstoffeinspritzverhältnisse in der Nähe einer Einlaßöffnung,

Fig. 9 eine Vorderansicht eines Kurbelrotors sowie eines Kurbelwinkelsensors,

Fig. 10 eine Vorderansicht eines Nockenrotors sowie eines Nockenwinkelsensors,

Fig. 11 ein Schaltungsdiagramm einer Steuereinheit,

Fig. 12 ein erläuterndes Diagramm zur Verdeutlichung des Startfähigkeitsbereiches und des Berei ches mit mangelnder Startfähigkeit,

Fig. 13 ein schematisches Diagramm einer Kühlmittel temperaturtabelle zur Beurteilung, ob eine Brennkraftmaschine startfähig ist,

Fig. 14 ein Diagramm für Kennwerte einer Heizeinrich tung,

Fig. 15 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für die elektrische Leistung zur Beurtei lung, wenn die Erwärmung zu beenden ist,

Fig. 16 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für feste Zündzeitpunkte,

Fig. 17 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Schritte zum Steuern eines Anlassermotors,

Fig. 18 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Schrit te zur Unterscheidung der Zylindernummer und zum Ermitteln der Brennkraftmaschinendrehzahl, (1/min),

Fig. 19-21 Flußdiagramme zur Verdeutlichung der Schritte zur Vorgabe einer Brennstoffeinspritzmenge und eines Zündzeitpunkts,

Fig. 22 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für ein gewünschtes Luft/Brennstoff-Verhältnis,

Fig. 23 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für das Haftverhältnis des Brennstoffes, welche an einer Wand haftet,

Fig. 24 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für das Verdampfungsverhältnis des Brennstoffs,

Fig. 25 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für eine Grundzündzeitpunktverstellung,

Fig. 26 ein schematisches Diagramm einer Tabelle für einen Einspritzstartkurbelwinkel,

Fig. 27 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Zündsteuerschritte,

Fig. 28 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Brennstoffeinspritzsteuerschritte, und

Fig. 29 ein Zeitdiagramm der Brennstoffeinspritz- und Zündabläufe.

Nunmehr werden bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfin dung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Auslegung des Brennkraftmaschinensteuersystems

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist mit 1 eine Brennkraftma schine für ein Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brennstoffversor gung (FFV) bezeichnet (welche als eine Vierzylinder-Brenn kraftmaschine mit horizontal gegenüberliegender Bauart aus gelegt ist). Ein Zylinderkopf 2 der Brennkraftmaschine ist mit Einlaßöffnungen 2a und Auslaßöffnungen 2b versehen. Ein Saugrohr 3 ist in Verbindung mit den Einlaßöffnungen 2a, und eine Drosselkammer 5 ist stromauf von dem Saugrohr 3 über eine Luftkammer 4 in Verbindung mit demselben angeordnet. Ferner ist ein Luftfilter 7 stromauf von der Drosselkammer 5 im Bereich einer Einlaßleitung 6 angeordnet.

Andererseits ist eine Abgasleitung 9 in Verbindung mit den Auslaßöffnungen 2b über eine Abgassammelleitung 8 vorgese hen, und ein katalytischer Konverter 10 ist in der Abgaslei tung 9 angeordnet. Zusätzlich ist ein Drosselventil 5a in der Drosselkammer 5 vorgesehen, und ein Zwischenkühler 11 ist in der Einlaßleitung 6 direkt stromauf von der Drossel kammer 5 angeordnet. Ferner ist eine Resonatorkammer 12 in der Einlaßleitung 6 stromab von dem Luftfilter 7 vorgesehen.

Ferner ist ein Bypass 13 vorgesehen, welcher eine Verbin dung zwischen der Resonatorkammer 12 und der Luftkammer 4 herstellt, wodurch die obere Strömungsseite des Drossel ventils 5a von der unteren Strömungsseite hiervon umgan gen wird. Ferner ist ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil (ISCV) 14, welches eine Betätigungseinrichtung für den Betrieb der Steuerung einer Brennkraftmaschinendrehzahl ist, in dem Bypass 13 vorgesehen. Ferner ist ein Rückschlagventil 14a, welches in Abhängigkeit von einem Saugunterdruck anspricht, direkt stromab von dem ISCV 14 vorgesehen.

Das ISCV 14 ist beispielsweise ein Drehventil, welches mit Hilfe eines Tastmagneten bzw. eines Leistungsmagneten be trieben wird. Nach Maßgabe eines Ventilöffnungsgrades, wel cher durch das Tastverhältnis eines Treibersignals für das ISCV 14 bestimmt ist, läßt sich die Luftmenge im Bypass 13 regulieren, um die Brennkraftmaschinendrehzahl beim Brenn kraftmaschinenleerlauf zu steuern. Nebenbei bemerkt wird bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Öffnungsgrad des ISCV 14 mit dem Tastverhältnis vergrößert.

Mit der Bezugsziffer 15 ist ein Turbolader bezeichnet, bei dem es sich beispielsweise um eine Aufladeeinrichtung han delt. Das Turbinenrad 15a des Turboladers 15 ist in einem Turbinengehäuse 15b angeordnet, welches etwa in der Mitte der Abgasleitung 9 vorgesehen ist, während das Kompressor rad 15d desselben, welches mit dem vorstehend genannten Turbinenrad 15a über eine Turbinenwelle 15c verbunden ist, in einem Kompressorgehäuse 15e angeordnet ist, welches in der Einlaßleitung 6 stromab von der Resonatorkammer 12 vor gesehen ist.

Ferner ist ein Abgas-Schieberventil 16 bzw. ein Abgasrück führungssteuerventil 16 in der Einlaßöffnung des Turbinen gehäuses 15b vorgesehen, und ein Hebel 17, welcher mit dem Abgasrückführungsventil 16 verbunden ist, ist mit einer Membrane 18a einer Membranbetätigungseinrichtung 18 über ei ne Stange 19 verbunden. Ferner wird die Druckkammer 18b der Membranbetätigungseinrichtung 18 in Verbindung mit der Ein laßleitung 6 stromab von dem Turbolader 15 über einen Druck kanal 20 gehalten, ein getaktetes Leistungsmagnetventil 21 als ein Beispiel einer Betätigungseinrichtung zum Steuern eines Ladedrucks ist etwa in der Mitte des Druckkanals 20 vorgesehen, und ein Ventilkörper 21a des getakteten Magnet ventils 21 ist der Rücklauföffnung eines Druckreduzierkana les 22 gegenüberliegend angeordnet, welcher mit der Reso natorkammer 12 in Verbindung steht.

Das getaktete Magnetventil 21 wird mit Hilfe eines Taktsignals bzw. eines Taktverhältnisses gesteuert, welches an demsel ben von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 41 anliegt, welche später näher beschrieben wird. Es reguliert einen an die Druckkammer 18b der Membranbetätigungseinrichtung 18 anzulegenden Druck. In diesem Zusammenhang drückt eine Mem branfeder 18c die Membrane 18a der Membranbetätigungseinrich tung 18 im Grundzustand in Rückzugsrichtung der Stange 19, so daß das Abgasrückführungsventil 16 über diese Stange 19 sowie den Hebel 17 geschlossen wird. Somit wird das Abgas rückführungsventil 16 entsprechend dem Gleichsgewichtszu stand zwischen dem Innendruck der Druckkammer 18b und der Kraft der Membranfeder 18c betrieben und gesteuert. Der Öff nungsbereich der Einlaßöffnung des Turbinengehäuses 15b wird seinerseits durch das Abgasrückführungsventil 16 gesteuert, wodurch der maximale Ladedruck gesteuert wird.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird bei weiter zu nehmendem Tastverhältnis bzw. Taktverhältnis des Taktsigna les der Druckreduzierkanal 22 pro Zeiteinheit länger durch den Ventilkörper 21a des getakteten Magnetventils 21 ge öffnet, und die Leckmenge eines Überdrucks stromab von dem Kompressorrad 15d, welche in die Druckkammer 18b der Mem branbetätigungseinrichtung 18 einzuleiten ist, wird zu nehmend vergrößert. Folglich wird der Ladedruck relativ er höht, um den maximalen Ladedruck, basierend auf dem Turbo lader 15 anzuheben.

Ferner ist eine Einlaßöffnungs-Heizeinheit 23 als eine Starthilfseinrichtung in jeder der Einlaßöffnungen 2a der zugeordneten Zylinder vorgesehen, welche mit dem Saugrohr 13 in Verbindung stehen, und eine Einspritzeinrichtung 24 ist einer Position zugewandt, die der zugeordneten Einlaßöff nungs-Heizeinheit 23 direkt stromauf der Einlaßöffnung 2a gegenüberliegt. Ferner ist eine Zündkerze 40, deren vorde res Ende zu einer Brennkammer weist, in diesem Zylinder im Zylinderkopf 2 angebracht.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt die Einlaßöffnungs-Heiz einheit 23 ein Heizelement 23a, welches dem Innenraum ei ner Einlaßleitung zugewandt ist. Ein Halteabschnitt umfas send einen Isolator 23b und einen Flansch 23c ist zwischen dem Saugrohr 3 und dem Zylinderkopf 2 gehalten und ist mit dem Zylinderkopf 2 mit Hilfe von Schrauben o. dgl. (nicht gezeigt) fest verbunden. Das Heizelement 23a hat eine ein gebaute Heizung 23d hergestellt aus einem PTC (Element mit positivem Temperaturkoeffizienten) - Hohlleiter auf einer Seite unter Zuordnung zu der Brennstoffeinspritzrichtung der Einspritzeinrichtung 24.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist das Heizelement 23a ferner zylindrisch ausgebildet. Es wird von dem Flansch 23c über Streben 23e derart gehalten, daß es dem Innern der Einlaß leitung zugewandt ist, und es ist im wesentlichen thermisch von dem Saugrohr 3 und dem Zylinderkopf 2 durch den Iso lator 23b isoliert.

Wenn hierbei die Heizeinrichtung 23d über einen Anschluß 23f in Betrieb genommen wird, wird von der Einspritzeinrichtung 24 eingespritzter Brennstoff durch das Heizelement 23a ver dampft und er wird auf zwei Einlaßventile 2c verteilt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.

Zusätzlich stehen die Einspritzeinrichtungen 24 in Verbin dung mit einem Brennstoffbehälter 26 über eine Brennstoffzu fuhrleitung 25. Der Brennstoffbehälter 26 nimmt darin Brenn stoff auf, welcher nur Benzin umfaßt, sowie Brennstoff, welcher nur Alkohol umfaßt oder einen Mischbrennstoff, um fassend Benzin und Alkohol mit einer vorbestimmten Alkohol konzentration, d. h. er enthält Brennstoff, dessen Alkohol konzentration sich zwischen 0% und 100% in Abhängigkeit von den Anwenderverhältnissen im Falle der Brennstoffver sorgung ändert.

Ferner ist eine Brennstoffpumpe 27 im Brennstoffbehälter 26 vorgesehen. Der Brennstoff von der Brennstoffpumpe 27 wird in Einspritzeinrichtungen 24 und einem Druckregler 30 über einen Brennstoffilter 28 und einen Alkoholkonzentrations sensor 29 zugeführt, welche in der Brennstoffzufuhrleitung 25 angeordnet sind. Dann wird der Brennstoff von dem Druck regler 30 zu dem Brennstoffbehälter 26 zurückgeleitet, um hierdurch den Druck auf einen vorbestimmten Wert einzure geln.

Der Alkoholkonzentrationssensor 29 wird beispielsweise von einem Paar von Elektroden gebildet, welche in der Brenn stoffzufuhrleitung 25 vorgesehen sind, und welche die Alko holkonzentration dadurch feststellen, daß eine Stromverän derung, basierend auf einer Veränderung des elektrischen Leitvermögens des Brennstoffs, ermittelt wird. Natürlich ist der Alkoholkonzentrationssensor 29 nicht auf diese Bau art unter Verwendung einer Veränderung des elektrischen Leitvermögens beschränkt, sondern es sind auch solche Sen soren einsetzbar, welche über den Widerstand, die Kapazi tät sowie auf optische Weise arbeiten, wobei sich derar tige Sensoren ebenfalls alternativ einsetzen lassen.

Ferner ist ein Ansaugluftmengensensor (ein Luftdurchfluß messer der Heißdrahtbauart ist dargestellt) 31 in der Ein laßleitung 6 direkt stromab von dem Luftfilter 7 vorgesehen. Ein Drosselöffnungsgradsensor 32a und ein Leerlaufschalter 32b zum Detektieren des vollständig geschlossenen Zustandes des Drosselventils 5a sind mit dem Drosselventil 5a verbun den. Ferner ist ein Klopfsensor 33 am Zylinderblock 1a der Brennkraftmaschine angeordnet. Ein Kühlmitteltemperatursen sor 34 weist zu einem Kühlmittelkanal (nicht gezeigt), wel cher im Zylinderblock 1a ausgebildet ist, während ein O₂-Sen sor 35 in der Abgasleitung 9 vorgesehen ist.

Ferner ist ein Kurbelrotor 36 fest mit einer Kurbelwelle 1b verbunden, welche im Zylinderblock 1a gelagert ist, und ein Kurbelwinkelsensor 37 ist im äußeren Umfang des Kurbelro tors 36 gegenüberliegend vorgesehen. Auch ist ein Nocken winkelsensor 39 mit einem magnetischen Abgriff o. dgl. für die Unterscheidung der Zylindernummern einem Nockenrotor 38 gegenüberliegend angeordnet, welcher fest mit der Nocken welle 1c der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Kurbelrotor 36 mit Vor sprüngen 36a, 36b und 36c an seinem Außenumfang versehen. Beispielsweise sind die entsprechenden Vorsprünge 36a, 36b und 36c an Positionen R1, R2 und R3 (beispielsweise R1 = 97°, R2 = 65° und R3 = 10°) vor den oberen Totpunkten (BTDC) des Kompressionshubs in den zugeordneten Zylindern (#1, #2 und #3, #4) vorgesehen.

Insbesondere gibt der Vorsprung 36a einen Bezugskurbelwin kel für eine Einstellung eines Zündzeitpunktes sowie einer Brennstoffeinspritzsteuerung an. Die Drehfrequenz f der Brennkraftmaschine wird aus der Zeitperiode ermittelt, während der die Sektoren zwischen den Vorsprüngen 36a und 36b vorbeigehen. Der Vorsprung 36c dient als ein Bezugskur belwinkel, welcher einen festen Zündzeitpunkt bzw. eine feste Zündzeitpunktseinstellung wiedergibt.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, weist der Außenumfang des Nocken rotors 38 Vorsprünge 38a, 38b und 38c zur Unterscheidung der Zylindernummern auf. Beispielsweise sind die Vorsprünge 38a jeweils an Positionen R4 (beispielsweise R4 = 20°) nach den oberen Totpunkten (ATDC) der Kompressionshübe in den Zylindern #3 und #4 vorgesehen. Ferner umfaßt die Vorsprungs gruppe 38b drei Vorsprünge, von denen der erste an einer Position R5 (beispielsweise R5 = 5°) nach dem oberen Tot punkt (ATDC) des Zylinders #1 vorgesehen ist. Ferner um faßt die Vorsprungsgruppe 38c zwei Vorsprünge, von denen der erste an einer Position 86 (beispielsweise R6 = 20°) nach dem oberen Totpunkt (ATDC) des Zylinders #2 vorgesehen ist.

Natürlich sind die jeweiligen Kurbelwinkelsensor 37 und Nocken winkelsensor 39 nicht auf magnetische Sensoren mit magneti schem Abgriff beschränkt, sondern es können auch optische Sensoren o. dgl. eingesetzt werden.

Schaltungsauslegung der elektronischen Steuereinheit

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist mit der Bezugsziffer 41 eine elektronische Steuereinheit (ECU) bezeichnet, welche einen Mikrocomputer o. dgl. umfaßt, wobei eine zentrale Ver arbeitungseinheit CPU 42, ein Festspeicher ROM 43, ein Ar beitsspeicher RAM 44, ein Sicherungsarbeitsspeicher RAM 44a und eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle 45 über eine Bus leitung 46 untereinander verbunden sind, wobei die jewei ligen Elemente mit vorbestimmten stabilisierten Spannungen über eine Spannungsregelschaltung 47 versorgt werden.

Die Spannungsregelschaltung 47 ist mit einer Batterie 49 über den Relaiskontakt eines ECU-Relais 48 verbunden, und die Relaisspule des ECU-Relais 48 ist mit der Batterie 49 über einen Zündschalter 50 verbunden. Auch ist ein Anlaß motor 62 mit der vorstehend genannten Batterie 49 über einen Anlasserschalter 60 und ein Relaiskontakt eines Anlasser motorrelais 61 verbunden, während die Brennstoffpumpe 27 mit diesem über den Relaiskontakt eines Brennstoffpumpen relais 51 verbunden ist. Ferner ist die Einlaßöffnungs-Heiz einheit 23 jedes Zylinders mit ein und derselben Batterie über den Relaiskontakt eines Heizrelais 52 und einen Strom sensor 63 verbunden.

Ferner sind die verschiedenen Sensoren 29, 31, 32a, 33, 34, 35, 37, 39 und 63, der Leerlaufschalter 32b und der Anlas serschalter 60 mit den Eingangsanschlüssen der Eingabe/Aus gabeschnittstelle 45 verbunden, während die Batterie 49 mit dem Eingangsanschluß derart verbunden ist, daß die Bat teriespannung überwacht wird. Andererseits ist die Zündein richtung 40a der Zündkerze 40 mit dem Ausgangsanschluß der Eingabe/Ausgabe (I/O)-Schnittstelle 45 verbunden. Ferner sind das ISCV 14, das Leistungsmagnetventil 21, die jewei lige Einspritzeinrichtung 24, die Relaisspulen (des Brenn stoffpumpenrelais 51, des Heizrelais 52 und des Startermotor relais 61) und eine ECS-Lampe 59, welche eine Anzeigeeinrich tung zur Anzeige des Auftretens irgendeiner Abnormalität oder zur Anzeige des Einschaltzustandes der Heizeinrich tung darstellt, mit den Ausgangsanschlüssen der I/O-Schnitt stelle 45 über eine Treiberschaltung 58 verbunden.

Der ROM 43 speichert darin Steuerprogramme und feste Daten verschiedener Tabellen, usw., während der RAM 44 darin Da ten nach Verarbeitung der Ausgangssignale der verschie denen Sensoren und Schalter speichert sowie arithmetisch mittels der CPU 42 ermittelten Daten speichert. Ferner spei chert der Sicherungs RAM 44a darin Störungscodes usw. beim Auftreten von irgendwelchen Störungen, und diese Da ten werden selbst dann gespeichert, wenn der Zündschalter 50 ausgeschaltet ist.

Die CPU 42 gibt verschiedene gesteuerte Variablen, wie ei ne Brennstoffeinspritzmenge, einen Zündzeitpunkt und ein Tastverhältnis eines Signales zur Betätigung des getakte ten Magnetventiles 21 nach Maßgabe von Steuerprogrammen vor, welche in dem ROM 43 gespeichert sind, sowie auf der Basis von verschiedenen Daten, die im RAM 44 gespeichert sind. Dann gibt sie entsprechende Signale an die Einspritzein richtung 24 und die Zündeinrichtung 40 ab, um eine Luft/Brenn stoff-Verhältnissteuerung und eine Zündzeitpunkt steuerung vorzunehmen, und sie gibt auch Betätigungssignale an das getaktete Magnetventil 21 ab, um hierdurch den ma ximalen Ladedruck, basierend auf dem Turbolader 15, zu steuern.

Arbeitsweise

Nunmehr wird die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.

Steuerschritte für die Startbetriebsart

Die Flußdiagramme nach den Fig. 1-4 zeigen den programma tischen Ablauf einer Startbetriebsartsteuerung, welche mit dem Schließen der Leistungsquelle von ECU 41 eingelei tet wird. Zuerst wird in einem Schritt S101 das Programm initialisiert, um die Relais, wie das Anlassermotorrelais 61 und das Heizeinrichtungsrelais 52 auszuschalten, und einen Zeitgeber einzustellen, sowie die Zählerwerte und Merker zu löschen.

Anschließend wird in einem Schritt S102 der Anlassermotor-Betätigungs unterdrückungsmerker FLAG1 gesetzt (FLAG1 ← 1), um die Betätigung des Anlassermotors 62 zu verhindern. Dann wird in einem Schritt S103 der Brennstoffpumpen-Betätigungs erlaubnismerker FLAG2 gesetzt (FLAG2 ← 1), um die Betäti gung bzw. das Arbeiten der Brennstoffpumpe 27 zuzulassen.

Anschließend wird in einem Schritt S104 der Brennstoffein spritz-Unterdrückungsmerker FLAG3 gesetzt (FLAG3 ← 1), um die Brennstoffeinspritzung zu verhindern. Dann leuchtet in einem Schritt S105 die ECS-Lampe 59 auf. Ferner wird in ei nem Schritt S106 eine Kühlmitteltemperatur TW von dem Kühl mitteltemperatursensor 34 gelesen, und es wird ermittelt, ob die Kühlmitteltemperatur TW, wie die Temperatur der Brennkraftmaschine, wenigstens gleich einem vorgegebenen Kühlmitteltemperaturwert RCHE TW ist oder nicht.

Wenn TW ≦ RCHE TW sich im Schritt S106 ergibt, wird bei dem Steuerungsablauf zu einem Schritt S110 gesprungen. Wenn sich andererseits TW < RCHE TW ergibt, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S107 fortgesetzt, bei welchem der Zeit geber zu zählen beginnt. Die Schleife des nächsten Schrit tes S108 wird mehrfach durchlaufen, bis die gezählte Zeit periode TIMER des Zeitgebers eine vorbestimmte Zeitperiode T1 erreicht. Wenn TIMER ≧ T1 sich im Schritt S108 ergibt, wird die Schleife in einem Schritt S109 verlassen, in wel chem der Zeitgeber gelöscht wird (TIMER ← 0). Hieran schließt sich der Schritt S110 an.

Insbesondere wenn Alkohol und Benzin im Brennstofftank 26 oder der Brennstoffzufuhrleitung 25 bei einer niedrigen Tem peratur getrennt sind oder wenn nur Alkohol (oder nur Ben zin) unter einer Bedingung zugeführt wird, daß eine Alkohol konzentration M in dem Brennstoffbehälter 26 niedrig (hoch) ist, schwankt die Alkoholkonzentration M des Brennstoffs in der Brennstoffzufuhrleitung 25 in starkem Maße, und der Alkoholgehalt ändert sich mit der Zeit.

Wenn daher die Kühlmitteltemperatur TW niedriger als die vorgegebene Kühlmitteltemperatur RCHE TW ist, wird nur die Brennstoffpumpe 27 vor dem Andrehen der Brennkraftma schine betätigt, so daß Brennstoff von dem Druckregler 30 zum Brennstoffbehälter 26 zurückgeleitet wird, wodurch der Brennstoff im Brennstoffbehälter umgewälzt und agitiert wird. Hierbei wird die Umwälzung des Brennstoffes für eine vorgegebene Zeitperiode T1 fortgesetzt, welche durch die Förderleistung der Brennstoffpumpe 27 und das Volumen des zwischen dem Alkoholkonzentrationssensor 29 und der Ein spritzeinrichtung 24 eingeschlossenen Volumens bestimmt ist. Somit wird die Alkoholkonzentrationsverteilung des Brenn stoffes homogenisiert, und die zeitlichen und speziellen Abweichungen der Alkoholkonzentration M zwischen der An ordnungsstelle des Alkoholkonzentrationssensors 29 und der Anordnungsstelle der Einspritzeinrichtung 24, welche die Brennkraftmaschine tatsächlich mit Brennstoff versorgt, werden eliminiert, so daß sich die Steuercharakteristika des Systems verbessern lassen.

Anschließend wird in einem Schritt S110 eine Kühlmitteltem peratur TWMET zur Beurteilung, ob die Brennkraftmaschine startfähig ist oder nicht, derart gesetzt, daß eine Start fähigkeitsermittlungs-Kühlmitteltemperaturtabelle MP TW mittels einer Interpolationsermittlung unter Verwendung der Alkoholkonzentration M als ein Parameter abgeleitet wird. In einem Schritt S111 wird die Kühlmitteltemperatur TW mit der Startfähigkeitsbeurteilungskühlmitteltemperatur TWMET verglichen, um zu beurteilen, ob die Brennkraftmaschine startfähig ist.

Genauer gesagt werden nach Fig. 12 experimentelle Versuche zur Spezifizierung des Temperaturbedingungsbereiches der Alkoholkonzentration M durchgeführt, in welchem die Brenn kraftmaschine startfähig ist, ohne daß der mittels der Ein spritzeinrichtung 24 einzuspritzende Brennstoff erwärmt zu werden braucht, wobei die Erwärmung mittels der Heizein richtung 23d erfolgt, und es werden experimentelle Versuche durchgeführt, um den Temperaturzustandsbereich näher zu be stimmen, in welchem die Brennkraftmaschine nicht start fähig ist. Die Startfähigkeitsbeurteilungskühlmitteltempera turtabelle MP TW (siehe Fig. 13) entspricht einer Reihe von Adressen im ROM 43 und wird auf der Basis der spezifi schen Bereiche erstellt. Die Startfähigkeitsbeurteilungs kühlmitteltemperatur TWMET wird aus dieser Tabelle unter Verwendung der Alkoholkonzentration M als Parameter gesetzt. Sodann kann beurteilt werden, ob die Brennkraftmaschine startfähig ist oder nicht, indem die Kühlmitteltemperatur TW mit der Startfähigkeitsbeurteilungskühlmitteltemperatur TWMET verglichen wird.

Natürlich kann als Brennkraftmaschinentemperatur zur Beur teilung der Startfähigkeit irgendeine Temperatur des Brenn stoffs beispielsweise anstelle der Kühlmitteltemperatur TW genommen werden, welche man von dem Kühlmitteltemperatur sensor 34 erhält.

Wenn sich folglich im Schritt S111 TW ≦ TWMET ergibt, wird beurteilt, daß die Brennkraftmaschine startfähig ist, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S112 fortge setzt. Wenn sich TW < TWMET ergibt, wird beurteilt, daß die Brennkraftmaschine nicht startfähig ist, und der Steuerungs ablauf wird mit einem Schritt S129 fortgesetzt.

Zuerst sollen die Ablaufschritte für den Fall erläutert wer den, daß die Brennkraftmaschine als nicht startfähig erkannt wird.

In einem an den Schritt S111 anschließenden Schritt S112, in welchem die Bedingung einer mangelnden Startfähigkeit beur teilt wurde, wird der Brennstoffpumpenbetätigungszulaßmerker FLAG2 gelöscht (FLAG2 ← 0), um den Antrieb der Brennstoff pumpe 27 zu stoppen. Ein Merker FLAG4 für die Entscheidung einer Steuerung für die Nichtstartfähigkeit wird in einem Schritt S113 gesetzt (FLAG4 ← 1), an welchem sich ein Schritt S114 anschließt. Der Steuerentscheidungsmerker FLAG4 für die mangelnde Startfähigkeit wird als ein Anlassermotorsteu erschritt gemäß den nachstehenden Ausführungen bezeichnet, und die entsprechenden Schritte werden ausgeführt, wenn eine mangelnde Startfähigkeit bei der Steuerung sich ergeben hat.

Anschließend schaltet in einem Schritt S114 die ECS-Lampe 59 vom Aufleuchtzustand zu einem Blinkzustand über, um anzu geben, daß die Heizeinrichtung 23d eine Aufwärmung vornimmt. In einem Schritt S115 wird das Heizeinrichtungsrelais 52 ein geschaltet, um die Aktivierung der Heizeinrichtung 23d ein zuleiten, um diese Heizeinrichtung aufzuwärmen.

Dann wird in einem Schritt S116 der Zeitgeber zum Zählen ge startet, um somit die Aktivierungszeitperiode der Heizein richtung 23d zu zählen. Ferner wird in einem Schritt S117 der Zählvorgang des Zeitgebers fortgesetzt, bis eine Zeit periode TIMER, gezählt mittels des Zeitgebers wenigstens eine vorgegebene Zeitperiode TSET (beispielsweise TSET = 3 s) erreicht ist.

Wenn sich dann im Schritt S117 TIMER ≧ TSET ergibt, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S118 fortgesetzt, in welchem der Zeitgeber gelöscht wird (TIMER ← 0). Im nächsten Schritt S119 wird die Heizendbeurteilungsleistung W1 derart vorgegeben, daß aus einer Heizendbeurteilungsleistungsta belle MP HW über eine Interpolationsermittlung unter Ver wendung der Kühlmitteltemperatur TW und der Alkoholkonzentra tion M als Parameter entsprechende Werte abgeleitet werden. Anschließend wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S120 fortgesetzt.

Im Schritt S120 wird der Heizleistungsverbrauch W aus einer Batteriespannung VB und einem Heizeinrichtungsverbrauchstrom I ermittelt, welcher mittels des Stromsensors 63 detektiert wird (W ← I·VB), und anschließend wird in einem Schritt S121 der Heizeinrichtungsleistungsverbrauch W mit der Heiz beendigungsbeurteilungsleistung W1 verglichen, welche im Schritt S119 vorgegeben wurde.

Wenn insbesondere nach Fig. 14 die Heizeinrichtung 23d aus dem PTC-Element eine Temperatur erreicht hat, welche bei dem Curie-Punkt liegt, und zwar nach der Aktivierung, nimmt der Verbrauchsstrom I auf Grund eines plötzlichen An stiegs des Widerstands ab. Daher ist es unmöglich, den Aufwärmungszustand der Heizeinrichtung lediglich mit dem Leistungsverbrauch zu bestimmen.

Folglich wird die Beendigung der Heizung mittels der Heiz einrichtung 23d als abgeschlossen betrachtet, nachdem die Zeitperiode TSET verstrichen ist, indem die Anfangsstart stufe der Heizeinrichtungsaktivierung umgangen wird, um hierdurch eine Fehlbeurteilung zu vermeiden.

Die Heizbeendigungsermittlungsleistung W1 ist die Leistung, welche verbraucht wird, wenn die Heizeinrichtung 23d eine Aufwärmung auf eine ausreichende Temperatur zur Unterstützung der Verdampfung des Brennstoffes vornimmt, nachdem die Brenn stoffeinspritzung begonnen wurde. Wie in Fig. 5 verdeut licht ist, umfaßt die Heizbeendigungsbeurteilungsleistungs tabelle MP HW die Kühlmitteltemperatur TW und die Alkohol konzentration M als Parameter. Wenn hierbei die Alkohol konzentration M höher ist, ist die Größe der latenten Ver dampfungswärme größer, und wenn die Kühlmitteltemperatur TW niedriger ist, muß die Heizeinrichtung 23d stärker in aus reichendem Maße zur Verdampfung des eingespritzten Brenn stoffes aufgewärmt werden. Daher sind die Werte der Heiz beendigungsbeurteilungsleistung W1, welche unter den zuge ordneten Adressen in der Tabelle MP HW gespeichert sind, für höhere Alkoholkonzentrationen und für niedrigere Kühl mitteltemperaturen kleiner.

Wenn sich wiederum Bezugnehmend auf Fig. 2 im Schritt S122 W ≧ W1 ergibt, wird die Schleife zum Lesen des verbrauch ten Stroms I der Heizeinrichtung 23d von dem Stromsensor 63 zum Ermitteln des Heizleistungsverbrauchs W und des anschließenden Vergleichens des ermittelten Heizleistungs verbrauchs W mit der Heizbeendigungsbeurteilungsleistung W1 wiederum iterativ durchlaufen. Wenn sich andererseits W < W1 ergibt, wird die Beendigung der Erwärmung bzw. Be heizung entschieden, und der Steuerungsablauf wird mit einem Schritt S122 fortgesetzt.

Im Schritt S122 wird der Anlassermotorbetätigungsunter drückungsmerker FLAG1 gelöscht (FLAG1 ← 0),um eine Betä tigung des Anlassermotors 62 bzw. eine Einschaltung des selben zu ermöglichen. In einem Schritt S123 wird der Brennstoffpumpenbetätigungszulaßmerker FLAG2 gesetzt (FLAG2 ← 1), um die Brennstoffpumpe 27 wiederum anzutrei ben. Dann wird die ECS-Lampe 59 von dem Blinkzustand in den kontinuierlichen Aufleuchtzustand in einem Schritt S124 umgeschaltet, an den sich ein Schritt S125 anschließt.

Im Schritt S125 wird eine Schleife iteratif durchlaufen, bis der Zähler COUNTST einen Vorgabewert TC erreicht. Der Zähler COUNTST zählt eine Andrehzeitperiode bei den An laßmotorsteuerschritten, welche nachstehend näher beschrie ben werden, und der vorgegebene Wert TC wird zuvor auf ei nen Wert von beispielsweise 2-3 s gesetzt. Da in diesem Fall der Brennstoffeinspritzunterdrückungsmerker FLAG3 ge setzt bleibt, erfolgt bei der Brennkraftmaschine ein leer laufendes Andrehen, wobei der Anlassermotor 62 ohne eine Brennstoffeinspritzung betrieben wird.

Somit wird die Temperatur der Brennkammer durch den Leer lauf beim Anlassen erhöht. Wenn daher das Brennstoffgemisch in die Brennkammer mittels der Brennstoffeinspritzung ein geleitet wird, wird die Verdampfung des Brennstoffs unter stützt und es kann leicht eine Zündung erfolgen. Daher läßt sich die Aufwärmzeitperiode der Brennkraftmaschine 1 verkürzen.

Wenn sich im Schritt S125 COUNTST ≧ TC ergibt, wird die Schleife zu einem Schritt S126 usw. verlassen. In den Schritten S126, S127 und S128 werden der Startunfähigkeits bedingungssteuerunterscheidungsmerker F4, der Zähler COUNTST und der Brennstoffeinspritzunterdrückungsmerker FLAG jeweils gelöscht (FLAG4 ← 0, COUNTST ← 0, FLAG3 ← 0). Dann ist die Verarbeitung für den Fall vollständig abgeschlossen, daß die Brennkraftmaschine nicht startfähig ist, und hieran schließt sich dann ein Schritt S133 an.

Wenn sich hingegen im Schritt S111 in Fig. 1 TW < TWMET er gibt, setzt sich der Steuerungsablauf von diesem Schritt mit dem Schritt S129 und folgende nach Fig. 3 fort, wobei eine Verarbeitung für den Fall durchgeführt wird, daß die Brennkraftmaschine startfähig ist.

Insbesondere wird im Schritt S129 der Anlassermotor-Betäti gungsunterdrückungsmerker FLAG1 gelöscht (FLAG1 ← 0), um eine Betätigung bzw. ein Anschalten des Anlassermotors 62 zu ermöglichen, und im Schritt S130 wird der Brennstoffein spritzunterdrückungsmerker FLAG3 gelöscht (FLAG3 ← 0), um eine Brennstoffeinspritzung zu ermöglichen. Im Schritt S131 wird bestimmt, ob die Kühlmitteltemperatur TW eine Aufwärm endtemperatur TWLA4 (beispielsweise 50-60°C) erreicht hat oder nicht.

Wenn TW < TWLA4 im Schritt S131 ist, springt der Steuerungs ablauf von diesem Schritt zu einem Schritt S147 in Fig. 4, in welchem die ECS-Lampe 59 ausgeschaltet wird und das Pro gramm verlassen wird. Wenn andererseits TW ≦ TWLA4 sich er gibt, schließt sich an den Schritt S131 der Schritt S132 an, in welchem das Heizeinrichtungsrelais 52 eingeschaltet wird, so daß die Aktivierung der Heizeinrichtung 23d eingeleitet wird. Anschließend wird der Steuerungsablauf mit dem Schritt S133 fortgesetzt. Anschließend wird im Schritt S133, welcher sich an den Schritt S128 der Verarbeitung für die mangelnde Startfähigkeit oder den Schritt S132 für die Verarbeitung bei der Startfähigkeit anschließt, eine Zeitperiode, inner halb welcher der Zündzeitpunkt fest mit einer spezifischen Zeitsteuerung konstant vorgegeben wird, insbesondere ein fester Zündzeitpunkt TADV derart gesetzt, daß eine Fest zündzeitpunkttabelle MP IGST mittels einer Interpolations ermittlung unter Einsatz der Kühlmitteltemperatur TW als ein Parameter abgeleitet wird.

Wie in Fig. 16 gezeigt ist, werden zuvor an Hand experi mentell ermittelte Werte unter den zugeordneten Adressen der Festzündzeitpunkttabelle MP IGST abgelegt, und die gespei cherten Werte des Festzündzeitpunkts TADV werden bei abneh mender Kühlmitteltemperatur TW größer. Hierbei wird bis zum Verstreichen des Festzündzeitpunkts TADV der Zündzeitpunkt in fest vorgegebener Weise auf eine spezifische Zündzeit punktverstellung im Sinne einer Spätzündung bezüglich eines üblichen Zündzeitpunktes beispielsweise auf den Zeitpunkt des Eingangs von einem R3-Kurbelimpuls von dem Kurbelwinkel sensor 37 eingestellt.

Auf diese Weise wird der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spät zündung relativ zum üblichen Zündzeitpunkt nach Maßgabe der Brennkraftmaschinentemperatur erstellt und die Temperatur der Brennkammer steigt an, so daß das Gemisch leicht ge zündet werden kann und sich die Startverhältnisse für die Brennkraftmaschine günstiger darstellen.

Ferner wird der Steuerungsablauf von dem Schritt S133 mit einem Schritt S134 fortgesetzt, in welchem der Zählvorgang des Zeitgebers gestartet wird. In einem Schritt S135 wird entschieden, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne eine Drehzahl NKAN erreicht hat oder nicht, welche wiedergibt, daß die Brennkraftmaschine vollständig angelassen ist. Wenn Ne < NKAN ist, d. h., wenn die Brennkraftmaschine bisher nicht vollständig angelassen ist, zweigt der Steuerungsab lauf von dem Schritt S135 zu einem Schritt S141 ab, in wel chem ein Zählerwert COUNT inkrementiert wird (COUNT ← COUNT+1). In einem Schritt S142 wird entschieden, ob der Zähler wert COUNT einen vorgegebenen Wert COUNTSET überschritten hat oder nicht.

Wenn COUNT ≦ COUNTSET im Schritt S142 ist, schließt sich an diesen Schritt ein Schritt S143 an, in welchem der Zeitge ber gelöscht wird (TIMER ← 0). Ferner kehrt der Steuerungs ablauf von dem Schritt S143 zu dem vorangehenden Schritt S133 zurück, in welchem der feste Zündzeitpunkt TADV zu rückgesetzt wird, und anschließend werden die voranstehend genannten Schritte iteratif wiederholt ausgeführt. Wenn an dererseits COUNT < COUNTSET ist, wird entschieden, daß die Brennkraftmaschine abgewürgt ist, und der Steuerungsablauf verzweigt sich von dem Schritt S142 zu einem Schritt S144. Hierbei wird der Zählerwert COUNT im Schritt S144 gelöscht (COUNT ← 0), und der Zeitgeber wird in einem Schritt S145 gelöscht (TIMER ← 0). In einem Schritt S146 wird anschließend entschieden, ob die Kühlmitteltemperatur TW die Start fähigkeitsbeurteilungskühlmitteltemperatur TWMET über schritten hat oder nicht.

Wenn sich ferner im Schritt S146 TW < TWMET ergibt, kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S133 zurück, und wenn TW ≦ TWMET ist, kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S133 und folgende der Steuerung bei mangelnder Startfähig keit zurück. Wenn andererseits im Schritt S135 Ne ≧ NKAN ist, d. h. wenn die Brennkraftmaschine vollständig angelas sen worden ist, schließt sich an den Schritt S135 ein Schritt S136 an, in welchem wiederum entschieden wird, ob die Kühl mitteltemperatur TW die Aufwärmbeendigungstemperatur TWLA4 überschritten hat oder nicht. Wenn sich TW ≦ TWLA4 er gibt, zweigt der Steuerungsablauf von dem Schritt S136 zu dem Schritt S143 ab, in welchem der Zeitgeber gelöscht wird (TIMER ← 0), und von dort aus kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S133 zurück. Wenn sich hingegen TW < TWLA4 ergibt, wird der Steuerungsablauf von dem Schritt S136 mit einem Schritt S137 fortgesetzt.

Im Schritt S137 wird entschieden, ob die Zeitperiode TIMER gezählt mittels des Zeitgebers eine vorgegebene Zeitperiode TL erreicht hat oder nicht. In anderen Worten bedeutet dies, es wird entschieden, ob das Aufwärmen der Brennkraft maschine infolge der Tatsache beendet ist oder nicht, daß bei dem Zustand, bei dem die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne nicht kleiner als die Brennkraftmaschinendrehzahl NKAN nach dem vollständigen Anlassen ist, und bei dem die Kühl mitteltemperatur TW größer als die Aufwärmbeendigungstem peratur TWLA4 fortgesetzt während der vorgegebenen Zeit periode TL ist. Wenn TIMER < TL, kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S135 zurück, so daß die Beurteilung des voll ständigen Anlassens der Brennkraftmaschine iterativ wie derholt wird, während TIMER ≧ TL ist, entschieden wird, daß die Brennkraftmaschinenaufwärmung nach dem Anlassen be endet ist, und an den Schritt S137 schließt sich dann ein Schritt S138 an.

In diesem wird der Zählerwert COUNT gelöscht (COUNT ← 0) im Schritt S138, der Zeitgeber wird gelöscht (TIMER ← 0) in einem Schritt S139, in einem Schritt S140 wird das Heiz einrichtungsrelais 52 ausgeschaltet, um die Heizeinrich tung 23d abzuschalten, und in einem Schritt S147 wird die ECS-Lampe 59 ausgeschaltet. Anschließend ist der programma tische Ablauf beendet. Auf diese Weise wird der von der Einspritzeinrichtung 24 eingespritzte Brennstoff mittels der Heizeinrichtung 23d verdampft, bis das Aufwärmen der Brennkraftmaschine beendet ist, und der eingespritzte Brenn stoff wird durch die Wärme der Brennkraftmaschine selbst nach der Beendigung der Brennkraftmaschinenaufwärmphase ver dampft, wodurch der Brennstoff auf sehr günstige Weise zu allen Zeitpunkten verdampft wird.

Auf Grund der genauen Startbetriebsartsteuerung gemäß der voranstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Brenn stoffmenge nach dem Starten der Brennkraftmaschine beträcht lich dadurch reduziert werden, daß die Temperatur der Brenn kammer der Brennkraftmaschine schnell ansteigt, so daß sich die Aufwärmzeitperiode verkürzen läßt und man günstigere Brennstoffkosten erhält.

Anlassermotor-Steuerschritte

Das Programm der Anlassermotor-Steuerschritte nach Fig. 17 wird ausgeführt, indem das Programm der Anfangssteuerung jedesmal pro vorgegebener Zeitperiode unterbrochen wird.

Bei dem zeitweiligen Unterbrechungsprogramm wird in einem ersten Schritt S201 der Wert des Anlassermotorbetätigungs unterdrückungsmerkers FLAG1 geprüft, um zu entscheiden, ob die Betätigung bzw. das Einschalten des Anlassermotors 62 ermöglicht werden soll oder nicht.

Wenn FLAG1 = 0 im Schritt S201 ist, d. h. wenn das Einschalten des Anlassermotors 62 zugelassen ist, schreitet der Steu erungsablauf von dem Schritt S201 zu einem Schritt S202 fort, in welchem entschieden wird, ob der Anlasserschalter 60 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn sich hierbei ein Ein schaltzustand des Anlasserschalters 60 ergibt, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S203 fortgesetzt, in wel chem der Wert des mangelnden Startfähigkeitssteuerungsunter scheidungsmerkers FLAG4 geprüft wird.

Wenn FLAG4 = 0 im Schritt S203 ist, springt der Steuerungs ablauf zu einem Schritt S205. Wenn FLAG4 = 1 ist, ist die Kühlmitteltemperatur TW niedriger als die Startfähigkeits beurteilungskühlmitteltemperatur TWMET, und die Brennkraft maschine ist in einem Zustand mit der Steuerung im Hinblick auf die mangelnde Startfähigkeit. Daher schreitet der Steuerungsablauf von dem Schritt S203 mit einem Schritt S204 fort, in welchem der Zählerwert COUNTST zum Messen der Leerlaufandrehzeitperiode für das Andrehen ohne Ein spritzen von Brennstoff wie bei den voranstehend beschrie benen Startbetriebsartsteuerschritten inkrementell fortge schaltet wird (COUNTST ← COUNTST+1).

Dann wird im Schritt S205 das Anlassermotorrelais 61 ein geschaltet, um den Anlassermotor 62 in Betrieb zu setzen, und anschließend wird das Programm verlassen. Somit ist die Brennkraftmaschine 1 angedreht.

Wenn andererseits im Schritt S201 FLAG1 = 1 ist, so daß das Einschalten des Anlassermotors 62 verhindert wird oder wenn im Schritt S202 entschieden wird, daß der Anlasserschalter 60 ausgeschaltet ist, verzweigt sich der Steuerungsablauf von dem betreffenden Schritt zu einem Schritt S206, in wel chem das Anlassermotorrelais 61 ausgeschaltet wird, um den Anlassermotor 62 zu stoppen, und anschließend wird das Programm verlassen.

Schritte zur Unterscheidung der Zylindernummern und zur Ermittlung der Brennkraftmaschinendrehzahl (1/min)

Fig. 18 verdeutlicht einen programmatischen Ablauf zur Un terscheidung der Zylindernummern und zum Ermitteln der Brennkraftmaschinendrehzahl (1/min), welcher in Unterbre chung auf der Basis des Eingangs eines Kurbelimpulses von dem Kurbelwinkelsensor 37 begonnen wird. In einem Schritt S301 wird die Zylindernummer #i für die Zündung auf der Basis der Ausgangssignale von dem Kurbelwinkelsensor 37 und dem Nockenwinkelsensor 39 unterschieden. Anschließend wird in einem Schritt S302 die Zylindernummer #i+2 für die Brennstoffeinspritzung unterschieden.

Wie insbesondere in dem Zeitablaufdiagramm nach Fig. 29 ver deutlicht ist, ist in dem Fall, daß die Nockenimpulse der Position R5 (Vorsprungsgruppe 38b) von dem Kurbelwinkelsen sor 39 beispielsweise ausgegeben wurden, der nächste obere Totpunkt des Kompressionshubes jener von dem Zylinder Nr. #3. Daher ist es möglich zu unterscheiden, daß der Zylinder Nr. #3 der Zylinder zum Zünden ist und der Zylinder mit der Nr. #4 der Zylinder für die Brennstoffeinspritzung ist.

Wenn ferner der Nockenimpuls der Position R4 (Vorsprung 38a) ausgegeben wurde, nachdem die Nockenimpulse der Position R5 erhalten wurden, ist der nächste obere Totpunkt der Kompres sion jener des Zylinders mit der Nr. #2. Daher ist es mög lich, zu unterscheiden, daß der Zylinder mit der Nr. #2 der zu zündende Zylinder wird, und daß der Zylinder mit der Nr. #1 der Zylinder für die Brennstoffeinspritzung wird.

In ähnlicher Weise ist der obere Totpunkt der Kompression nach der Abgabe der Nockenimpulse der Position R6 (Vorsprungs gruppe 38c) dem Zylinder mit der Nr. #4 zugeordnet. Somit wird der Zylinder mit der Nr. #4 der Zylinder für die Zün dung, und der Zylinder mit der Nr. #3 wird der Zylinder für die Brennstoffeinspritzung. Wenn der Nockenimpuls der Posi tion R4 (Vorsprung 38a) nach den Nockenimpulsen der Position R6 ausgegeben wurde, ist der anschließende obere Totpunkt der Kompression jener des Zylinders mit der Nr. #1. Daher ist es möglich zu unterscheiden, daß der Zylinder mit der Nr. #1 der Zylinder für die Zündung ist, und daß der Zylinder mit der Nr. #2 der Zylinder für die Brennstoffeinspritzung ist.

Ferner läßt sich aus Fig. 29 ersehen, daß der Kurbelimpuls, welcher vom Kurbelwinkelsensor 37 nach der Abgabe des oder der Nockenimpulse von dem Nockenwinkelsensor 39 den Bezugs kurbelwinkel (R1) angibt, wenn der Zündzeitpunkt und die Brennstoffeinspritzbeginnzeit des zugeordneten Zylinders eingestellt werden.

Insbesondere bei der gemäß der bevorzugten Ausführungsform dargestellten Viertakt-Vierzylinderbrennkraftmaschine 1 schreiten die Verbrennungshübe in der Folge von den Zylin dern mit den Nr. #1 → #3 → #2 → #4 fort. Wenn man annimmt, daß der Zylinder mit der Nr. #i für die Zündung mit der Nr. #1 ist, ist der Zylinder mit der Nr. #i(+2) für die Brennstoffeinspritzung zu diesem Zeitpunkt der Zylinder mit der Nr. #2, und der nächste Zylinder mit der Nr. #i(+2) für die Brennstoffeinspritzung wird der Zylinder mit der Nr. #4. Somit erfolgten die Zündvorgänge gemäß der Abfolge der Zy linder mit den Nr. #1 → #3 → #2 → #4, und die Brennstoff einspritzvorgänge werden auf eine derartige sequentielle Weise ausgeführt, daß der Brennstoff in dem zugeordneten Zy linder einmal pro 720°CA (alle zwei Brennkraftmaschinenum drehungen) ausgeführt wird.

Anschließend wird die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne in ei nem Schritt S303 in Fig. 18 ermittelt. Beispielsweise wird das Zeitintervall zwischen den Ausgabeimpulsen des Kurbel winkelsensors 37 zum Detektieren der Positionen BTDC R1 und R2 gemessen, um eine Periode f zu erhalten, und die Brenn kraftmaschinendrehzahl Ne wird aus der Periode f (Ne ← 60/f) ermittelt. Die ermittelte Brennkraftmaschinendrehzahl wird als Drehzahldaten mit vorbestimmter Adresse in RAM 44 ge speichert, und anschließend wird der programmatische Ab lauf verlassen.

Schritte zur Vorgabe der Brennstoffeinspritzmengen und des Zündzeitpunkts

Ferner werden eine Brennstoffeinspritzmenge und ein Zünd zeitpunkt mittels eines Zwischenprogramms pro jeweils vor bestimmter Zeit gemäß den Fig. 19-21 vorgegeben. Zuerst wird in einem Schritt S401 der Wert des Brennstoffeinspritz unterdrückungsmerkers FLAG3 geprüft. Wenn FLAG3 = 1 ist, wodurch angegeben wird, daß die Brennstoffeinspritzung in der Startbetriebsartsteuerung zu verhindern ist, wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S402 fortgesetzt. Im Schritt S402 wird eine Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti gesetzt auf "0" (Ti ← 0). Ferner wird die Zündung in einem Schritt S403 unterdrückt, und anschließend wird der program matische Ablauf verlassen.

Somit wird ein anfängliches Klopfen mit vergleichsweise großer Stärke unmittelbar nach dem Andrehen unter dem Ein fluß der niedrigsiedenden Komponenten des Brennstoffes, wel che im Zylinder der Brennkraftmaschine, in der Einlaßöff nung 2a oder im Saugrohr 3 zurückbleiben oder der restliche Brennstoff, welcher mittels der Heizeinrichtung 23d erwärmt wird, an seinem Auftreten verhindert. Hierdurch wird vermie den, daß dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl beim Fahren des Fahrzeuges vermittelt wird oder der Fahrer in eine Situa tion gebracht wird, in welcher der Fahrer den Anlasserschal ter 60 nach dem ersten Klopfen ausschaltet. Dann ist das Starten der Brennkraftmaschine unmöglich.

Wenn andererseits FLAG3 = 0 im Schritt S401 ist oder in an deren Worten ausgedrückt, daß, wenn die Brennstoffeinspritzung zugelassen ist, schreitet der programmatische Ablauf von dem S401 zu dem Schritt S404 fort, in welchem entschieden wird, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne ist "0" oder nicht, d. h. ob die Brennkraftmaschine sich in einem Stillstands zustand befindet oder nicht. Wenn Ne = 0 ist, wird der programmatische Ablauf über die Schritte S402 und S403, welche vorstehend angegeben sind, verlassen, während dann, wenn sich Ne ≠ 0 ergibt, sich an den Schritt S404 ein Schritt S405 anschließt.

Im Schritt S405 wird die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, welche unter der vorbestimmten Adresse im RAM 44 gespeichert ist, ausgelesen, und es wird eine Zeitperiode TIME1/2 pro ½ Umdrehung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine auf der Basis der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne nach Maßgabe der folgenden Gleichung ermittelt:

TIME1/2 = 30/Ne (1)

Die vorstehende Gleichung (1) gibt die Zeitperiode pro Hub bei einer Vielzylinder-Brennkraftmaschine an. Eine Brennkraftmaschine mit gleichintervalligen Verbrennungsvorgängen, welche n-Zylinder hat, läßt sich die entsprechende Zeitperiode gemäß nachstehender Gleichung ermitteln:

TIME1/n/2 = (60/n/2)/Ne (1)′

Anschließend wird in einem Schritt S406 ein Wichtungskoeffizient (die Wichtung eines gewichteten Mittelwertes) pro Hub TNnew aus folgendem ermittelt:

TNnew = TIME1/2 × COF (2)

wobei
COF: fester Wert.

Anschließend wird in einem Schritt S407 eine angesaugte Luftmenge Q (g/s), basierend auf dem Ausgang des Anlaufluft mengensensors 31 gelesen und ein Wichtungskoeffizient TNold und eine korrigierte Ansaugluftmenge Qaold, welche im letzten Programm gesetzt wurden, werden ausgelesen. Nebenbei bemerkt werden TNold = 0 und Qaold = 0 im ersten Programm gesetzt.

Anschließend wird in einem Schritt S408 eine kompensierte Ansaugluftmenge Qanew, welche mit einem Zusatzglied erster Ordnung kompensiert ist, ermittelt aus:

Qanew = (Qaold · TNold + Q)/(1 + TNew) (3)

Auch wird in einem Schritt S409 eine Luftmenge Qp, welche von einem Zylinder beim Ansaughub angesaugt wird, ermittelt aus:

Qp - Qanew × TIME1/2 (4)

Somit ist die Veränderung erster Ordnung kompensiert, wodurch sich ein Übersteuern in einem Übergangszustand korrigieren läßt.

Nebenbei bemerkt sind die theoretischen Formeln für die kom pensierte Ansaugluftmenge Qanew detailliert in JP-A-5745/1990 angegeben, welche auf die gleiche Anmelderin wie die vorliegende Erfindung zurückgeht.

Anschließend wird in einem Schritt S410 ein Korrekturkoef fizient COEF, welcher den Anreicherungskomponenten beispiels weise den Anreicherungskorrekturen beim Starten der Brenn kraftmaschine in einem kalten Brennkraftmaschinenzustand und bei einem vollständig offenen Zustand der Drosselklappe entspricht, auf der Basis der Ausgabewerte des Drosselklap penöffnungssensors 43a, des Leerlaufschalters 32b und des Kühlmitteltemperatursensors 34 gesetzt. Jedoch wird eine Beschleunigungsanreicherungskorrektur nicht vorgenommen.

Anschließend wird in einem Schritt S411 ein Luft/Brennstoff- Verhältnis-Regelungskorrekturkoeffizient α auf der Basis des Ausgangssignals des O₂-Sensors 35 gesetzt. Ferner wird in einem Schritt S412 ein gewünschtes Luft/Brennstoff-Ver hältnis A/F unter Bezugnahme auf eine Tabelle MP A/F für gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnisse mittels einer In terpolationsermittlung auf der Basis der Alkoholkonzentra tion M, der Luftmenge Qp, welche von einem Zylinder beim Ansaughub angesaugt wird, und der Brennkraftmaschinendreh zahl Ne gesetzt.

Betreffend das gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnis A/F ändert sich das Luft/Brennstoff-Verhältnis in Abhängigkeit von der Alkoholkonzentration M. Wie in Fig. 22 gezeigt ist, werden daher die optimalen Luft/Brennstoff-Verhältnisse (im allgemeinen handelt es sich hierbei um theoretische Luft/Brennstoff-Verhältnisse) in der Tabelle des ROM 34 zuvor nach Maßgabe der Alkoholkonzentration M, der ange saugten Luftmenge Qp pro Zylinder beim Ansaughub und der Brennkraftmaschinendrehzahl als Parameter gespeichert.

Dann schließt sich an dem Schritt S412 ein Schritt S413 an, in welchem entschieden wird, ob die Heizeinrichtung aktiviert ist oder nicht. In Abhängigkeit von dem Aktivierungszustand der Heizeinrichtung wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S414 ff. fortgesetzt, während dann, wenn die Heiz einrichtung desaktiviert ist, der programmatische Ablauf mit einem Schritt S425 ff. fortgesetzt wird. Zuerst werden die Schritte für die aktivierte Heizeinrichtung näher er läutert. Im Schritt S414 dieser Schritte wird eine Rate, mit der der an der Wand der Einlaßöffnung 2a haften gebliebene Brennstoff während zwei Umdrehungen (einem Zyklus) der Brennkraftmaschine verdampft wird, festgelegt auf "1" (β ← 1). Die Rate ist das Verdampfungsverhältnis β des Brennstoffs. Ferner wird in einem Schritt S415 eine Haft rate, mit der der von der Einspritzeinrichtung 24 einge spritzte Brennstoff an der Wand der Einlaßöffnung 2a haf tet, festgelegt auf "0" (X ← 0). Die Haftrate ist das Haftverhältnis X des an der Wand haftenden Brennstoffs.

Genauer gesagt trifft der von der Einspritzeinrichtung 24 eingespritzte Brennstoff vollständig auf das Heizelement 23a der Einlaßöffnungs-Heizeinheit 23. Während der Aktivie rung der Heizeinrichtung wird daher der Brennstoff sofort durch die Heizeinrichtung 23d verdampft, ohne daß er an der Wand haftet, und daher tritt keine Verdampfung des haftenden Brennstoffs auf. Daher wird das Brennstoffver dampfungsverhältnis β festgelegt auf "1" und das Wand haftungsverhältnis X wird festgelegt auf "0". Auf diese Weise läßt sich das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf geeignete Weise einstellen, und ein überfettetes Gemisch läßt sich verhin dern, wodurch sich der Brennstoffverbrauch sowie die Start verhältnisse verbessern lassen.

Wenn der Steuerungsablauf von dem Schritt S415 mit einem Schritt S416 fortgesetzt wird, wird die Brennkraftmaschi nendrehzahl Ne mit der Explosionsdrehzahl NKAN, welche den vollständig eingelassenen Zustand der Brennkraftmaschi ne darstellt, verglichen, um hierbei den Explosionshub der Brennkraftmaschine zu ermitteln. Wenn Ne < NKAN im Schritt S417 ist, wird der Brennkraftmaschinenstartbeurteilungs merker FLAG5, welcher den angelassenen Zustand der Brenn kraftmaschine vor dem Explosionshub wiedergibt, gesetzt. (FLAG5 ← 1). In einem Schritt S424 wird der Zündzeitpunkt RIG mit einem festen Zündzeitpunkt (Winkel) ADVCS gesetzt, welcher beispielsweise mit dem Kurbelimpuls der Position BTDC R3 (10°CA) synchronisiert ist, welcher von dem Kurbel winkelsensor 37 geliefert wird. An diesen Schritt S424 schließt sich ein Schritt S430 an.

Wenn andererseits sich im Schritt S416 Ne ≧ NKAN ergibt, schreitet der Steuerungsablauf von diesem Schritt zu einem Schritt S418 fort, in welchem der Wert des Brennkraftma schinenstartbeurteilungsmerkers FLAG5 geprüft wird. FLAG5 = 1 gibt an, daß die Brennkraftmaschine im letzten Pro grammdurchlauf vollständig angelassen wurde, und daß sie zum ersten Mal zu diesem Zeitpunkt in den vollständig an gelassenen Zustand überführt worden ist. Daher schreitet der Steuerungsablauf mit einem Schritt S419 fort, in wel chem der Zeitgeber zum Zählen der abgelaufenen Zeit für den festen Zündzeitpunkt gelöscht wird (TIMER2 ← 0). Der Zähl vorgang dieses Zeitgebers wird in einem Schritt S420 ge startet, und der Brennkraftmaschinenstartbeurteilungsmer ker FLAG5 wird gelöscht. (FLAG5 ← 0), und zwar in einem Schritt S421, an welchen sich der vorstehend genannte Schritt S424 anschließt.

Wenn ferner FLAG5 = 0 im Schritt S418 ist, verzweigt sich der Steuerungsablauf von diesem Schritt zu einem Schritt S422, in welchem entschieden wird, ob die Zeitperiode TIMER2 der verstrichenen Zeit für den festen Zündzeitpunkt, gezählt durch den Zeitgeber, einen festen Zündzeitpunkt TADV er reicht hat oder nicht. Wenn sich TIMER2 < TADV ergibt, schließt sich an den Schritt S422 der vorangehende Schritt S424 an. Wenn sich TIMER2 ≧ TADV ergibt, schließt sich an den Schritt S422 ein Schritt S423 an, in welchem der Zeit geber gelöscht wird (TIMER2 ← 0), und hieran schließt sich ein Schritt S427 an.

Nachstehend werden nunmehr die Schritte im Falle einer Desaktivierung der Heizeinrichtung erläutert, bei welchem der programmatische Ablauf von dem Schritt S413 mit dem Schritt S425 ff. fortgesetzt wird.

Im Schritt S425 dieser Schritte wird die Verdampfungsrate β entsprechend zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brenn kraftmaschine derart gesetzt, daß auf eine Brennstoffver dampfungsratentabelle MP β mittels einer Interpolationser mittlung nach Maßgabe der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, der Kühlmitteltemperatur TW und der Alkoholkonzentration M als Parameter Bezug genommen wird.

Die Brennstoffverdampfungsrate β wird durch eine Wandtem peratur, die Periode und die Alkoholkonzentration M beein flußt. Insbesondere je höher die Wandtemperatur ist, desto größer wird die Brennstoffverdampfungsrate β. Wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne ansteigt, die Periode kürzer wird und sich somit die Zeitperiode bis zum nächsten Ansaug hub verkürzt, so daß die Brennstoffhaftung kleiner wird, nimmt daher der Wert der Brennstoffverdampfungsrate β ent sprechend ab.

Wenn ferner die Alkoholkonzentration M höher ist, steigt die latente Verdampfungswärme stärker an, und daher läßt sich der Brennstoff schwieriger verdampfen, so daß der Wert der Brennstoffverdampfungsrate β weiter abnimmt.

Somit läßt sich die Brennstoffverdampfungsrate β als eine Funktion der Kühlmitteltemperatur TW, der Brennkraftma schinendrehzahl Ne und der Alkoholkonzentration M erfassen. Bei dieser in Fig. 24 dargestellten bevorzugten Ausführungs form ist die Brennstoffverdampfungsratentabelle MP β nach Maßgabe der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, der Kühlmittel temperatur TW und der Alkoholkonzentration M als Parame ter aufgebaut, und die Werte der Brennstoffverdampfungsrate β, die man experimentell bestimmt hat, sind zuvor in den einzelnen Bereichen dieser Tabelle als Speicher abgelegt.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 20 wird im Schritt S426 das Haftverhältnis X des an der Wand haftenden Brennstoffs derart gesetzt, daß eine Wandhaftungsverhältnistabelle MP X mittels einer Interpolationsermittlung nach Maßgabe der Alkoholkonzentration M, der kompensierten Ansaugluftmenge Qanew und der Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti, welche im letzten Programmdurchlauf gesetzt wurde, als Parameter genutzt werden. Nebenbei bemerkt wird beim ersten Durchlauf X = 0 gesetzt, da die Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti bisher nicht vorgegeben wurde.

Die Änderung des Haftverhältnisses X des an der Wand haften den Brennstoffes wird durch die Ansaugluftmenge Qanew, die Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti (die Menge des einge spritzten Brennstoffs) und durch die Alkoholkonzentration M beeinflußt. Insbesondere wenn die angesaugte Luftmenge Qanew größer wird, eine Zeitperiode zur Zerstäubung des Brenn stoffs verkürzt wird, ergibt sich ein größer werdendes Wandhaftungsverhältnis X. Wenn man ferner annimmt, daß die Ansaugluftmenge Qanew konstant ist, ist die Schwankung der Menge des an der Wand haftenden Brennstoffs relativ zu der Änderung der Brennstoffeinspritzmenge nur geringfügig, so daß das Wandhaftungsverhältnis X einen relativ kleinen Wert annimmt, wenn die Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti größer wird. Wenn ferner die Alkoholkonzentration M des Brennstoffs größer wird, läßt sich der Brennstoff infolge einer größeren latenten Verdampfungswärme schwieriger verdampfen, so daß das Wandhaftungsverhältnis X einen relativ großen Wert in Relation zur Alkoholkonzentration annimmt.

Wie sich aus Fig. 23 entnehmen läßt, gehen in die Wandhaf tungsverhältnistabelle MP X die Alkoholkonzentration M, die kompensierte Ansaugluftmenge Qanew und die Brennstoffein spritzimpulsbreite Ti als Parameter ein, und die Werte des Wandhaftungsverhältnisses X, welche man experimentell zuvor bestimmt hat, werden in den einzelnen Bereichen dieser Ta belle gespeichert.

Wenn folglich der Steuerungsablauf ausgehend von dem Schritt S426 oder von dem Schritt S423 der Verarbeitung während der Heizeinrichtungsaktivierung entsprechend den voran stehenden Ausführungen mit dem Schritt S427 fortgesetzt wird, wird ein Grundzündzeitpunkt RBASE derart gesetzt, daß auf eine Grundzündzeitpunkttabelle MP RBASE mittels einer Interpolationsermittlung nach Maßgabe der Brennkraftmaschi nendrehzahl Ne, der Ansaugluftmenge Qp pro Zylinder beim Ansaughub und die Alkoholkonzentration M als Parameter Be zug genommen wird.

Wie in Fig. 25 dargestellt ist, sind die optimalen Werte des Grundzündzeitpunkts RBASE (der Kurbelwinkel mit dem Be zug auf R1), welchen man experimentell zuvor mittels den Pa rametern der Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, der Ansaugluft menge Qp pro Zylinder beim Ansaughub und der Alkoholkonzen tration M bestimmt hat, in den zugeordneten Adressen der Grundzündzeitpunkttabelle MP RBASE gespeichert. Wenn man für die Parameter Qp und Ne gleiche Werte annimmt, sind die gespeicherten Werte des Grundzündzeitpunkts (Winkel) RBASE bei höheren Alkoholkonzentrationen M kleiner, um größere Vorverstellwinkel zu erhalten.

Anschließend wird in einem Schritt S428 ein Klopfsteuerwert (Winkel) RNK auf der Basis eines Signales von dem Klopfsen sor 33 gesetzt, und in einem Schritt S429 wird der Klopf steuerwert RNK zu dem Grundzündzeitpunkt RBASE, welcher zuvor im Schritt S427 gesetzt wurde, addiert, um hierdurch den Zündzeitpunkt (Winkel) RIG zu ermitteln mit (RIG ← RBASE+RNK), und an diesen Schritt S429 schließt sich der Schritt S430 an.

Wenn anschließend der Steuerungsablauf, ausgehend von dem Schritt S429 oder von dem Schritt S424 der Verarbeitung im Falle der Aktivierung der Heizeinrichtung mit dem Schritt S430 fortgesetzt wird, wird die Menge Mf4 des in der Einlaßöffnung verbleibenden Brennstoffs, welche vier Hübe (ein Zyklus) zuvor gesetzt wurde, ausgelesen. Ferner wird in einem Schritt S431 eine Brennstoffeinspritzmenge Gf unter Zuordnung zu einem Einspritzvorgang nach Maßgabe der nachstehend angegebenen Gleichung gesetzt. Nebenbei bemerkt wird Mf4 = 0 beibehalten, bis das Brennstoffein spritzprogramm viermal iterativ wiederholt wurde.

Gf = {(Qp/A/F) × COEF - β · Mf4}/(1 - X) (5)

Wie zuvor im Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine 1 ge mäß der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, wird ein Brennstoffeinspritzvorgang für den zugeordneten Zylin der alle 720°CA (alle zwei Umdrehungen der Brennkraftma schine) durchgeführt. Wenn der Brennstoff von der Einspritz einrichtung 24 des zugeordneten Zylinders in die Einlaßöff nung 2a desselben eingespritzt wird, haftet ein Teil des eingespritzten Brennstoffes an dem Einlaßventil, der Wand der Einlaßöffnung usw., ohne daß er in den Zylinder (Brenn kammer) eingesaugt wird. Der haftende Brennstoff wird in geeigneter Weise während der beiden Umdrehungen der Brenn kraftmaschine verdampft, und der verdampfte Brennstoff wird dann in den Zylinder zusammen mit dem beim nächsten Ansaug hub eingespritzten Brennstoff eingesaugt.

Hierbei wird eine Brennstoffzufuhrmenge Ge, welche tatsäch lich in den Zylinder bei einem Einspritzvorgang eingebracht wird, gleich der Summe einer Verdampfungsmenge Mf4 · ß und einer Brennstoffmenge (1-X) · Gf, welche nicht an der Wand haftet, d. h. es ergibt sich:

Ge = (1 - X) · Gf + Mf4 · β (6)

Von der Gleichung (6) läßt sich die Brennstoffmenge Gf, welche für einen Einspritzvorgang erforderlich ist, auf die folgende Weise ermitteln:

Gf = (Ge - Mf4 · β)/(1 - X) 08629 00070 552 001000280000000200012000285910851800040 0002004223680 00004 08510 (7)

Die Brennstoffmenge Ge, welche tatsächlich in den Zylinder einzubringen ist, ist der gewünschte Wert der Brennstoff zufuhr, basierend auf dem gewünschten Luft/Brennstoff-Ver hältnis A/F und der Luftmenge Qp und sie ergibt sich auf die nachstehend angegebene Weise, da das Luft/Brennstoff-Ver hältnis eine Anreicherungskorrektur durch (A/F)/COEF erfährt:

Ge = Qp · COEF/A/F) (8)

Wenn man die Gleichung (8) in die Gleichung (7) einsetzt, erhält man die Gleichung (5), welche vorstehend angegeben, ist.

Anschließend wird in einem Schritt S432 in Fig. 21 die Brenn stoffmenge Mf, welche in der Einlaßöffnung zu diesem Zeit punkt verbleibt, nach Maßgabe der folgenden Gleichung vorge geben:

Mf = (1 - β) × Mf4 + X · Gf (9)

Dies bedeutet, daß die Brennstoffmenge Mf, welche in der Einlaßöffnung unmittelbar nach der Brennstoffeinspritzung verbleibt, gleich der Summe der verbleibenden Menge (1-β)·Mf4, erhalten durch die Subtraktion der Verdampfungskom ponente von der haftenden Brennstoffmenge des zugeordne ten Zylinders bei der letzten Einspritzung und der Haft komponente X · Gf der zu diesem Zeitpunkt eingespritzten Brennstoffmenge wird. Nebenbei bemerkt wird Mf = X · Gf bei behalten, bis die Einspritzung viermal, ausgehend vom Be ginn dieses Verfahrensablaufs durchgeführt wurde.

Anschließend wird im Schritt S433 eine Spannungskorrektur impulsbreite Ts zur Kompensation einer Fehlzeitperiode auf der Basis der Batteriespannung gesetzt. Ferner wird in ei nem Schritt S434 die Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti für das tatsächliche Betreiben der Einspritzeinrichtung 24 nach Maßgabe der folgenden Gleichung vorgegeben:

Ti = K · Gf · α + Ts (10)

wobei
K: Koeffizient für die Kompensation der Eigenschaften der Einspritzeinrichtung.

Die vorstehend angegebene Brennstoffeinspritzmenge Gf wurde mit einer vorab geschätzten Korrektur der Haftung des Brenn stoffes an der Wand und der Korrektur der Verdampfung des an der Wand haftenden Brennstoffes ermittelt. Somit wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis daran gehindert, daß es in einem Übergangszustand, insbesondere bei einem niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine angereichert wird, so daß jeglicher langsamer Betrieb im Übergangszustand ver mieden wird, um das Ausgangsansprechverhalten des Steuer systems zu verbessern.

Ferner wird eine Anreicherungskorrektur für die Beschleuni gung weggelassen, so daß eine Steuerbarkeit für das Luft/Brenn stoff-Verhältnis verbessert wird und ein unnützer Brenn stoffverbrauch verhindert wird.

Anschließend wird in einem Schritt S435 ein Einspritzstart kurbelwinkel RINJST auf der Basis einer Einspritzstartkur belwinkeltabelle MP RINJST nach Maßgabe der Brennkraftma schinendrehzahl Ne und der Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti als Parameter gesetzt.

Wie in Fig. 26 gezeigt ist, ist die Einspritzstartkurbel winkeltabelle MP RINJST nach Maßgabe der Brennkraftmaschinen drehzahl Ne und der Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti als Parameter aufgestellt, und die optimalen Werte des Einspritz startkurbelwinkels RINJST, die man zuvor durch Ermittlung erhalten hat, werden in den zugeordneten Bereichen dieser Tabelle gespeichert. Der Einspritzstartkurbelwinkel RINJST wird mit einem stärker voreilenden Winkel gesetzt, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne und die Brennstoffein spritzimpulsbreite Ti größer werden.

Anschließend wird der Steuerungsablauf mit einem Schritt S436 fortgesetzt, in welchem die letzten Daten TNold des Wichtungskoeffizienten durch die Daten TNnew ersetzt wer den, welche im Schritt S406 vorgegeben wurden (TNold ← TNnew). Ferner werden in einem Schritt S437 die letzten Daten Qaold der kompensierten Ansaugluftmenge mit den Daten Qanew aktua lisiert, welche im Schritt S408 gesetzt wurden (Qaold ← Qanew), und dann wird der programmatische Ablauf verlassen.

Schritte zur Steuerung der Zündung und der Brennstoffein spritzung

Wenn der Zündzeitpunkt RIG und die Brennstoffeinspritzim pulsbreite Ti mit den voranstehenden Schritten gesetzt sind, werden ein Zündsignal und ein Brennstoffeinspritzsignal nach Maßgabe der Diagramme in Fig. 27 und Fig. 28 jeweils ausge geben.

Die Zündsteuerschritte, welche in Fig. 27 gezeigt sind, wer den pro jeweils 180°CA durch Unterbrechung ausgeführt, wenn der gegenwärtige Kurbelwinkel, welcher auf der Basis des Kurbelimpulseinganges ermittelt wurde, gleich dem Zündzeit punkt (Winkel) RIG wird, welcher im vorangehenden Programm ablauf (Schrittes S424, S429) gesetzt wurde.

Insbesondere wird im Schritt S501 das Zündsignal an dem zugeordneten Zylinder #i zur Zündung gemäß der Unterschei dung in den voranstehenden Schritten für die Unterschei dung der Zylinder Nr. und der ermittelten Brennkraftmaschi nendrehzahl ausgegeben, und dann wird der Programmablauf verlassen. Ferner werden die Brennstoffeinspritzsteuer schritte, welche in Fig. 28 gezeigt sind, in ähnlicher Weise alle 180°CA durch Unterbrechung ausgeführt, wenn der gegen wärtige Kurbelwinkel, welcher auf der Basis des Kurbelim pulseinganges ermittelt wurde, gleich dem Einspritzstart kurbelwinkel RINJST wird, welcher im vorangehenden Programm ablauf (Schritt S435) gesetzt wurde.

Hierbei wird im ersten Schritt S601 das Treiberimpulssignal, welches die Brennstoffeinspritzimpulsbreite Ti hat, an die Einspritzeinrichtung 24 des zugeordneten Zylinders #i(+2) für die Brennstoffeinspritzung gemäß der Unterscheidung in den voranstehenden Schritten zur Unterscheidung der Zylin der Nr. und der ermittelten Brennkraftmaschinendrehzahl aus gegeben.

Im nächsten Schritt S602 wird die Brennstoffmenge Mf1, wel che in der Einlaßöffnung beim letzten Mal verblieben ist, mit der Brennstoffmenge Mf aktualisiert, für die in der Einlaßöffnung zum gegenwärtigen Zeitpunkt als vorgegeben gemäß den voranstehenden Schritten für die Vorgabe der Brenn stoffeinspritzmenge und der Zündzeit aktualisiert (Mf1 ← Mf). In ähnlicher Weise werden die Informationseinzelheiten der verbleibenden Brennstoffmenge sukzessiv aktualisiert (Mf2 ← Mf1, Mf3 ← Mf2, Mf4 ← Mf3).

Als Folge hiervon wird die Brennstoffmenge Mf4, welche in der Einlaßöffnung verbleibt, und die im Schritt S430 ge mäß den voranstehenden Schritten ausgelesen und entspre chend der Brennstoffeinspritzmenge und des Zündzeitpunktes vorgegeben wurde, gleich der Brennstoffmenge des zugeordne ten Zylinders, die immer beim vorangehenden Zyklus vorhan den war.

Wenn eine Brennkraftmaschine n Zylinder hat, wird die Brenn stoffmenge Mfn, welche in der Einlaßöffnung zu einem Zyklus zuvor verblieben ist, mit der Brennstoffmenge Mfn-1 aktua lisiert, welche in der Einlaßöffnung beim vorangehenden Zy klus verblieben ist.

Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, ermög licht die Erfindung eine genaue Startbetriebsartsteuerung in Abhängigkeit von der Temperatur einer Brennkraftmaschine, um ein geeignetes Luft/Brennstoff-Verhältnis und eine be trächtliche Abnahme der Brennstoffmenge nach dem Starten der Brennkraftmaschine zu erhalten. Ferner kann beim Star ten der Brennkraftmaschine die Temperatur einer Brennkammer schnell angehoben werden, ohne daß ein unerwünschtes Klopfen am Anfang unmittelbar nach dem Andrehen infolge der restli chen Komponenten des Brennstoffes auftritt, und es läßt sich eine Aufwärmzeitperiode verkürzen.

Folglich läßt sich das Brennkraftmaschinenstarten schnell in einen üblichen Laufzustand gleichmäßig überführen, und man erhält verbesserte Startverhältnisse sowie eine Herabsetzung von Brennstoffkosten gleichzeitig mit Hilfe dieser Maßnahmen.

Ferner läßt sich eine Heizeinrichtung zur Verdampfung des Brennstoffes effektiv auslegen, und der von einer Einspritz einrichtung eingespritzte Brennstoff kann zuverlässig ver dampft werden, um die Startbedingungen bzw. Startverhältnisse zu verbessern. Die Erfindung stellt daher ausgezeichnete Wirkungsweisen bereit.

Claims

1. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung, welches eine Brennkraftma schine, die an dem Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Versorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, welche in einem Ansaugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Dros selventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Ansaug rohr verbunden ist, einen Temperatursensor, welcher an der Brennkraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmitteltempera tur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, welcher zwischen einem Brennstoffbehälter und der Einspritzeinrichtung zum Ermitteln einer Konzentration des Brennstoffs und zum Er zeugen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerverfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorgeben einer Brennkraftmaschinenstartfähigkeits temperatur in Abhängigkeit von dem Konzentrationssignal;
Beurteilen, ob es möglich ist, die Brennkraftma schine zu starten, indem die Brennkraftmaschinenstartfä higkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird;
Erwärmen einer Heizeinrichtung während einer vor bestimmten Zeit vor der Einspritzung des Brennstoffs in den Zylinder, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger als die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstemperatur ist;
Vergleichen der Kühlmitteltemperatur mit einer Erwärmungsstoptemperatur, wenn die Kühlmitteltemperatur höher als die Brennkraftmaschinenstartfähigkeitstempera tur ist;
Einspritzen des Brennstoffs, wenn die Kühlmit teltemperatur niedriger als die Erwärmungsstoptemperatur ohne eine Beheizung mittels der Heizeinrichtung ist;
Aktivieren der Heizeinrichtung, bis die Kühlmit teltemperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht; und
Desaktivieren der Heizeinrichtung, wenn die Kühlmitteltemperatur die Erwärmungsstoptemperatur erreicht hat, nachdem der Vergleichsschritt wiederholt wurde, so daß die Brennkraftmaschine sobald wie möglich effektiv angelas sen werden kann.

2. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung, welches eine Brennkraftmaschine, die am Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brennstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, die in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Dros selventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Anlassermotor, welcher an der Brenn kraftmaschine zum Anlassen der Brennkraftmaschine mittels elektrischer Energie vorgesehen ist, eine Brennstoffpumpe zum Zuführen von Brennstoff an einen Brennstoffbehälter zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung, einen Temperatur sensor, der an der Brennkraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursigna les angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, wel cher zwischen dem Brennstoffbehälter und der Einspritzein richtung zum Ermitteln einer Konzentration des Brennstoffs und zum Erzeugen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Unterdrücken der Aktivierung des Anlassermotors eine vorbestimmte Zeit lang, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird;
Rückführen des Brennstoffs von einem Druckregler zum Brennstoffbehälter; und
Homogenisieren einer Konzentration des Brennstoffs derart, daß man eine optimale Steuerung der Brennkraftma schine erhält.

3. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehr stoff-Brennstoffversorgung, welches eine Brennkraftmaschine, die am Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brennstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, die in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Dros selventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Anlassermotor, welcher an der Brenn kraftmaschine zum Anlassen der Brennkraftmaschine mittels elektrischer Energie vorgesehen ist, eine Brennstoffpumpe zum Zuführen von Brennstoff von einem Brennstoffbehälter zu der Brennstoffeinspritzeinrichtung, einen Temperatursen sor, der in der Brennkraftmaschine zum Ermitteln einer Kühl mitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, wel cher zwischen dem Brennstoffbehälter und der Einspritzein richtung zum Erfassen einer Konzentration des Brennstoffes und zum Erzeugen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Steuerverfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet:
Vorgeben einer Brennkraftmaschinenstartfähig keitstemperatur in Abhängigkeit von der Konzentration;
Beurteilen, ob es möglich ist, die Brennkraftma schine zu starten, indem die Brennkraftmaschinenstart fähigkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird; und
Andrehen der Brennkraftmaschine während einer vorbe stimmten Zeit ohne eine Einspritzung des Brennstoffs, wenn das Starten der Brennkraftmaschine als unmöglich erachtet wird, so daß man ein optimales Starten der Brennkraftmaschine er reichen kann.

4. Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brenn stoffversorgung, welches eine Brennkraftmaschine, die an dem Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Versorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, welche in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder in einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Anlassermotor, welcher an der Brennkraftmaschine zum Anlassen mittels elektrischer Energie angebracht ist, eine Brennstoffpumpe zum Zuführen von Brennstoff an einen Brenn stoffbehälter zur Brennstoffeinspritzeinrichtung, einen Temperatursensor, welcher an der Brennkraftmaschine zum Detektieren einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzen trationssensor aufweist, welcher zwischen dem Brennstoff behälter und der Einspritzeinrichtung zum Erfassen einer Konzentration des Brennstoffes und zum Erzeugen eines Kon zentrationssignales angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß sich das Verfahren durch die folgen den Schritte auszeichnet:
Vorgeben eines festen Zündzeitpunktes in Abhängig keit von der Kühlmitteltemperatur; und
festes Vorgeben eines Zündzeitpunktes mit einem vorbestimmten Zündzeitpunkt während des Verstreichens der fest vorgegebenen Zündzeit, wenn die Brennkraftmaschine ge startet wird, so daß die Brennkraftmaschine sobald als mög lich wirkungsvoll gestartet werden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivierungsschritt folgendes aufweist:
festes Vorgeben eines Haftverhältnisses des Brenn stoffes an der Einlaßöffnung des Zylinderkopfs und eines Verdampfungsverhältnisses des Brennstoffes in der Einlaß öffnung zwischen einem gegenwärtigen Ansaughub und einem nächsten Ansaughub pro Zylinder mit vorbestimmten Werten, wenn die Heizeinrichtung aktiviert ist, so daß man eine optimale Steuerung des Startens der Brennkraftmaschine er hält.

6. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einer Mehrstoff-Brennstoffversorgung, welches eine Brennkraftma schine, die am Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brennstoffver sorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, welche in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Drosselventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saug rohr verbunden ist, einen Temperatursensor, welcher an der Brennkraftmaschine zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, welcher zwischen einem Brennstoffbehälter und einer Einspritzeinrichtung zum Er fassen einer Konzentration des Brennstoffs und zum Erzeu gen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Steuerverfahren durch die folgenden Schritte auszeichnet:
Vorgeben einer Brennkraftmaschinenstartfähigkeits temperatur in Abhängigkeit von der Konzentration;
Beurteilen, ob es möglich ist, die Brennkraftma schine zu starten, indem die Brennkraftmaschinenstartfä higkeitstemperatur mit der Kühlmitteltemperatur verglichen wird;
Unterdrücken einer Brennstoffeinspritzung und einer Zündung, wenn entschieden wird, daß es unmöglich ist, die Brennkraftmaschine zu starten;
Aktivieren einer Heizeinrichtung;
Andrehen der Brennkraftmaschine; und
Zulassen der Brennstoffeinspritzung und der Zün dung nach einer vorbestimmten Zeit, so daß ein effektives und optimales Starten der Brennkraftmaschine vorgenommen wird.

7. Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brenn stoffversorgung, welches eine Brennkraftmaschine, die an dem Fahrzeug mit einer Mehrstoff-Brennstoffversorgung vorgesehen ist, eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, welche in einem Saugrohr zum Einspritzen von Brennstoff in einen Zylinder über einen Zylinderkopf vorgesehen ist, ein Dros selventil in einer Drosselkammer, welche mit dem Saugrohr verbunden ist, einen Temperatursensor, welcher an der Brenn kraftmaschine zum Erfassen einer Kühlmitteltemperatur und zum Erzeugen eines Temperatursignales angebracht ist, und einen Konzentrationssensor hat, welcher zwischen einem Brenn stoffbehälter und der Einspritzeinrichtung zum Erfassen einer Konzentration des Brennstoffes und zum Erzeugen eines Konzentrationssignales angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß das Steuersystem folgendes aufweist:
eine Heizeinrichtung einschließlich einer Heizein heit (23), welche zwischen dem Saugrohr (3) und dem Zy linderkopf (2) zur effektiven Erwärmung des Brennstoffes an geordnet ist, so daß man ein optimales Starten der Brenn kraftmaschine (1) erreichen kann.