EP0889224A2 - Method for supplying a given fuel quantity to a combustion engine during the starting phase - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for metering an amount of fuel when starting an internal combustion engine by means of an electronic Internal combustion engine control units in motor vehicles.
- the engine speed or the coolant temperature Pre-control value specified for metering a fuel quantity can be changed during the start by means of a correction factor.
- the correction factor in particular the speed increase for a given one Number of ignitions in the start case checked. Is the speed increase for example below a predetermined threshold, the correction factor increased by a defined value. This increased correction factor will then saved and specified for the next start. Possibly the correction factor is also dependent on an im Motor vehicle measured temperature value, e.g. B. the engine temperature. Taking into account the temperature dependence of the correction factor however, the predefined threshold value for the speed increase remains unchanged. Because it starts quickly, especially at high temperatures the internal combustion engine is expected to be the same in the known method Speed increase can also be specified for low temperatures. This leads to high fuel consumption in gasoline internal combustion engines and with diesel internal combustion engines to a strong start smoke formation.
- a target value during a defined start case the engine speed and the metering of Fuel quantity regulated so that this target course, at least within specified tolerances is achieved.
- the one measured in the motor vehicle Temperature value preferably the outside temperature, the coolant temperature or the fuel temperature.
- a starting case is, for example defined by a certain engine speed range; i.e. A start case is ended, for example, when the engine speed a predetermined value (e.g. 800 revolutions per minute) has reached.
- a predetermined value e.g. 800 revolutions per minute
- the target curves of the engine speed depending on the measured temperature value can be arbitrary, e.g. B. linear. Basically, the target curves show for low temperature values smaller gradients than at higher temperature values.
- This invention minimizes fuel consumption or of exhaust emissions also achieved for the start.
- the regulation of Fuel quantity depending on the target curve of the engine speed also provides a simpler method of metering an amount of fuel in the start case, for example as the complex start quantity control by means of a map and a correction factor according to methods known from DE 43 29 448 A1.
- the inventive method for both gasoline engines can also be used for diesel internal combustion engines.
- the time t is plotted on the x-axis and the target speed n des is plotted on the y-axis.
- the three target curves are stored, for example, in the form of a map or a table or in the form of predefined slope values in an internal combustion engine control unit which is usually present anyway and by means of which the controls and regulations of all internal combustion engine functions are carried out. Through this control device (not shown here) the values of the temperature T, z. B. the coolant temperature and the actual values of the engine speed.
- a start case is defined in the control unit, for example, in that the engine speed is below an upper limit value n Start , which corresponds, for example, to the value of the idling speed (e.g. 800 revolutions per minute).
- n Start corresponds, for example, to the value of the idling speed (e.g. 800 revolutions per minute).
- the control device can interpolate between the target profiles.
- the third target curve has a kink in the form of a constant range, for example at a defined lower speed value n 1 . This constant range can be specified, for example, for a waiting time in which components, such as. B. the injection adjuster in diesel engines have fulfilled a function that is a prerequisite for the further increase in the engine speed.
- the metering of the fuel quantity is regulated without the need for a pilot control value in such a way that the desired course of the internal combustion engine speed n target, which is predetermined as a function of the temperature value T, is achieved.
- This special regulation for the start case is terminated, for example, when the upper limit value n Start has been reached and the start-up run can thus be ended. Then the usual control strategies for fuel metering are used.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zumessen einer Kraftstoffmenge im Startfall einer Brennkraftmaschine mittels eines elektronischen Brennkraftmaschinen-Steuergeräts in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a method for metering an amount of fuel when starting an internal combustion engine by means of an electronic Internal combustion engine control units in motor vehicles.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 43 29 448 A1 bekannt. Insbesondere bei kalter Brennkraftmaschine können im Zusammenhang mit der Kraftstoffzumessung Startprobleme auftreten, wenn beispielsweise die für den Startfall applizierten Kraftstoffzumeßwerte für einen anderen Kraftstoff bestimmt wurden, als der momentan im Tank befindliche. Benzin- oder Diesel-Kraftstoffe können sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, die insbesondere im Startfall zum Tragen kommen. Für den Startfall sind daher besondere Maßnahmen erforderlich. Grundsätzlich wird bei den üblichen Verfahren zum Zumessen einer Kraftstoffmenge im Startfall einer Brennkraftmaschine eine Startmengensteuerung vorgesehen. Dabei wird in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie z. B. der Brennkraftmaschinen-Drehzahl oder der Kühlmitteltemperatur, ein Vorsteuerwert zum Zumessen einer Kraftstoffmenge vorgegeben, die beispielsweise nach dem Verfahren, das aus der DE 43 29 448 A1 bekannt ist, mittels eines Korrekturfaktors während des Startfalls veränderbar ist. Bei dem aus der DE 43 29 448 A1 bekannten Verfahren wird zur Bestimmung des Korrekturfaktors insbesondere der Drehzahlanstieg für eine vorgegebene Anzahl von Zündungen im Startfall überprüft. Liegt der Drehzahlanstieg beispielsweise unterhalb einer vorgegebenen Schwelle, wird der Korrekturfaktor um einen definierten Wert erhöht. Dieser erhöhte Korrekturfaktor wird anschließend abgespeichert und für den nächsten Startfall vorgegeben. Gegebenenfalls wird der Korrekturfaktor auch in Abhängigkeit von einem im Kraftfahrzeug gemessenen Temperaturwert, z. B. der Motortemperatur, bestimmt. Bei der Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit des Korrekturfaktors bleibt jedoch der vorgegebene Schwellwert für den Drehzahlanstieg unverändert. Da insbesondere bei hoher Temperatur ein schnelles Starten der Brennkraftmaschine erwartet wird, muß beim bekannten Verfahren derselbe Drehzahlanstieg auch für niedrige Temperaturen vorgegeben werden. Dies führt bei Benzin-Brennkraftmaschinen zu einem starken Kraftstoffverbrauch und bei Diesel-Brennkraftmaschinen zu einer starken Startrauchbildung.Such a method is known for example from DE 43 29 448 A1. Especially with cold internal combustion engines can be related Start-up problems occur with the fuel metering if, for example the fuel metering values applied for the start case for another Fuel was determined to be the one currently in the tank. Petrol or diesel fuels can have very different properties have, which come into play especially in the start case. For the Special measures are therefore required at the start. Basically will in the usual methods for metering a fuel quantity when starting a starting quantity control is provided for an internal combustion engine. Here is depending on the operating parameters of the internal combustion engine, such as. B. the engine speed or the coolant temperature Pre-control value specified for metering a fuel quantity, for example according to the method known from DE 43 29 448 A1, can be changed during the start by means of a correction factor. At the method known from DE 43 29 448 A1 is used for the determination the correction factor, in particular the speed increase for a given one Number of ignitions in the start case checked. Is the speed increase for example below a predetermined threshold, the correction factor increased by a defined value. This increased correction factor will then saved and specified for the next start. Possibly the correction factor is also dependent on an im Motor vehicle measured temperature value, e.g. B. the engine temperature. Taking into account the temperature dependence of the correction factor however, the predefined threshold value for the speed increase remains unchanged. Because it starts quickly, especially at high temperatures the internal combustion engine is expected to be the same in the known method Speed increase can also be specified for low temperatures. This leads to high fuel consumption in gasoline internal combustion engines and with diesel internal combustion engines to a strong start smoke formation.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß zum einen ein zu hoher Kraftstoffverbrauch im Startfall verhindert wird und zum anderen ein Starten der Brennkraftmaschine sichergestellt ist.It is therefore an object of the invention to provide a method of the type mentioned at the outset to improve such that, on the one hand, excessive fuel consumption in the Start case is prevented and on the other hand starting the internal combustion engine is ensured.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Patentanspruchs gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the only claim solved.
Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit von einem im Kraftfahrzeug gemessenen Temperaturwert während eines definierten Startfalls ein Sollverlauf der Brennkraftmaschinen-Drehzahl vorgegeben und die Zumessung der Kraftstoffmenge derart geregelt, daß dieser Sollverlauf, zumindest innerhalb vorgegebener Toleranzen, erreicht wird. Dabei ist der im Kraftfahrzeug gemessene Temperaturwert vorzugsweise die Außentemperatur, die Kühlmitteltemperatur oder die Kraftstofftemperatur. Ein Startfall wird beispielsweise durch einen bestimmten Brennkraftmaschinen-Drehzahlbereich definiert; d.h. ein Startfall ist beispielsweise beendet, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl einen vorgegebenen Wert (z. B. 800 Umdrehungen pro Minute) erreicht hat. Das Vorliegen eines Startfalls kann jedoch auch in Abhängigkeit von anderen den Startfall kennzeichnenden Betriebsgrößen erkannt werden. Die Sollverläufe der Brennkraftmaschinen-Drehzahl in Abhängigkeit von dem gemessenen Temperaturwert können beliebig, z. B. linear, vorgegeben werden. Grundsätzlich weisen die Sollverläufe für niedrige Temperaturwerte kleinere Gradienten als bei höheren Temperaturwerten auf.According to the invention, depending on one measured in the motor vehicle A target value during a defined start case the engine speed and the metering of Fuel quantity regulated so that this target course, at least within specified tolerances is achieved. Here is the one measured in the motor vehicle Temperature value preferably the outside temperature, the coolant temperature or the fuel temperature. A starting case is, for example defined by a certain engine speed range; i.e. A start case is ended, for example, when the engine speed a predetermined value (e.g. 800 revolutions per minute) has reached. However, the existence of a start case can also be dependent be recognized by other operating variables characterizing the start case. The target curves of the engine speed depending on the measured temperature value can be arbitrary, e.g. B. linear. Basically, the target curves show for low temperature values smaller gradients than at higher temperature values.
Durch diese Erfindung wird eine Minimierung des Kraftstoffverbrauchs bzw. der Abgasemissionen auch für den Startfall erreicht. Die Regelung der Kraftstoffmenge in Abhängigkeit vom Sollverlauf der Brennkraftmaschinen-Drehzahl stellt auch ein einfacheres Verfahren zum Zumessen einer Kraftstoffmenge im Startfall dar, als beispielsweise die aufwendige Startmengensteuerung mittels eines Kennfeldes und eines Korrekturfaktors nach dem aus der DE 43 29 448 A1 bekannten Verfahren. Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für Ottomotoren als auch für Diesel-Brennkraftmaschinen anwendbar ist.This invention minimizes fuel consumption or of exhaust emissions also achieved for the start. The regulation of Fuel quantity depending on the target curve of the engine speed also provides a simpler method of metering an amount of fuel in the start case, for example as the complex start quantity control by means of a map and a correction factor according to methods known from DE 43 29 448 A1. In addition, it is pointed out that the inventive method for both gasoline engines can also be used for diesel internal combustion engines.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt als Beispiel drei von einem gemessenen Temperaturwert T abhängige Sollverläufe der Brennkraftmaschinen-Drehzahl über der Zeit.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. she shows as an example three dependent on a measured temperature value T. Target curves of the engine speed over time.
Auf der x-Achse ist die Zeit t und auf der y-Achse die Soll-Drehzahl nsoll aufgetragen. In dem dargestellten Diagramm sind ein erster Sollverlauf für einen gemessenen Temperaturwert T= -20°C, ein zweiter Sollverlauf für den Temperaturwert T= 0°C und ein dritter Sollverlauf für den Temperaturwert T= 20°C eingetragen. Die drei Sollverläufe sind beispielsweise in Form eines Kennfeldes bzw. einer Tabelle oder in Form von vorgegebenen Steigungswerten in einem üblicherweise ohnehin vorhandenen Brennkraftmaschinen-Steuergerät abgespeichert, durch das die Steuerungen und Regelungen sämtlicher Brennkraftmaschinenfunktionen vorgenommen werden. Durch dieses Steuergerät (hier nicht dargestellt) werden auch die Werte der Temperatur T, z. B. der Kühlmitteltemperatur, sowie die Ist-Werte der Brennkraftmaschinen-Drehzahl erfaßt.The time t is plotted on the x-axis and the target speed n des is plotted on the y-axis. In the diagram shown, a first set course for a measured temperature value T = -20 ° C, a second set course for the temperature value T = 0 ° C and a third set course for the temperature value T = 20 ° C are entered. The three target curves are stored, for example, in the form of a map or a table or in the form of predefined slope values in an internal combustion engine control unit which is usually present anyway and by means of which the controls and regulations of all internal combustion engine functions are carried out. Through this control device (not shown here) the values of the temperature T, z. B. the coolant temperature and the actual values of the engine speed.
Im Steuergerät ist ein Startfall beispielsweise dadurch definiert, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl unterhalb eines oberen Grenzwertes nStart liegt, der beispielsweise dem Wert der Leerlaufdrehzahl (z. B. 800 Umdrehungen pro Minute) entspricht. Liegen beispielsweise Temperaturwerte T zwischen den Temperaturwerten, für die die Sollverläufe vorgegeben sind, kann das Steuergerät zwischen den Sollverläufen interpolieren. Im dargestellten Beispiel ist der erste Sollverlauf für einen Temperaturwert von T= -20°C und der zweite Sollverlauf für einen Temperaturwert von T= 0°C linear ansteigend. Erfindungswesentlich ist, daß die Steilheit der Sollverläufe mit steigendem Temperaturwert T zunimmt. Der dritte Sollverlauf weist beispielsweise bei einem definierten unteren Drehzahlwert n1 einen Knick in Form eines Konstantbereiches auf. Dieser Konstantbereich kann beispielsweise für eine Wartezeit vorgegeben werden, in der Bauteile, wie z. B. die Spritzversteller bei Diesel-Brennkraftmaschinen, eine Funktion erfüllt haben, die Voraussetzung für das weitere Ansteigen der Brennkraftmaschinen-Drehzahl darstellt.A start case is defined in the control unit, for example, in that the engine speed is below an upper limit value n Start , which corresponds, for example, to the value of the idling speed (e.g. 800 revolutions per minute). For example, if temperature values T lie between the temperature values for which the target profiles are specified, the control device can interpolate between the target profiles. In the example shown, the first set course for a temperature value of T = -20 ° C and the second set course for a temperature value of T = 0 ° C increases linearly. It is essential to the invention that the steepness of the desired courses increases with increasing temperature value T. The third target curve has a kink in the form of a constant range, for example at a defined lower speed value n 1 . This constant range can be specified, for example, for a waiting time in which components, such as. B. the injection adjuster in diesel engines have fulfilled a function that is a prerequisite for the further increase in the engine speed.
Die Zumessung der Kraftstoffmenge wird ohne Notwendigkeit eines Vorsteuerwertes derart geregelt, daß der in Abhängigkeit vom Temperaturwert T vorgegebene Sollverlauf der Brennkraftmaschinen-Drehzahl nsoll erreicht wird. Diese spezielle Regelung für den Startfall wird beispielsweise abgebrochen, wenn der obere Grenzwert nStart erreicht ist und somit der Starthochlauf beendet werden kann. Danach wird zu den üblichen Steuer- und Regelstrategien für die Kraftstoffzumessung übergegangen.The metering of the fuel quantity is regulated without the need for a pilot control value in such a way that the desired course of the internal combustion engine speed n target, which is predetermined as a function of the temperature value T, is achieved. This special regulation for the start case is terminated, for example, when the upper limit value n Start has been reached and the start-up run can thus be ended. Then the usual control strategies for fuel metering are used.
Zwar wird nach dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel das Starten einer Brennkraftmaschine bei sehr niedrigen Temperaturwerten T länger dauern als bei hohen Temperaturwerten. Da dieser Zeitunterschied jedoch nur geringfügig, die Reduzierung der Abgasemissionen jedoch erheblich ist, ist eine Akzeptanz dieses Regelverfahrens bei einem umweltbewußten Fahrer zu erwarten. Die Kundenanforderungen werden dadurch erfüllt. Insbesondere bei Dieselkraftfahrzeugen wird der bekannte Startrauch durch das erfindungsgemäße Verfahren vollständig vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei automatisierten Startvorgängen besonders vorteilhaft.Although starting according to the embodiment of the invention an internal combustion engine at very low temperature values T longer last than at high temperature values. Because of this time difference, however only minor, but the reduction in exhaust emissions is significant, is an acceptance of this control procedure by an environmentally conscious driver expected. This fulfills the customer requirements. In the case of diesel vehicles in particular, the known starter smoke is caused by completely avoided the method according to the invention. The method according to the invention is also used for automated starting processes particularly advantageous.
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