EP1336040A2 - Verfahren zum einspritzen von kraftstoff während der startphase einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum einspritzen von kraftstoff während der startphase einer brennkraftmaschine

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EP1336040A2
EP1336040A2 EP01996678A EP01996678A EP1336040A2 EP 1336040 A2 EP1336040 A2 EP 1336040A2 EP 01996678 A EP01996678 A EP 01996678A EP 01996678 A EP01996678 A EP 01996678A EP 1336040 A2 EP1336040 A2 EP 1336040A2
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EP
European Patent Office
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crankshaft
internal combustion
combustion engine
injector
cylinder
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EP01996678A
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Klaus Bayerle
Harry SCHÜLE
Steffen Gessner
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Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
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    • F02D41/047—Taking into account fuel evaporation or wall wetting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine

Definitions

  • the present invention relates to a method for injecting fuel into a multi-cylinder internal combustion engine.
  • the cylinders are divided into a first and a second cylinder group depending on the two different levels of the camshaft signal.
  • the cylinders of the first group are supplied with the pre-injectors (group injectors) immediately after a start detection, while the cylinders of the second group are supplied with the pre-injectors with a time delay, either in a predetermined order or in a normal sequential order, depending on whether synchronization between the camshaft and crankshaft has already taken place.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for injecting fuel into a multi-cylinder internal combustion engine, which enables an emission-optimized quick start of the internal combustion engine.
  • the present invention is based on the knowledge that an internal combustion engine is disengaged after being switched off
  • n standstill angle positions are initially unknown.
  • the number of unknown standstill angular positions can be reduced to n / 2.
  • a cylinder can be selected which is the first to be supplied with a pre-injector, while the other pre-injectors are released later.
  • the first cylinders are not supplied with the pilot injectors at the same time, but always at different times.
  • the standstill angular positions are divided into two groups, and that group is determined which comprises the current standstill angular position at which the internal combustion engine has stopped.
  • the first group whose inlet valve is closed or at least predominantly closed when the first pilot injector is dispensed is the first to be supplied with a pilot injector.
  • the angular distance between the angular position at which the first pre-injector is delivered and the angular position of the first synchronization pulse are expediently compared with the angular distance between two adjacent stored standstill angular positions and as a function of this comparison determines the order of the next pre-injections.
  • the method according to the invention ensures that all pre-injectors actually take part in the combustion, so that the pollutant emissions, in particular the HC emissions, drop to the level of a sequential start. Nevertheless, an early fuel injection is possible, so that the method according to the invention enables a faster start compared to a sequential starting method.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of an internal combustion engine in the form of a gasoline engine with gasoline injection;
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams in which speed, camshaft, crankshaft, injector and intake valve signals are plotted over time.
  • FIG. 1 shows a schematic partial section through an internal combustion engine which, in the exemplary embodiment described, is designed for illustration purposes as a four-cylinder gasoline engine with gasoline injection.
  • a common electronic control unit 1 is assigned to the internal combustion engine 3, which controls the ignition, fuel injection and other processes of the internal combustion engine.
  • At least one inlet valve 6 and at least one injection valve 2 are assigned to each cylinder 7.
  • the injection valve 2 injects fuel into the intake manifold immediately before or onto the valve plate of the intake valve 6.
  • the crankshaft 8 is assigned a crankshaft sensor 4 with a toothed sensor wheel, which generates a crankshaft signal CRK representing the crankshaft angle (see lower half of FIGS. 2 and 3).
  • the camshaft 5, which controls the intake valves 6 and rotates at half the speed of the crankshaft 8, is assigned a camshaft sensor 9 for generating a camshaft signal CAM (see lower half of FIGS. 2 and 3).
  • the camshaft 5 can be connected to the crankshaft 8 in a rotationally fixed manner or can also be adjustable in angle relative to it.
  • crankshaft signal CRK corresponds to one tooth of the transmitter wheel, a double tooth gap after every 60 teeth serving as synchronization pulse S for one full revolution of the crankshaft 8.
  • the camshaft signal CAM has two different levels, which are assigned to two successive revolutions of the crankshaft.
  • the camshaft signal CAM and the crankshaft signal CRK with its synchronization pulses S allow the crankshaft position to be clearly assigned in the work cycle.
  • the camshaft signal can also have other pulse and level shapes; however, it should be ensured that the camshaft signal allows each work cycle to be divided into two segments (360 °) corresponding to two successive crankshaft revolutions (720 °).
  • the injection valves 2 can therefore be controlled and actuated in the usual sequential injection mode with the aid of the crankshaft signal and camshaft signal.
  • the crankshaft position and thus the position of the pistons is not yet known, and there may also be no synchronization between the camshaft and the crankshaft. Injection in sequential injection mode is therefore not possible.
  • the speed N of the internal combustion engine is plotted over time.
  • the control signals IV1-IV4 for the four injection valves are plotted over time for the four cylinders 1 to 4 of the four-cylinder internal combustion engine, the four pilot injectors I being designated II-14.
  • the control signals EV1 - EV4 for the four intake valves are plotted over time, the opening impulses for the opening of the intake valves being designated E1 - E4.
  • the top two dead lines of FIG. 2 show the pulses for the top dead center (TDC1-TDC4) of the four cylinders and top dead center (TDC1) of the cylinder 1.
  • a starter identification E is provided for starting the internal combustion engine.
  • the camshaft signal CAM is either high or low, in the example of FIG. 2 low.
  • the cylinders 1 to 4 can be divided into two groups (in the example the Figure 2 in a first group with the cylinders 3, 4 and a second group with the cylinders 1, 2).
  • this also makes it known whether the internal combustion engine has stopped in the first two standstill angular positions or the second two standstill positions. In other words, the number of unknown standstill angular positions is reduced to two.
  • the two cylinders 3, 4 of the first cylinder group are supplied with the pre-injectors at a predetermined angular distance from the starter detection E (for example after eight recognized and valid teeth of the crankshaft sensor), as indicated by the pre-injectors 13 'and 14.
  • the pre-injector 13 ′ would be dispensed shortly before the associated intake valve EV3 was closed, which would lead to over-riching of the fuel-air mixture and to the discharge of unburned fuel.
  • Starter detection E supplies only the cylinder whose inlet valve is closed or predominantly closed with the pre-injector; in the example of FIG. 2, this is the cylinder 4 with the pre-injector 14.
  • the pre-injector 13 ' is not dispensed at this time, as indicated by a dotted line P.
  • the crankshaft has stopped 20 teeth before the first synchronization pulse S. Therefore, if the first synchronization pulse S has already occurred after 28 teeth from start detection E (ie 20 teeth after the first pre-injector 14) (which is the case in the example in FIG. 2), it can be seen that the crankshaft had stopped 20 teeth before the synchronization pulse S. As soon as the synchronization pulse S has occurred, the internal combustion engine is synchronized, and thus a defined sequence of the pre-injections occurring after the synchronization pulse S can be determined by the central control unit 1.
  • start detection E ie 20 teeth after the first pre-injector 14
  • the diagram in FIG. 3 corresponds to that in FIG. 2, apart from the fact that at the time of the start detection E the camshaft signal CAM is high and the internal combustion engine 50 ( ⁇ 7) teeth of the crankshaft sensor has stopped before the first synchronization pulse S. Since the camshaft signal CAM is high-level at the time of the start detection E, the first cylinder group is formed by the cylinders 1, 2 and the second cylinder group by the cylinders 3, 4. In this case (after eight recognized and valid teeth of the crankshaft sensor) only the cylinder 2 is supplied with the pre-sprayer 12, while that in the previously known one
  • Method provided pre-injector II 'for the cylinder 1 is omitted. Since, in this example, 28 teeth after the start detection E no synchronization pulse S has yet occurred, the next or the next pre-injector with a predetermined angular distance from the angular position at which the first pre-injector was emitted is delivered. As soon as the first synchronization pulse S has occurred, the sequence of the following pre-injectors can be determined again by the central control unit 1 in sequential injection mode.

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Abstract

Beim Start einer Brennkraftmaschine mit Benzineinspritzung werden zum Aufbau eines Wandfilms in den Zylindern und gleichzeitiger Bereitstellung eines zündfähigen Gemischs für die erste Verbrennung sogenannte Vorabeinspritzer (I) abgesetzt. Da zu diesem Zeitpunkt noch keine Synchronisation zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle vorhanden ist und die Position der Kolben unbekannt ist, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Reihenfolge der Vorabeinspritzer (I) in Abhängigkeit von im voraus bekannten möglichen Stillstandswinkelpositionen der Brennkraftmaschine bestimmt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff während der Start- phase einer Brennkraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine .
Es ist bekannt, beim Start eines Ottomotors die Zylinder je einmal mit einem sogenannten Vorabeinspritzer zu versorgen, um die Zylinderwände zu benetzen und gleichzeitig ein zündfähiges Gemisch für die erste Verbrennung bereitzustellen. Da zu diesem Zeitpunkt noch keine Synchronisation zwischen No- ckenwelle und der Kurbelwelle vorhanden und die Position der Kolben unbekannt ist, ist eine gezielte Vorabeinspritzstrate- gie erforderlich, um den Ausstoß von unverbranntem Kraftstoff und somit die Schadstoffemissionen während des Starts zu minimieren.
Bei einem aus der EP 0 371 158 Bl bekannten Verfahren werden die Zylinder in Abhängigkeit von den beiden unterschiedlichen Pegeln des Nockenwellensignals in eine erste und eine zweite Zylindergruppe unterteilt. Die Zylinder der ersten Gruppe werden unmittelbar nach einer Starterkennung zeitgleich mit den Vorabeinspritzern (Gruppeneinspritzer) versorgt, während die Zylinder der zweiten Gruppe zeitlich verzögert mit den Vorabeinspritzern versorgt werden, und zwar entweder in vorbestimmter Reihenfolge oder in normaler sequentieller Reihen- folge, je nachdem, ob eine Synchronisation zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle bereits stattgefunden hat .
Es hat sich nun gezeigt, dass bei diesem Verfahren in 50 % aller Starts nicht alle Vorabeinspritzer für die Zylinder der ersten Gruppe zur Verbrennung kommen, da ein Teil der Vorabeinspritzer in Abhängigkeit von der Stillstandsposition der Brennkraftmaschine und der Position der Einlassventile auf ein offenes bzw. gerade schließendes Einlassventil trifft. Ein solcher Zustand sollte im Hinblick auf die immer strenger werdenden gesetzlichen Abgasbestimmungen vermieden werden. Eine entsprechende überhöhte Schadstoffemission ließe sich zwar dadurch vermeiden, dass die Vorabeinspritzer erst abgesetzt werden, wenn die genaue Position und Zuordnung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle bekannt sind, so dass dann ein „sequentieller Start" durchgeführt werden könnte. Die Folge wäre jedoch ein verzögerter Start.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine mehrzy- lindrige Brennkraftmaschine anzugeben, das einen emissionsop- timierten Schnellstart der Brennkraftmaschine ermöglicht.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert .
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ei- ne Brennkraftmaschine nach dem Abschalten im ausgekuppelten
Zustand immer an bestimmten diskreten Positionen stehen bleibt, wobei die Anzahl der diskreten Positionen über zwei Kurbelwellenumdrehungen (760°) immer der Anzahl der Zylinder entspricht. Im Fall von n Zylindern sind dies somit n Still- stands-Winkelpositionen.
Beim Start der Brennkraftmaschine sind diese n Stillstandswinkelpositionen zunächst unbekannt. Mit Hilfe des Nockenwellensignals kann jedoch die Anzahl der unbekannten Still- stands-Winkelpositionen auf n/2 reduziert werden. Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängigkeit von dem Nockenwellensignal und den gespeicherten Stillstandswinkelpositionen ein Zylinder ausgewählt werden, der als erster mit einem Vorabeinspritzer versorgt wird, während die üb- rigen Vorabeinspritzer später abgesetzt werden. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen vorbekannten Verfahren werden somit die ersten Zylinder nicht zeitgleich, sondern immer zeitlich versetzt zueinander mit den Vorabeinspritzern versorgt.
Vorzugsweise wird in Abhängigkeit von dem Nockenwellensignal, das eine Unterteilung jedes Arbeitsspiels in zwei Segmente entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Kurbelwellenumdrehungen erlaubt, die Stillstands-Winkelpositionen in zwei Gruppen unterteilt, und es wird diejenige Gruppe ermittelt, welche die aktuelle Stillstands-Winkelposition umfasst, an der die Brennkraftmaschine stehengeblieben ist. Vorteilhafterweise wird nur derjenige Zylinder der ersten Gruppe, dessen Einlassventil bei Abgabe des ersten Vorabeinspritzers mit Sicherheit geschlossen oder zumindest überwiegend geschlossen ist, als erster mit einem Vorabeinspritzer versorgt.
Um die Reihenfolge der nächsten Vorabeinspritzer zu bestimmen, wird zweckmäßigerweise der Winkelabstand zwischen der Winkelposition, an der der erste Vorabeinspritzer abgegeben wird, und der Winkelposition des ersten Synchronisationsim- pulses mit dem Winkelabstand zwischen zwei benachbarten gespeicherten Stillstands-Winkelpositionen verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Reihenfolge der nächsten Vorabeinspritzer bestimmt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sichergestellt, dass alle Vorabeinspritzer tatsächlich an der Verbrennung teilnehmen, so dass die Schadstoffemissionen, insbesondere die HC-Emissionen auf das Niveau eines sequentiellen Starts sinken. Dennoch ist eine frühe Kraftstoffeinspritzung mög- lieh, so dass das erfindungsgemäße Verfahren einen schnelleren Start gegenüber einem sequentiellen Startverfahren ermöglicht .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Anhand der Zeichnungen wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert . Es zeigt :
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Brennkraftmaschine in Form eines Ottomotors mit Benzineinspritzung;
Figuren 2 und 3 Diagramme, in denen über der Zeit Drehzahl-, Nockenwellen-, Kurbelwellen-, Einspritzventil- und Einlassventil-Signale aufgetragen sind.
Die Figur 1 zeigt einen schematischen Teilschnitt durch eine Brennkraftmaschine, welche im beschriebenen Ausführungsbei- spiel zu Veranschaulichungszwecken als Vierzylinder-Ottomotor mit Benzineinspritzung ausgebildet ist.
Der Brennkraftmaschine 3 ist in üblicher Weise ein zentrales elektronisches Steuergerät 1 zugeordnet, das die Zündung, Kraftstoffeinspritzung und andere Vorgänge der Brennkraftma- schine steuert. Jedem Zylinder 7 ist mindestens ein Einlassventil 6 und mindestens ein Einspritzventil 2 zugeordnet. Das Einspritzventil 2 spritzt Kraftstoff in das Saugrohr unmittelbar vor oder auf den Ventilteller des Einlassventils 6 ab.
Der Kurbelwelle 8 ist ein Kurbelwellensensor 4 mit einem gezahnten Geberrad zugeordnet, das ein den Kurbelwellenwinkel darstellendes Kurbelwellensignal CRK (siehe untere Hälfte der Figuren 2 und 3) erzeugt. Der Nockenwelle 5, die die Einlassventile 6 steuert und mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle 8 dreht, ist ein Nockenwellensensor 9 zum Erzeugen eines Nockenwellensignals CAM (siehe untere Hälfte der Figuren 2 und 3) zugeordnet. Die Nockenwelle 5 kann mit der Kurbelwelle 8 drehfest verbunden oder auch relativ zu ihr winkelverstellbar sein.
In den Figuren 2 und 3, untere Hälfte, sind jeweils das Kurbelwellensignal CRK, das Nockenwellensignal CAM und die Dreh- zahl N über der Zeit aufgetragen. Jeder Impuls des Kurbelwellensignals CRK entspricht einem Zahn des Geberrades, wobei eine doppelte Zahnlücke nach jeweils 60 Zähnen als Synchronisationsimpuls S für jeweils eine volle Umdrehung der Kurbel- welle 8 dient . Das Nockenwellensignal CAM hat zwei unterschiedliche Pegel, die zwei aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Kurbelwelle zugeordnet sind. Das Nockenwellensignal CAM und das Kurbelwellensignal CRK mit seinen Synchronisationsimpulsen S erlauben eine eindeutige Zuordnung der Kurbelwellen- Stellung im Arbeitsspiel .
Das Nockenwellensignal kann auch andere Impuls- und Pegelformen aufweisen; es sollte jedoch gewährleistet sein, dass das Nockenwellensignal eine Unterteilung jedes Arbeitsspiels in zwei Segmente (ä 360°) entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Kurbelwellenumdrehungen (720°) erlaubt.
Bei normalem Betrieb der Brennkraftmaschine können daher mit Hilfe des Kurbelwellensignals und Nockenwellensignals die Einspritzventile 2 im üblichen sequentiellen Einspritzbetrieb angesteuert und betätigt werden. Beim Start ist jedoch die Kurbelwellenstellung und damit die Stellung der Kolben noch nicht bekannt, und es ist ggfs. auch noch keine Synchronisation zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle vorhanden. Eine Einspritzung im sequentiellen Einspritzbetrieb ist daher nicht möglich.
Versuche haben nun gezeigt, dass eine Brennkraftmaschine nach dem Abschalten im ausgekuppelten Zustand immer an diskreten Positionen Stehen bleibt. Bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine sind dies genau vier Positionen über jeweils 760° der Kurbelwellendrehung. Für das verzahnte Geberrad des Kurbelwellensensors 4 ergeben sich hierbei beispielsweise immer die Positionen entweder 20 (± 7) Zähne oder 50 (± 7) Zähne vor einem Synchronisationsimpuls S. Der Winkelabstand zwischen diesen Positionen beträgt somit 180° (± 42°) . Bei einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine ergeben sich in entsprechen- der Weise als Positionen für das verzahnte Geberrad des Kurbelwellensensors z. B. 5 oder 25 oder 45 Zähne vor dem nächsten Synchronisationsimpuls S; der Winkelabstand zwischen den Positionen beträgt dann 120°. Generell gilt, dass die Anzahl der Stillstands-Winkelpositionen, an der eine Brennkraftmaschine Stehen bleibt, der Anzahl der Zylinder entspricht. Im übrigen hat sich gezeigt, dass mit größer werdender Zylinderzahl die Stillstands-Winkelpositionen immer diskreter werden.
Der oben geschilderte Sachverhalt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dazu ausgenutzt, eine optimale Strategie zum Abgeben von Vorabeinspritzern während der Startphase zu entwickeln. Zur Erläuterung dieser Vorabeinspritzstrategie sei zunächst auf Figur 2 Bezug genommen.
In der unteren Hälfte der Figur 2 sind neben dem Kurbelwellensignal CRK und dem Nockenwellensignal CAM die Drehzahl N der Brennkraftmaschine über der Zeit aufgetragen. In der oberen Hälfte der Figur 2 sind für die vier Zylinder 1 bis 4 der Vierzylinder-Brennkraftmaschine die Ansteuersignale IV1 - IV4 für die vier Einspritzventile über der Zeit aufgetragen, wobei die vier Vorabeinspritzer I mit II - 14 bezeichnet sind. Außerdem sind die Ansteuersignale EV1 - EV4 für die vier Einlassventile über der Zeit aufgetragen, wobei die Öffnungs- impulse für die Öffnung der Einlassventile mit El - E4 bezeichnet sind. Außerdem sind in den beiden obersten Zeilen der Figur 2 die Impulse für den oberen Totpunkt (TDC1 - TDC4) der vier Zylinder bzw. den oberen Totpunkt (TDC1) des Zylinders 1 dargestellt.
Wie in Figur 2 in Zusammenhang mit der Drehzahl angedeutet, ist für den Start der Brennkraftmaschine eine Starterkennung E vorgesehen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Nockenwellensignal CAM entweder hoch- oder niederpegelig, im Beispiel der Figur 2 niederpegelig. Damit können - z.B. wie bei dem eingangs beschriebenen Verfahren nach der EP 0 371 158 Bl - die Zylinder 1 bis 4 in zwei Gruppen unterteilt werden (im Beispiel der Figur 2 in eine erste Gruppe mit den Zylindern 3, 4 und einer zweiten Gruppe mit den Zylindern 1, 2) . Außerdem ist hierdurch auch bekannt, ob die Brennkraftmaschine in den ersten beiden Stillstands-Winkelpositionen oder den zweiten beiden Stillstandspositionen stehengeblieben ist. Anders ausgedrückt, reduziert sich die Anzahl der unbekannten Stillstands-Winkelpositionen auf zwei.
Bei dem eingangs beschriebenen vorbekannten Verfahren werden in vorgegebenem Winkelabstand zur Starterkennung E (beispielsweise nach acht erkannten und gültigen Zähnen des Kurbelwellensensors) die beiden Zylinder 3, 4 der ersten Zylindergruppe zeitgleich mit den Vorabeinspritzern versorgt, wie durch die Vorabeinspritzer 13' und 14 angedeutet ist. Hierbei würde jedoch der Vorabeinspritzer 13' kurz vor Schließen des zugehörigen Einlassventils EV3 abgegeben werden, was zu einer Überfettung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und zum Ausstoß unverbrannten Kraftstoffs führen würde.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher nach der
Starterkennung E nur derjenige Zylinder, dessen Einlassventil mit Sicherheit geschlossen oder überwiegend geschlossen ist, mit dem Vorabeinspritzer versorgt; im Beispiel der Figur 2 ist dies der Zylinder 4 mit dem Vorabeinspritzer 14. Der Vor- abeinspritzer 13' wird dagegen, wie durch eine gepunktete Linie P angedeutet, zu diesem Zeitpunkt nicht abgegeben.
Wie bereits erwähnt, ist zum Zeitpunkt der Abgabe des ersten Vorabeinspritzers 14 noch nicht bekannt, ob die Brennkraftma- schine an der ersten oder zweiten Stillstands-Winkelposition
(z. B. 50 oder 20 Zähne vor dem ersten Synchronisationsimpuls S) stehengeblieben ist. Bei dem Beispiel der Figur 2 ist die Kurbelwelle 20 Zähne vor dem ersten Synchronisationsimpuls S stehengeblieben. Wenn daher nach 28 Zähnen ab Starterkennung E (also 20 Zähne nach dem ersten Vorabeinspritzer 14) bereits der erste Synchronisationsimpuls S aufgetreten ist (was im Beispiel der Figur 2 der Fall ist) , so ist erkennbar, dass die Kurbelwelle 20 Zähne vor dem Synchronisationsimpuls S stehengeblieben war. Sobald der Synchronisationsimpuls S aufgetreten ist, ist die Brennkraftmaschine synchronisiert, und somit kann eine definierte Reihenfolge der nach dem Synchro- nisationsimpuls S erfolgenden Vorabeinspritzer von dem zentralen Steuergerät 1 bestimmt werden.
Wie sich dem Diagramm der Figur 2 entnehmen lässt, wird hierdurch erreicht, dass sämtliche Vorabeinspritzer II bis 14 vor dem Öffnen des zugehörigen Einlassventils El bis E4 oder zumindest zu Beginn des Öffnungsvorganges (Einlassventil EV4) abgesetzt werden. Somit können alle Vorabeinspritzer an der Verbrennung teilnehmen, so dass die Schadstoffemissionen durch unverbrannt ausgestoßenen Kraftstoff nicht größer als bei einem Start mit sequentiellem Einspritzbetrieb sind. Da eine Zündung in den vier Zylindern zum frühestmöglichen Zeitpunkt ermöglicht wird, erlaubt diese Vorabeinspritzstrategie einen Schnellstart der Brennkraftmaschine.
Das Diagramm der Figur 3 entspricht dem der Figur 2, abgesehen davon, dass zum Zeitpunkt der Starterkennung E das Nockenwellensignal CAM hochpegelig ist und die Brennkraftmaschine 50 (± 7) Zähne des Kurbelwellensensors vor dem ersten Synchronisationsimpuls S stehengeblieben ist. Da zum Zeit- punkt der Starterkennung E das Nockenwellensignal CAM hochpegelig ist, wird die erste Zylindergruppe von den Zylindern 1, 2 und die zweite Zylindergruppe von den Zylindern 3, 4 gebildet. In diesem Fall wird (nach acht erkannten und gültigen Zähnen des Kurbelwellensensors) nur der Zylinder 2 mit dem Vorabspritzer 12 versorgt, während der bei dem vorbekannten
Verfahren vorgesehene Vorabeinspritzer II' für den Zylinder 1 weggelassen wird. Da bei diesem Beispiel 28 Zähne nach der Starterkennung E noch kein Synchronisationsimpuls S aufgetreten ist, werden der nächste bzw. die nächsten Vorabeinsprit- zer mit vorgegebenem Winkelabstand zu der Winkelposition, an der der erste Vorabeinspritzer abgegeben wurde, abgegeben. Sobald der erste Synchronisationsimpuls S aufgetreten ist, kann die Reihenfolge der folgenden Vorabeinspritzer wieder von dem zentralen Steuergerät 1 im sequentiellen Einspritzbetrieb bestimmt werden.

Claims

1UPatentansprüche
1. Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in eine mehrzy- lindrige Brennkraftmaschine mit
mindestens einem Einspritzventil (2) je Zylinder (7) ,
einer Nockenwelle (5) zur Betätigung der Einlassventile (6) , die mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle (8) umläuft,
einem Nockenwellensensor (9) , der ein periodisches Nockenwellensignal (CAM) liefert,
einem Kurbelwellensensor (4) , der ein den Kurbelwellenwinkel darstellendes Kurbelwellensignal (CRK) mit einem Synchronisationsimpuls (S) je Kurbelwellenumdrehung liefert, und
einem zentralen Steuergerät (1) , das die Einspritzventile (2) so steuert, dass sie während einer Startphase je einen Kraft- Stoff-Vorabeinspritzer (I) pro Zylinder (7) und anschließend von dem Steuergerät (1) ermittelte KraftStoffmengen im normalen sequentiellen Einspritzbetrieb einspritzen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem zentralen Steuergerät (1) eine der Zylinderanzahl entsprechende Anzahl Stillstands-Winkelpositionen der Kurbelwelle (8) , an denen die Brennkraftmaschine (3) nach Abschalten im ausgekuppelten Zustand stehen bleibt, gespeichert werden,
und dass während der Startphase die Zylinder (7) in Abhängigkeit von dem Nockenwellensignal (CAM) und den gespeicherten Stillstands-Winkelpositionen zeitlich nacheinander mit den Vorabeinspritzern (I) versorgt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass das Nockenwellensignal (CAM) eine Unterteilung jedes Arbeitsspiels in zwei Segmente (360°) ent- sprechend zwei aufeinanderfolgenden Kurbelwellenumdrehungen (720°) erlaubt und dass in Abhängigkeit von dem Nockenwellensignal (CAM) die Stillstands-Winkelpositionen in zwei Gruppen unterteilt werden und diejenige Gruppe ermittelt wird, welche die aktuelle Stillstands-Winkelposition umfasst, an der die Brennkraftmaschine stehengeblieben ist .
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass in Abhängigkeit von dem Nockenwellen- signal (CAM) die Zylinder in eine erste und zweite Gruppe unterteilt werden und dass aus der ersten Zylindergruppe in Abhängigkeit von der ermittelten Gruppe der Stillstands- Winkelpositionen ein Zylinder ausgewählt wird, der als erster mit einem Vorabeinspritzer (I) versorgt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass derjenige Zylinder der ersten Gruppe, dessen Einlassventil mit Sicherheit geschlossen oder zumindest überwiegend geschlossen ist, als erster mit einem Vorab- einspritzer versorgt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass der Winkelabstand zwischen der Kurbelwellen-Winkelposition, an der der erste Vorabeinspritzer (I) abgegeben wird, und der Winkelposition des ersten Synchronisationsimpulses (S) mit dem Winkelabstand zwischen zwei benachbarten gespeicherten Stillstands-Winkelpositionen verglichen wird und in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Reihenfolge der nächsten Vorabeinspritzer (I) bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nach Auftreten des ersten Synchronisationsimpulses (S) die Reihenfolge der verbleibenden Vorabeinspritzer (I) im sequentiellen Betrieb bestimmt wird.
EP01996678A 2000-11-16 2001-11-15 Verfahren zum einspritzen von kraftstoff während der startphase einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1336040B1 (de)

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