EP1590563B1

EP1590563B1 - Method for controlling a direct injection of an internal combustion engine

Info

Publication number: EP1590563B1
Application number: EP04701940A
Authority: EP
Inventors: Johannes Beer; Achim Koch; Harry SCHÜLE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: KR20050095642A; DE10304449B4; DE502004002087D1; US20060144363A1; JP2006514222A; US7182062B2; KR101020321B1; WO2004070184A1; DE10304449A1; EP1590563A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer direkten Einspritzung einer Brennkraftmaschine bei einem Neustart der Brennkraftmaschine. Für den Einsatz in modernen Kraftfahrzeugen ist es erforderlich, dass die Brennkraftmaschine kurzzeitig abgestellt und wieder in Betrieb genommen werden kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Fahrzeug an einer roten Ampel steht und durch das Abstellen der Brennkraftmaschine Kraftstoff und Abgase eingespart werden.The invention relates to a method for controlling a direct injection of an internal combustion engine during a restart of the internal combustion engine. For use in modern motor vehicles, it is necessary that the internal combustion engine can be switched off for a short time and put back into operation. This is particularly advantageous when the vehicle is at a red light and saved by turning off the engine fuel and exhaust gases.

Zur Realisierung dieser häufigen Start-Stopp Situationen werden beispielsweise Motor/Generatorkombinationen eingesetzt, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine entweder als elektrischer Motor zum Starten der Brennkraftmaschine oder als Generator zum Gewinnen von elektrischer Energie durch die Brennkraftmaschine eingesetzt werden können. Aus DE 19 741 294 A1 ist ein derartiger Antrieb eines Kraftfahrzeuges bekannt, der einen Start-Stopp-Betrieb der Brennkraftmaschine unterstützt und durch den Einsatz eines elektrischen Motors einen schnellen Selbstlauf des Verbrennungsmotors bewirkt. Dabei wird beim Start des Verbrennungsmotors die Kurbelwelle über eine in Motorbetrieb geschaltete elektrische Maschine, die mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors kraftschlüssig gekoppelt ist, in eine vorgegebene Startposition gebracht. Nach Erreichen der Startposition der Kurbelwelle wird eine Direkteinspritzung des Kraftstoffes gestartet und die Zündung des Kraftstoffes bewirkt. Während des gesamten Startvorgangs gibt die elektrische Maschine ein Drehmoment an die Kurbelwelle ab.For the realization of these frequent start-stop situations, for example, motor / generator combinations are used, which can be used depending on the operating condition of the engine either as an electric motor for starting the engine or as a generator for obtaining electrical energy by the internal combustion engine. From DE 19 741 294 A1, such a drive of a motor vehicle is known, which supports a start-stop operation of the internal combustion engine and causes by the use of an electric motor rapid self-running of the internal combustion engine. In this case, when the internal combustion engine is started, the crankshaft is brought into a predetermined starting position via an electrical machine connected in engine operation, which is coupled non-positively to the crankshaft of the internal combustion engine. After reaching the start position of the crankshaft direct injection of the fuel is started and the ignition of the fuel causes. Throughout the starting process, the electric machine outputs torque to the crankshaft.

Aus DE 19 835 045 C2 ist ein Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung und Fremdzündung bekannt. Das bekannte Verfahren weist eine Bremsvorrichtung auf, mit der die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine beim Abstellen der Brennkraftmaschine in einer festgelegten Winkelstellung angehalten wird. Die festgelegte Winkelstellung entspricht einem Arbeitstakt eines Kolbens der Brennkraftmaschine, so dass die Brennkraftmaschine durch Einspritzen von Kraftstoff und Zünden des Kraftstoffs in den Zylinder des Kolbens, der sich im Arbeitstakt befindet, ohne zusätzliche Hilfe gestartet werden kann.From DE 19 835 045 C2 a method for starting an internal combustion engine with direct fuel injection and spark ignition is known. The known method has a braking device with which the crankshaft of the internal combustion engine is stopped when stopping the internal combustion engine in a predetermined angular position. The predetermined angular position corresponds to a working stroke of a piston of the internal combustion engine, so that the internal combustion engine can be started by injecting fuel and igniting the fuel in the cylinder of the piston, which is in the power stroke, without additional assistance.

Aus DE 10 039 948 A1 ist ein Verfahren zum Starten der Brennkraftmaschine bekannt, bei dem mit Hilfe eines Kurbelwinkelsensors die Stellung der Kurbelwelle erfasst und ein Zylinder ermittelt wird, der sich kurz nach dem oberen Totpunkt befindet. In den Brennraum des Zylinders wird ein Kraftstoff-Luft-Gemisch eingeblasen. Dazu sind elektromagnetisch betätigbare Einlassventile vorgesehen. Anschließend wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet, so dass die Brennkraftmaschine ohne eine elektrische Startmaschine gestartet werden kann. Diese Funktionsweise ist insbesondere bei einem Start-Stopp-Betrieb von Vorteil.From DE 10 039 948 A1 a method for starting the internal combustion engine is known in which detected by means of a crank angle sensor, the position of the crankshaft and a cylinder is determined, which is located shortly after top dead center. In the combustion chamber of the cylinder, a fuel-air mixture is injected. For this purpose electromagnetically actuated intake valves are provided. Subsequently, the fuel-air mixture is ignited, so that the internal combustion engine can be started without an electric starting machine. This mode of operation is particularly advantageous in start-stop operation.

US 4 766 865 A beschreibt eine Anordnung, mit der die Winkellage der Kurbelwelle in Relation zu den Zylindern erfassbar ist. Dazu ist ein Signalgenerator an der Kurbelwelle vorgesehen, dessen Umfang gemäß der Anzahl in der Zylinder der Brennkraftmaschine in N/2 gleichgroße Signalbereiche unterteilt ist. Jeder Signalbereich weist ein Identifikationsmerkmal auf. Weiterhin ist ein Signalgenerator an der Nockenwelle angeordnet, dessen Winkelbereich ebenfalls in N/2 gleiche Signalbereiche unterteilt ist. Aufgrund dieser Anordnung ist es möglich, die Lage der Kurbelwelle in Bezug auf die Zylinder der Brennkraftmaschine sofort nach dem Start der Brennkraftmaschine festzustellen.No. 4,766,865 A describes an arrangement with which the angular position of the crankshaft in relation to the cylinders can be detected. For this purpose, a signal generator is provided on the crankshaft whose circumference is equal to the number in the cylinder of the internal combustion engine in N / 2 Signal areas is divided. Each signal area has an identification feature. Furthermore, a signal generator is arranged on the camshaft whose angle range is likewise subdivided into N / 2 equal signal ranges. Due to this arrangement, it is possible to detect the position of the crankshaft with respect to the cylinders of the internal combustion engine immediately after the start of the internal combustion engine.

US 3 418 989 A beschreibt ein elektronisches Zündsystem, bei dem ein Wellenpositionsgeber verwendet wird, um ein Wellenpositionssignal und ein für die Zündung verwendetes Zeitsignal zu erzeugen. Der Wellenpositionsgeber weist n-Positionsgebersignale auf, wobei 2ⁿ gleich der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine ist. Für eine 8-Zylinder-Brennkraftmaschine sind drei Positionsanzeigelinien vorgesehen, die erforderlich sind, um acht mögliche Kombinationen der Position der Zylinder der Brennkraftmaschine erfassen zu können.US 3 418 989 A describes an electronic ignition system in which a shaft position sensor is used to generate a shaft position signal and a time signal used for ignition. The shaft position sensor has n-position encoder signals, wherein 2 ^{n is} equal to the number of cylinders of the internal combustion engine. For an 8-cylinder internal combustion engine, three position indicator lines are provided, which are required to detect eight possible combinations of the position of the cylinders of the internal combustion engine can.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved method for starting an internal combustion engine.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch die Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 8 gelöst.The object of the invention is achieved by the method according to claim 1 and by the internal combustion engine according to claim 8.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass neben einem Geber für die Kurbelwelle, der nur eine einzige Position der Kurbelwelle während einer Umdrehung der Kurbelwelle erfasst, eine Absolutgeberanordnung vorgesehen ist, mit der die absolute Winkellage der Nockenwelle oder der Kurbelwelle erfasst wird. In Abhängigkeit vom Signal der Absolutgeberanordnung wird die Einspritzung und/oder die Zündung der Brennkraftmaschine nach dem Start der Brennkraftmaschine so lange gesteuert, bis ein genaueres Signal für die Lage der Kurbelwelle vom Kurbelwellengeber erfasst wurde. Erfasst der Kurbelwellengeber die Position der Kurbelwelle, werden die Einspritzung und Zündung abhängig vom Signal des Kurbelwellengebers gesteuert. Die Absolutgeberanordnung liefert zwar grundsätzlich ein ungenaueres Signal für die Stellung der Kolben in der Brennkraftmaschine im Vergleich zum Kurbelwellengeber. Jedoch reicht die Genauigkeit dieses Signals für einen Startvorgang aus, um abhängig von dem Signal der Absolutgeberanordnung einen Kolben zu ermitteln, der sich entweder im Ansaugtakt oder im Verdichtungstakt befindet. Je nach Phasenlage der Kolben kann es relativ lange dauern, bis der Geber der Kurbelwelle die Position der Kurbelwelle erfasst und somit eine präzise Bestimmung der Lage der Kolben, d.h. eine Synchronisation möglich ist.An advantage of the method according to the invention is that in addition to a sensor for the crankshaft, which detects only a single position of the crankshaft during a revolution of the crankshaft, an absolute encoder arrangement is provided, with the absolute angular position of the Camshaft or crankshaft is detected. Depending on the signal of the absolute encoder arrangement, the injection and / or the ignition of the internal combustion engine is controlled after the start of the internal combustion engine until a more accurate signal for the position of the crankshaft has been detected by the crankshaft sensor. If the crankshaft sensor detects the position of the crankshaft, the injection and ignition are controlled depending on the signal from the crankshaft sensor. Although the absolute encoder arrangement basically provides an inaccurate signal for the position of the piston in the internal combustion engine compared to the crankshaft sensor. However, the accuracy of this signal for a start operation is sufficient to determine, depending on the signal of the absolute encoder arrangement, a piston which is either in the intake stroke or in the compression stroke. Depending on the phase position of the piston, it may take a relatively long time until the encoder of the crankshaft detects the position of the crankshaft and thus a precise determination of the position of the piston, ie a synchronization is possible.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Kraftstoff in eine Brennkammer eingespritzt, dessen Kolben sich beim Start der Brennkraftmaschine im Kompressionstakt befindet. Dieses Verfahren wird eingesetzt, wenn der Druck des Kraftstoffes höher als der Kompressionsdruck ist, der in der Brennkammer beim Verdichtungstakt herrscht. Der Kraftstoff wird bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffdirekteinspritzung von einem Kraftstoffreservoir bereitgestellt, das den Kraftstoff mit einem veränderlichen, relativ hohen Druck bereithält. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass innerhalb kürzester Zeit nach dem Startvorgang der Brennkraftmaschine, d.h. nach dem Bewegen der Kurbelwelle, ein Verbrennungsvorgang stattfindet und damit die Brennkraftmaschine über die Verbrennungsvorgänge angetrieben wird. Damit wird die Zeit, in der der Starter die Brennkraftmaschine antreiben muss, minimiert.In the method according to the invention, fuel is injected into a combustion chamber whose piston is in the compression stroke when the internal combustion engine is started. This method is used when the pressure of the fuel is higher than the compression pressure prevailing in the combustion chamber at the compression stroke. The fuel is provided in direct fuel injection internal combustion engines from a fuel reservoir that holds the fuel at a variable, relatively high pressure. This method has the advantage that within a very short time after the starting process of the internal combustion engine, ie after moving the Crankshaft, a combustion process takes place and thus the internal combustion engine is driven by the combustion processes. This minimizes the time in which the starter must drive the engine.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, bereits vor der Synchronisation der Kolben eine Einspritzung und/oder eine Zündung in einem Zylinder der Brennkraftmaschine vornehmen zu können. Folglich wird die Zeit zwischen dem anfänglichen Drehen der Kurbelwelle und der ersten Einspritzung und der ersten Verbrennung in der Brennkraftmaschine reduziert. Somit wird die Brennkraftmaschine früher über einen Verbrennungsvorgang angetrieben, so dass der zum Starten der Brennkraftmaschine verwendete Starter nur kurzzeitig benötigt wird. Dieses Verfahren ist insbesondere bei Ottomotoren mit Kraftstoff-Direkteinspritzung einsetzbar und ermöglicht die Realisierung einer Start-Stopp-Funktionalität ohne einen großen Stromverbrauch oder eine lange Beanspruchung des Starters.With the method according to the invention, it is possible to carry out an injection and / or an ignition in a cylinder of the internal combustion engine even before the synchronization of the pistons. Consequently, the time between the initial rotation of the crankshaft and the first injection and the first combustion in the internal combustion engine is reduced. Thus, the internal combustion engine is previously driven by a combustion process, so that the starter used to start the internal combustion engine is needed only for a short time. This method can be used in particular in gasoline engines with direct fuel injection and allows the realization of a start-stop functionality without a large power consumption or a long use of the starter.

Die Verwendung der Start-Stopp-Funktion erlaubt es, bei einem Fahrzeugstopp den Motor automatisch abzustellen und bei Loslassen der Bremse, bevor der Fahrer das Gaspedal betätigt, wieder automatisch zu starten. Somit kommt es für den Fahrer zu keiner merkbaren Verzögerung beim Startvorgang. Die für den Startvorgang benötigte Synchronisierung zwischen der Phasenlage der Kolben und der Einspritzung bzw. der Zündung wird durch die Verwendung des Signals des Absolutgebers früher zur Verfügung gestellt, als es durch das Signal des Gebers der Kurbelwelle möglich wäre.The use of the start-stop function makes it possible to stop the engine automatically when the vehicle stops and to automatically restart when the brake is released before the driver presses the accelerator pedal. Thus, there is no noticeable delay in the starting process for the driver. The synchronization required between the phasing of the pistons and the ignition or the ignition required for the starting process is made available earlier by the use of the signal of the absolute encoder than would be possible by the signal of the sensor of the crankshaft.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist als Absolutgeberanordnung ein Absolutgeber für die Nockenwelle vorgesehen. Der Absolutgeber erfasst sofort beim Start der Brennkraftmaschine die absolute Winkellage der Nockenwelle. Die absolute Winkellage der Nockenwelle kann näherungsweise dazu verwendet werden, um beim Start die Phasenlage der Kolben zu ermitteln. Dazu sind entsprechende Diagramme und/oder Tabellen abgespeichert.Further preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims. In a first preferred embodiment, an absolute encoder for the camshaft is provided as absolute encoder arrangement. The absolute encoder detects immediately at the start of the internal combustion engine, the absolute angular position of the camshaft. The absolute angular position of the camshaft can be used approximately to determine the phase position of the pistons at the start. For this purpose, corresponding diagrams and / or tables are stored.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind als Absolutgeberanordnung ein Winkelbereichsensor für die Nockenwelle und ein zweiter Absolutgeber für die Kurbelwelle vorgesehen. Der Winkelbereichsensor erfasst nach dem Start, in welchen von zwei Winkelbereichen sich die Nockenwelle während einer Umdrehung befindet. Der zweite Absolutgeber erfasst beim Start die absolute Winkellage der Kurbelwelle. Aus einer Kombination der beiden Signale wird die Phasenlage der Kolben ermittelt. Dazu sind entsprechende Diagramme und/oder Tabellen abgespeichert. Vorzugsweise wird in Abhängigkeit vom Signal der Absolutgeberanordnung eine Brennkammer eines Kolbens ausgewählt, der sich gerade beim Start der Brennkraftmaschine im Ansaugtakt befindet. In die Brennkammer des ausgewählten Kolbens wird während des Ansaugtaktes Kraftstoff eingespritzt. Das Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum, dessen Kolben sich im Ansaugtakt befindet, bietet den Vorteil, dass der eingespritzte Kraftstoff mit der angesaugten Luft verwirbelt wird und durch die folgende Zündung eine relativ saubere Verbrennung erreicht wird.In a further preferred embodiment, an angular range sensor for the camshaft and a second absolute encoder for the crankshaft are provided as the absolute encoder arrangement. The angle range sensor detects after the start, in which of two angular ranges, the camshaft is during one revolution. The second absolute encoder detects the absolute angular position of the crankshaft at the start. From a combination of the two signals, the phase position of the piston is determined. For this purpose, corresponding diagrams and / or tables are stored. Preferably, a combustion chamber of a piston is selected as a function of the signal of the absolute encoder arrangement, which is just in the start of the internal combustion engine in the intake stroke. In the combustion chamber of the selected piston, fuel is injected during the intake stroke. The injection of fuel into a combustion chamber, the piston is in the intake stroke, has the advantage that the injected fuel is swirled with the intake air and relatively clean combustion is achieved by the following ignition.

Vorzugsweise wird auch abhängig vom Signal der Absolutgeberanordnung ein Zündvorgang für den Brennraum gestartet, in den der Kraftstoff eingespritzt wurde. Dabei wird abhängig vom Signal der Absolutgeberanordnung der Zündzeitpunkt für die ausgewählte Brennkammer festgelegt. Somit kann auch der Zündvorgang durch das Signal der Absolutgeberanordnung relativ genau festgelegt werden, obwohl noch keine Synchronisation über die Kurbelwelle stattgefunden hat.Preferably, an ignition process for the combustion chamber is also started depending on the signal of the absolute encoder arrangement, in which the fuel was injected. In this case, the ignition timing for the selected combustion chamber is determined depending on the signal of the absolute encoder arrangement. Thus, the ignition process can be determined relatively accurately by the signal of the absolute encoder arrangement, although no synchronization has yet taken place via the crankshaft.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Geber für die Kurbelwelle vorgesehen, der an zwei Positionen während einer Umdrehung der Kurbelwelle die Position der Kurbelwelle erfasst, so dass innerhalb kürzerer Zeit eine Synchronisierung der Einspritzung und der Zündung abhängig von der Lage der Kurbelwelle durchgeführt werden kann. Somit ist die Zeit, die durch das Signal des Absolutgebers überbrückt werden muss, im Mittel reduziert.In a further preferred embodiment, a sensor for the crankshaft is provided, which detects the position of the crankshaft at two positions during one revolution of the crankshaft, so that in a shorter time a synchronization of the injection and the ignition can be performed depending on the position of the crankshaft. Thus, the time that must be bridged by the signal of the absolute encoder is reduced on average.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig.1: eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem Startergenerator,
Fig. 2: einen Ausschnitt der Brennkraftmaschine mit einem Querschnitt durch einen Zylinder,
Fig. 3: ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren,
Fig. 4: ein erstes Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 5: ein zweites Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Hochdruckstart,
Fig. 6: ein drittes Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Geberrad mit zwei Zahnlücken,
Fig. 7: eine weitere Ausführungsform einer Brennkraftmaschine und
Fig. 8: ein viertes Diagramm zur Erläuterung des Verfahrens mit Hilfe der zweiten Ausführungsform.

The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it

Fig.1: a schematic representation of an internal combustion engine with a starter generator,
Fig. 2: a detail of the internal combustion engine with a cross section through a cylinder,
Fig. 3: a flow chart for the inventive method,
Fig. 4: a first diagram for explaining the method according to the invention,
Fig. 5: a second diagram for explaining the method according to the invention in a high pressure start,
Fig. 6: a third diagram for explaining the method according to the invention with a giver wheel with two tooth gaps,
Fig. 7: another embodiment of an internal combustion engine and
Fig. 8: a fourth diagram for explaining the method using the second embodiment.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Kurbelwelle 2, die über Pleuelstangen 7 mit vier Kolben 3 verbunden ist. Die Kolben 3 sind beweglich in Zylindern 4 geführt. Ein Kolben 3 begrenzt in einem Zylinder 4 eine Brennkammer 6, in der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch eingebracht und gezündet wird. Die Kurbelwelle 2 ist in einem Gehäuse der Brennkraftmaschine drehbar gelagert und steht mit einem Startergenerator 5 in Verbindung. Jeweils zwei Kolben 3 befinden sich in der gleichen Phase. In dem dargestellten Beispiel befinden sich die zwei äußeren Zylinder 3 nahe dem oberen Totpunkt und die zwei inneren Zylinder 3 nahe dem unteren Totpunkt.Fig. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 1 with a crankshaft 2, which is connected via connecting rods 7 with four pistons 3. The pistons 3 are movably guided in cylinders 4. A piston 3 defines in a cylinder 4 a combustion chamber 6, in which a fuel-air mixture is introduced and ignited. The crankshaft 2 is rotatably mounted in a housing of the internal combustion engine and communicates with a starter generator 5 in connection. Two pistons 3 are in the same phase. In the illustrated example, the two outer cylinders 3 are near top dead center and the two inner cylinders 3 are near bottom dead center.

Bei einem Start der Brennkraftmaschine wird der Startergenerator 5 angesteuert. Dabei bringt der Startergenerator 5 die Kurbelwelle 2 zum Drehen und versetzt damit die Zylinder 3 zu Auf- und Abbewegungen in den Zylindern 4.At a start of the internal combustion engine, the starter generator 5 is activated. In this case, the starter generator 5 causes the crankshaft 2 to rotate, thereby displacing the cylinders 3 up and down in the cylinders 4.

Zwischen dem Startergenerator 5 und der Kurbelwelle 2 ist ein Freilauf angeordnet, so dass bei einsetzender Verbrennung in den Brennkammern 6 sich die Kurbelwelle 2 unabhängig von der Drehung des Startergenerators 5 drehen kann. Nach dem Startvorgang wird der Startergenerator 5 wieder abgeschaltet und die Brennkraftmaschine 1 treibt durch die Verbrennungen in den Brennkammern 6 die Kurbelwelle 2 an. Die Kurbelwelle 2 steht mit einem nicht dargestellten Antriebsstrang in Verbindung und sorgt für einen entsprechenden Antrieb eines Kraftfahrzeuges.Between the starter generator 5 and the crankshaft 2, a freewheel is arranged, so that when incipient combustion in the combustion chambers 6, the crankshaft 2 can rotate independently of the rotation of the starter generator 5. After the starting process, the starter generator 5 is switched off again and the internal combustion engine 1 drives the crankshaft 2 through the burns in the combustion chambers 6. The crankshaft 2 is in communication with a drive train, not shown, and provides for a corresponding drive of a motor vehicle.

Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen der vier Zylinder 4 der Brennkraftmaschine 1. Der Zylinder 4 weist einen Zylinderkopf auf, in dem ein Einlassventil 8 und ein Auslassventil 9 angeordnet sind. Das Einlassventil 8 und das Auslassventil 9 stehen in Wirkverbindung mit einer Nockenwelle 10. Die Nockenwelle 10 weist Antriebsnocken auf, die das Einlassventil 8 und das Auslassventil 9 zu festgelegten Zeiten öffnen bzw. schließen. Die Nockenwelle 10 ist in der Brennkraftmaschine 1 drehbar gelagert und wird von der Kurbelwelle 2 beispielsweise über eine Kette angetrieben. Das Einlassventil 8 ist einer Einlassöffnung zugeordnet, über die die Brennkammer 6 mit einem Ansaugkanal 11 in Verbindung steht. Im Ansaugkanal 11 ist eine Drosselklappe 12 angeordnet, die die Luftmenge festlegt, die bei einem Ansaugtakt eines Kolbens 3 in die Brennkammer 6 gesaugt wird.2 shows a schematic cross section through one of the four cylinders 4 of the internal combustion engine 1. The cylinder 4 has a cylinder head, in which an inlet valve 8 and an outlet valve 9 are arranged. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are operatively connected to a camshaft 10. The camshaft 10 has drive cams that open and close the intake valve 8 and the exhaust valve 9 at predetermined times. The camshaft 10 is rotatably mounted in the internal combustion engine 1 and is driven by the crankshaft 2, for example via a chain. The inlet valve 8 is assigned to an inlet opening, via which the combustion chamber 6 communicates with an intake channel 11. In the intake passage 11, a throttle valve 12 is arranged, which determines the amount of air that is sucked in an intake stroke of a piston 3 in the combustion chamber 6.

Das Auslassventil 9 ist in einer Auslassöffnung angeordnet, über die die Brennkammer 6 mit einem Abgaskanal 13 verbindbar ist. Zusätzlich zum Einlass- und Auslassventil 8, 9 sind noch eine Zündkerze 14 und ein Einspritzventil 15 im Zylinderkopf angeordnet. Das Einspritzventil 15 steht über eine Kraftstoffleitung 16 mit einem Kraftstoffspeicher 17 in Verbindung. Der Kraftstoffspeicher 17 wird von einer Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff versorgt. Im Kraftstoffspeicher 17 wird Kraftstoff mit einem variablen Druck bereitgehalten, der bei einer Ottobrennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung bis zu 180 bar abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine erreichen kann.The outlet valve 9 is arranged in an outlet opening, via which the combustion chamber 6 can be connected to an exhaust gas channel 13. In addition to the intake and exhaust valves 8, 9, a spark plug 14 and an injection valve 15 are still arranged in the cylinder head. The injection valve 15 is connected via a fuel line 16 with a fuel tank 17 in connection. The fuel accumulator 17 is supplied with fuel by a fuel pump. In the fuel accumulator 17 fuel is kept at a variable pressure, which can reach in a gasoline engine with direct fuel injection up to 180 bar depending on operating parameters of the internal combustion engine.

Der Kurbelwelle 2 ist ein Geber 18 zugeordnet, der während einer Umdrehung der Kurbelwelle 2 eine einzige Position der Kurbelwelle 2 erfasst. Dazu weist beispielsweise die Kurbelwelle 2 ein Zahnrad 35 auf, das 60 Zähne aufweist, wobei eine Lücke vorgesehen ist, die so breit wie zwei Zähne ist ((60-2) Zahnrad). Weiterhin ist ein Hall-Sensor vorgesehen, der im Bereich der Zahnreihe des Zahnrades angeordnet ist und bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 2 das Vorbeibewegen der Zahnlücke und somit eine absolute Drehposition der Kurbelwelle erfasst.The crankshaft 2 is associated with an encoder 18 which detects a single position of the crankshaft 2 during one revolution of the crankshaft 2. For this purpose, for example, the crankshaft 2, a gear 35 having 60 teeth, with a gap is provided, which is as wide as two teeth ((60-2) gear). Furthermore, a Hall sensor is provided, which is arranged in the region of the row of teeth of the gear wheel and detects the passage of the tooth gap and thus an absolute rotational position of the crankshaft during one revolution of the crankshaft 2.

Der Geber 18 steht mit einem Steuergerät 19 in Verbindung. Das Steuergerät 19 steht weiterhin mit der Drosselklappe 12, dem Einspritzventil 15, einer Zündanlage 20 und dem Startergenerator 5 in Verbindung. Die Zündanlage 20 ist wiederum über eine Zündleitung mit der Zündkerze 14 verbunden. Das Steuergerät 19 weist eine Schnittstelle 21 und eine zentrale Steuereinheit 22 auf. Weiterhin ist ein Drucksensor 36 am Kraftstoffspeicher 17 vorgesehen, der über eine Signalleitung mit dem Steuergerät 19 verbunden ist. Über die Schnittstelle 21 wird ein Datenaustausch zwischen den Sensoren und den anzusteuernden Stellgliedern, wie z.B. dem Startergenerator 5 und der Zündanlage 20, ermöglicht. Weiterhin steht die zentrale Steuereinheit 22 mit einem Festwertspeicher 23 und mit einem Datenspeicher 24 in Verbindung. Das Steuergerät 19 steht zudem mit weiteren Sensoren, wie z.B. einem Gaspedalsensor, der die Gaspedalstellung und damit den Fahrerwunsch erfasst, in Verbindung. Im Festwertspeicher 23 sind Startparameter, Verfahren und Kennlinien abgespeichert, mit denen das Steuergerät 19 Einspritzvorgänge und Zündvorgänge für die Zylinder 4 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine wie z.B. der Last und der Drehzahl steuern kann. Im Datenspeicher 24 sind variable Parameter abgelegt, mit denen eine optimierte Steuerung der Einspritzung und der Zündung der Verbrennungsvorgänge erreicht werden kann. Der Nockenwelle 10 ist als Absolutgeberanordnung ein Absolutgeber 25 zugeordnet, der die Absolutposition der Nockenwelle 10 beim Start der Brennkraftmaschine erfasst. Der Absolutgeber 25 erfasst dabei die absolute Winkellage der Nockenwelle während einer Umdrehung der Nockenwelle, d.h. einen Winkelwert von 0° bis 360° Nockenwellenwinkel. Der Absolutgeber 25 ist an das Steuergerät 19 angeschlossen.The encoder 18 is connected to a control unit 19 in connection. The control unit 19 is further connected to the throttle valve 12, the injection valve 15, an ignition system 20 and the starter generator 5 in connection. The ignition system 20 is in turn connected to the spark plug 14 via an ignition line. The control unit 19 has an interface 21 and a central control unit 22. Furthermore, a pressure sensor 36 is provided on the fuel accumulator 17, which is connected via a signal line to the control unit 19. Via the interface 21, a data exchange between the sensors and the actuators to be controlled, such as the starter generator 5 and the ignition system 20, allows. Furthermore, the central stands Control unit 22 with a read-only memory 23 and with a data memory 24 in connection. The control unit 19 is also connected to other sensors, such as an accelerator pedal sensor, which detects the accelerator pedal position and thus the driver's request in connection. The read-only memory 23 stores start parameters, methods and characteristic curves with which the control unit 19 can control injection processes and ignition processes for the cylinders 4 as a function of operating parameters of the internal combustion engine, such as the load and the rotational speed. In the data memory 24 variable parameters are stored, with which an optimized control of the injection and the ignition of the combustion processes can be achieved. As an absolute encoder arrangement, the camshaft 10 is assigned an absolute encoder 25 which detects the absolute position of the camshaft 10 when the internal combustion engine is started. The absolute encoder 25 detects the absolute angular position of the camshaft during one revolution of the camshaft, ie an angle value of 0 ° to 360 ° camshaft angle. The absolute encoder 25 is connected to the control unit 19.

Das Steuergerät 19 steuert die Stellung der Drosselklappe 12, die vom Einspritzventil 15 einzuspritzende Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt, zu dem die Zündkerze 14 einen Zündfunken abgeben soll. Weiterhin wird vom Steuergerät 19 die nicht dargestellte Kraftstoffpumpe gesteuert, so dass im Kraftstoffspeicher 17 ein gewünschter Kraftstoffdruck vorliegt.The control unit 19 controls the position of the throttle valve 12, the amount of fuel to be injected by the injection valve 15 and the ignition timing at which the spark plug 14 is to emit a spark. Furthermore, the control unit 19, the fuel pump, not shown, is controlled, so that there is a desired fuel pressure in the fuel tank 17.

Der Betrieb der Brennkraftmaschine wird anhand des schematischen Programmablaufs der Fig. 3 näher erläutert. Bei Programmpunkt 50 steuert die Brennkraftmaschine 1 in Abhängigkeit von Last und Drehzahl die Einspritzung, d.h. den Einspritzzeitpunkt, die Einspritzdauer und die Zündung, d.h. den Zündzeitpunkt. Beim folgenden Programmpunkt 55 überprüft das Steuergerät 19, ob eine Stoppsituation vorliegt. Eine Stoppsituation wird dann erkannt, wenn das Kraftfahrzeug bei betätigter Bremse länger als 1 Sekunde steht. Wird bei Programmpunkt 55 keine Stoppsituation festgestellt, wird zu Programmpunkt 50 zurückverzweigt. Erkennt jedoch das Steuergerät 19 bei Programmpunkt 55 eine Stoppsituation, so wird zu Programmpunkt 60 verzweigt. Bei Programmpunkt 60 beendet das Steuergerät 19 Einspritz- und Zündvorgänge. Somit wird kein Verbrennungsvorgang mehr ausgelöst, so dass die Kurbelwelle 2 zum Stehen kommt. Gleichzeitig wird vorzugsweise im Datenspeicher 24 die Information abgelegt, dass eine Stoppsituation aufgetreten ist. Beim folgenden Programmpunkt 65 überwacht das Steuergerät 19, ob der Fahrer ein Startsignal abgibt. Ein Startsignal kann darin bestehen, dass die Betätigung der Bremse gelöst wird und das Gaspedal betätigt wird. Wird bei Programmpunkt 65 ein Startsignal erkannt, so wird zu Programmpunkt 70 verzweigt. Bei Programmpunkt 70 startet das Steuergerät 19 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren den Betrieb der Brennkraftmaschine 1. Dazu wird zuerst der Startergenerator 5 angesteuert, so dass die Kurbelwelle 2 in eine Drehbewegung versetzt wird.The operation of the internal combustion engine will be explained in more detail with reference to the schematic program flow of FIG. At program point 50, the internal combustion engine 1 controls the injection as a function of load and rotational speed, ie the injection timing, the injection duration and the ignition, ie the ignition timing. At the following program point 55, the control unit 19 checks whether a stop situation exists. A stop situation is detected when the vehicle is longer than 1 second when the brake is applied. If no stop situation is detected at program point 55, the program branches back to program point 50. If, however, the control unit 19 detects a stop situation at program point 55, a branch is made to program point 60. At program point 60, the control unit 19 terminates injection and ignition processes. Thus, no combustion process is triggered, so that the crankshaft 2 comes to a halt. At the same time, the information is preferably stored in the data memory 24 that a stop situation has occurred. At the following program item 65, the control unit 19 monitors whether the driver issues a start signal. A start signal may be that the operation of the brake is released and the accelerator pedal is depressed. If a start signal is detected at program point 65, the program branches to program point 70. At program point 70, the control unit 19 starts the operation of the internal combustion engine 1 according to the inventive method 1. For this purpose, the starter generator 5 is first controlled, so that the crankshaft 2 is set in a rotational movement.

Beim folgenden Programmpunkt 75 erfasst das Steuergerät 19 die absolute Winkellage der Nockenwelle 10. Gleichzeitig überwacht das Steuergerät 19 den Geber 18 und wartet auf das Erkennen der Zahnlücke, das dem Steuergerät 19 die exakte Winkelposition der Kurbelwelle 2 anzeigt.At the following program item 75, the control unit 19 detects the absolute angular position of the camshaft 10. At the same time, the control unit 19 monitors the encoder 18 and waits for the recognition of the tooth gap, which indicates to the control unit 19 the exact angular position of the crankshaft 2.

Bei der beschriebenen Startposition kennt jedoch das Steuergerät 19 die Winkelposition der Kurbelwelle 2 noch nicht, so dass in der Anfangszeit nur das Signal des Absolutgebers 25 eine Information über die Phasenlage der Kolben 3 zur Verfügung stellt. Die Winkelposition der Nockenwelle 10 gibt jedoch eine ungenauere Information über die Kolben 3 wieder, da die Kolben 3 nicht direkt mit der Nockenwelle 10 phasenfest verbunden sind. Das Signal des Absolutgebers 25 reicht jedoch dazu aus, um eine angenäherte Phasenlage der Kolben 3 zu bestimmen. Für das erfindungsgemäße Verfahren wird die Ungenauigkeit der Information hingenommen und in Abhängigkeit vom Signal des Absolutgebers 25 die Einspritzung von Kraftstoff und die Zündung des Kraftstoffes von dem Steuergerät 19 gesteuert. Wird dem Steuergerät 19 zu einem späteren Zeitpunkt die Winkellage der Kurbelwelle 2 über den Geber 18 mitgeteilt, dann verwendet das Steuergerät 19 für weitere Einspritz- und/oder Zündvorgänge die Winkelposition der Kurbelwelle 2, um die Phasenlage der Kolben 3 zu bestimmen. Sowohl für die Winkel der Nockenwelle als auch für die Winkelposition der Kurbelwelle sind Diagramme und/oder Tabellen [im Festwertspeicher 23] abgelegt, anhand derer die Phasenlagen der Kolben vom Steuergerät ermittelt werden kann.In the described start position, however, the control unit 19 does not yet know the angular position of the crankshaft 2, so that in the initial time only the signal of the absolute encoder 25 provides information about the phase position of the pistons 3. However, the angular position of the camshaft 10 is a less accurate information about the piston 3 again, since the pistons 3 are not directly connected to the camshaft 10 in phase. However, the signal of the absolute encoder 25 is sufficient to determine an approximate phase angle of the pistons 3. For the inventive method, the inaccuracy of the information is accepted and depending on the signal of the absolute encoder 25, the injection of fuel and the ignition of the fuel controlled by the control unit 19. If the control unit 19 is informed about the angular position of the crankshaft 2 via the transmitter 18 at a later time, then the control unit 19 uses the angular position of the crankshaft 2 for further injection and / or ignition processes in order to determine the phase position of the pistons 3. Both for the angle of the camshaft and for the angular position of the crankshaft diagrams and / or tables are stored [in the read-only memory 23], based on which the phase angles of the pistons can be determined by the control unit.

Die exakte Winkelposition der Kurbelwelle 2 legt die Phasenlagen aller Kolben 3 der Brennkraftmaschine 1 präzise fest. Kennt nun das Steuergerät 19 die aktuelle Winkelposition der Kurbelwelle 2, so kennt das Steuergerät 19 auch die aktuelle Phasenlage der Kolben 3. Die Kolben 3 sind über die Pleuelstange 7 in der Phase gegenüber der Kurbelwelle 2 festgelegt. Das Steuergerät 19 benötigt für die präzise Festlegung des Einspritzzeitpunktes und der Einspritzdauer und für die präzise Festlegung des Zündzeitpunktes die präzise Phasenlage des entsprechenden Kolbens 3.The exact angular position of the crankshaft 2 defines the phase angles of all pistons 3 of the internal combustion engine 1 precisely. If the control unit 19 now knows the current angular position of the crankshaft 2, then the control unit 19 also knows the current phase position of the pistons 3. The pistons 3 are fixed in the phase relative to the crankshaft 2 via the connecting rod 7. The control unit 19 required for the precise determination of the injection timing and the Injection duration and for the precise determination of the ignition timing, the precise phase angle of the corresponding piston. 3

Anhand der folgenden Figuren 4 bis 6 werden verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.Various embodiments of the method according to the invention will be explained in more detail with reference to the following FIGS. 4 to 6.

Fig. 4 zeigt ein erstes Diagramm, in dem abhängig von der Zeit t das Signal des Absolutgebers 25, ein Synchronisationssignal Synch des Steuergerätes 19, das Signal des Gebers 18 und die Phasenlagen von vier Kolben 3 dargestellt sind. Für einen vollständigen Arbeitstakt sind bei einer Viertakt-Brennkraftmachine zwei vollständige Umdrehungen der Kurbelwelle und eine Umdrehung der Nockenwelle notwendig. Der Absolutgeber 25 gibt ein Winkelsignal W ab, das die Winkellage von 0° bis 360° der Nockenwelle 10 über eine Umdrehung anzeigt. Eine Umdrehung der Nockenwelle 10 deckt alle vier Arbeitstakte eines Kolbens während zweier Umdrehungen der Kurbelwelle 2 ab. Dabei ist ein erstes Phasendiagramm 31 eines ersten Kolbens der Brennkraftmaschine direkt unter dem Signal des Gebers 18 dargestellt. Unter dem ersten Phasendiagramm 31 ist ein drittes Phasendiagramm 33 eines dritten Kolbens der Brennkraftmaschine dargestellt. Darunter ist ein viertes Phasendiagramm 34 eines vierten Kolbens der Brennkraftmaschine dargestellt. Als letztes ist ein zweites Phasendiagramm 32 eines zweiten Kolbens der Brennkraftmaschine über die Zeit dargestellt. Für die Darstellung der Phasenzustände werden für die vier Kolben die gleichen Symbole verwendet.4 shows a first diagram in which, depending on the time t, the signal of the absolute encoder 25, a synchronization signal Synch of the control unit 19, the signal of the transmitter 18 and the phase positions of four pistons 3 are shown. For a complete power stroke two complete revolutions of the crankshaft and one revolution of the camshaft are necessary in a four-stroke internal combustion engine. The absolute encoder 25 outputs an angle signal W, which indicates the angular position of 0 ° to 360 ° of the camshaft 10 over a revolution. One revolution of the camshaft 10 covers all four working strokes of a piston during two revolutions of the crankshaft 2. In this case, a first phase diagram 31 of a first piston of the internal combustion engine is shown directly below the signal of the transmitter 18. Below the first phase diagram 31, a third phase diagram 33 of a third piston of the internal combustion engine is shown. Below this, a fourth phase diagram 34 of a fourth piston of the internal combustion engine is shown. Lastly, a second phase diagram 32 of a second piston of the internal combustion engine is shown over time. For the representation of the phase states, the same symbols are used for the four pistons.

Beim dritten Phasendiagramm 33 beginnt das Phasendiagramm mit einer dicken durchgezogenen Linie, die einen Hub eines Einlassventils 8 symbolisiert. Während das Einlassventil 8 geöffnet ist, wird Luft über das Einlassventil 8 in die Brennkammer 6 des dritten Zylinders des dritten Kolbens gesaugt. Der dritte Kolben befindet sich dabei in einem Ansaugtakt A. Nach dem Schließen des Einlassventils 8 beginnt ein Verdichtungstakt V, der im dritten Phasendiagramm 33 im Anschluss an den Ansaugtakt in Form einer steil ansteigenden Druckkennlinie P dargestellt ist. Die Druckkennlinie stellt den Druck in der Brennkammer des dritten Zylinders dar. Der Verdichtungstakt V geht bis zu einem oberen Totpunkt OT, der als gepunktete senkrechte Linie im dritten Phasendiagramm 33 dargestellt ist. Im Bereich des oberen Totpunktes OT erfolgt eine Zündung, die in Form eines Blitzes schematisch dargestellt ist. Nach dem oberen Totpunkt OT folgt ein Verbrennungstakt VT. Während des Verbrennungstaktes steigt kurz nach dem oberen Totpunkt OT der Druck in der Brennkammer 6 weiter an, wie in dem dritten Phasendiagramm 33 dargestellt ist. Dabei bewegt sich jedoch der dritte Kolben wieder nach unten, so dass nach einem Höhepunkt der Druck in der Brennkammer wieder sinkt. Während des Verbrennungstaktes VT wird über die Kurbelwelle 2 ein Antriebsstrang der Brennkraftmaschine 1 angetrieben. Nach dem Verbrennungstakt VT folgt ein Ausstoßtakt AT, während dessen das in der Brennkammer 6 beim Verbrennungstakt VT erzeugte Abgas ausgestoßen wird. Beim Ausstoßtakt ist der Hub des Auslassventils 9 dargestellt. Beim folgenden oberen Totpunkt OT wird das Auslassventil 9 wieder geschlossen und das Einlassventil 8 geöffnet. Somit wird wieder Luft in einem Ansaugtakt A angesaugt.In the third phase diagram 33, the phase diagram begins with a thick solid line representing a stroke of a Inlet valve 8 symbolizes. While the intake valve 8 is opened, air is drawn via the intake valve 8 into the combustion chamber 6 of the third cylinder of the third piston. The third piston is located in an intake stroke A. After closing the intake valve 8, a compression stroke V begins, which is shown in the third phase diagram 33 following the intake stroke in the form of a steeply rising pressure characteristic P. The pressure characteristic represents the pressure in the combustion chamber of the third cylinder. The compression stroke V goes to a top dead center OT, which is shown as a dotted vertical line in the third phase diagram 33. In the area of top dead center OT, ignition takes place, which is shown schematically in the form of a lightning bolt. After the top dead center OT, a combustion cycle VT follows. During the combustion cycle, shortly after the top dead center OT, the pressure in the combustion chamber 6 continues to increase, as shown in the third phase diagram 33. However, the third piston moves back down, so that after a high point, the pressure in the combustion chamber decreases again. During the combustion cycle VT, a drive train of the internal combustion engine 1 is driven via the crankshaft 2. After the combustion stroke VT follows an exhaust stroke AT, during which the exhaust gas generated in the combustion chamber 6 at the combustion stroke VT is discharged. At the exhaust stroke of the stroke of the exhaust valve 9 is shown. At the following top dead center OT, the outlet valve 9 is closed again and the inlet valve 8 is opened. Thus, air is sucked in an intake stroke A again.

Die Phasenabläufe der vier Kolben sind alle gleich, wobei jedoch die Phasen der einzelnen Kolben um eine halbe Kurbelwellenumdrehung gegeneinander versetzt sind. Zum Durchlaufen eines gesamten Verbrennungsvorgangs mit dem Ansaugtakt A, dem Verdichtungstakt V, dem Verbrennungstakt VT und dem Ausstoßtakt AT wird bei einer ViertaktBrennkraftmaschine die Kurbelwelle um zwei volle Umdrehungen gedreht. Die Nockenwelle 10 hingegen wird dabei nur um eine Umdrehung gedreht. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass sich bei einem Start die Brennkraftmaschine 1 in einer ersten Position P1 befindet. Die erste Position P1 liegt kurz nach dem Durchlaufen der Zahnlücke des Zahnrades 35 durch den Geber 18. Startet die Brennkraftmaschine 1 in der ersten Position P1, so erkennt das Steuergerät 19 aufgrund des Signales des Absolutgebers 25, dass sich der erste Kolben, dessen Phasenlage im ersten Phasendiagramm 31 dargestellt ist, in einem Verdichtungstakt V, der dritte Kolben, dessen Phasenlage im dritten Phasendiagramm 33 dargestellt ist, in einem Ansaugtakt A, der vierte Kolben, dessen Phasenlage im vierten Phasendiagramm 34 dargestellt ist, in einem Ausstoßtakt AT und der zweite Kolben, dessen Phasenlage im zweiten Phasendiagramm 32 dargestellt ist, in einem Verbrennungstakt VT befindet. Da das Steuergerät 19 noch kein Synchronisationssignal Synch erhalten hat, wird das Signal des Absolutgebers 25 dazu verwendet, um eine Einspritzung zu steuern. Das Steuergerät 19 vergleicht zusätzlich den Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffspeicher 17 und erkennt, dass der Druck im Kraftstoffspeicher 17 kleiner ist als der Druck, der bei einer Verdichtung durch den dritten Kolben auftritt. Somit liegt eine Niedrigdrucksituation vor. Bei einer Niedrigdrucksituation gibt das Steuergerät 19 einen Steuerbefehl an das Einspritzventil 15, das der Brennkammer des dritten Kolbens zugeordnet ist, so dass noch während des Ansaugtaktes in einem ersten Zeitpunkt T1 Kraftstoff in die Brennkammer des dritten Zylinders eingespritzt wird.The phases of the four pistons are all the same, but the phases of the individual pistons are half a crankshaft revolution offset from each other. For passing through an entire combustion process with the intake stroke A, the compression stroke V, the combustion stroke VT, and the exhaust stroke AT, in a four-cycle engine, the crankshaft is rotated by two full revolutions. The camshaft 10, however, is rotated only one revolution. In the following, it is assumed that at a start, the internal combustion engine 1 is in a first position P1. The first position P1 is shortly after passing through the tooth gap of the gear 35 by the encoder 18. If the internal combustion engine 1 starts in the first position P1, then recognizes the controller 19 due to the signal of the absolute encoder 25, that the first piston whose phase position in First phase diagram 31 is shown in a compression stroke V, the third piston whose phase position is shown in the third phase diagram 33, in an intake stroke A, the fourth piston whose phase position is shown in the fourth phase diagram 34, in an exhaust stroke AT and the second piston , whose phase position is shown in the second phase diagram 32, is located in a combustion cycle VT. Since the control unit 19 has not yet received a synchronization signal Synch, the signal of the absolute encoder 25 is used to control an injection. The controller 19 additionally compares the pressure of the fuel in the fuel accumulator 17 and recognizes that the pressure in the fuel accumulator 17 is less than the pressure that occurs in a compression by the third piston. Thus, there is a low pressure situation. In a low-pressure situation, the control unit 19 gives a control command to the injection valve 15 which is associated with the combustion chamber of the third piston, so that even during the intake stroke in a first time T1 fuel is injected into the combustion chamber of the third cylinder.

Der Einspritzvorgang zum ersten Zeitpunkt T1 ist im dritten Phasendiagramm 33 in Form einer Rechteckfläche dargestellt. Nach Abschluss des Ansaugtaktes A des dritten Kolbens folgt der Verdichtungstakt V und das Steuergerät 19 gibt zu einem zweiten Zeitpunkt T2 ein Signal an die Zündanlage 20, so dass zum zweiten Zeitpunkt T2 eine Zündung in der Brennkammer des dritten Kolbens ausgelöst wird. Der zweite Zeitpunkt T2 liegt im Bereich des oberen Totpunktes des dritten Kolbens. Zu diesem Zeitpunkt hat das Steuergerät 19 noch keine weitere Information über die exakte Phasenlage der Kolben, da der Geber 18 noch nicht die Zahnlücke erkannt hat. Nach der Zündung verbrennt der Kraftstoff in der Brennkammer des dritten Zylinders während des Verbrennungstaktes VT. Anschließend wird nach dem folgenden unteren Totpunkt UT über einen Ausstoßtakt AT das Abgas über das Auslassventil 9 ausgegeben.The injection process at the first time T1 is shown in the third phase diagram 33 in the form of a rectangular area. After completion of the intake stroke A of the third piston follows the compression stroke V and the controller 19 is at a second time T2 a signal to the ignition system 20, so that at the second time T2 ignition in the combustion chamber of the third piston is triggered. The second time T2 is in the region of the top dead center of the third piston. At this time, the control unit 19 has no further information about the exact phase position of the piston, since the encoder 18 has not yet recognized the tooth gap. After ignition, the fuel burns in the combustion chamber of the third cylinder during the combustion stroke VT. Subsequently, after the following bottom dead center UT, the exhaust gas is output via the exhaust valve 9 via an exhaust stroke AT.

Parallel dazu erkennt das Steuergerät nach dem ersten Zeitpunkt T1, dass sich der vierte Zylinder des vierten Kolbens, dessen Phasenlage im vierten Phasendiagramm 34 dargestellt ist, ab einem dritten Zeitpunkt T3 in einem Ansaugtakt A befindet. Folglich gibt das Steuergerät 19 ein Signal an das Einspritzventil 15, das dem vierten Zylinder des vierten Kolbens zugeordnet ist, um zu einem vierten Zeitpunkt T4 einen Einspritzvorgang zu starten. Der vierte Zeitpunkt T4 liegt noch innerhalb des Ansaugtaktes A des vierten Zylinders. Bei einem folgenden fünften Zeitpunkt T5 erfasst der Geber 18 die Zahnlücke des Zahnrades 35, so dass ein Synchronisationssignal Synch an das Steuergerät 19 abgegeben wird. Mit Erhalt des Synchronisationssignales steuert das Steuergerät 19 alle weiteren Vorgänge nach der Phasenlage der Kurbelwelle 2. Somit wird die Zündung für den vierten Zylinder, die zu einem späteren sechsten Zeitpunkt T6 erfolgt, abhängig von dem Synchronisationssignal des Gebers 18 zum sechsten Zeitpunkt T6 durch das Steuergerät 19 gesteuert. Auch alle weiteren Vorgänge für weitere Einspritzungen oder Zündvorgänge werden vom Steuergerät 19 abhängig vom Synchronisationssignal des Gebers 18 gesteuert.Parallel to this, after the first time T1, the control unit recognizes that the fourth cylinder of the fourth piston, whose phase position is shown in the fourth phase diagram 34, is in an intake stroke A from a third point in time T3. Consequently, the controller 19 outputs a signal to the injection valve 15 associated with the fourth cylinder of the fourth piston to start an injection operation at a fourth time T4. The fourth time T4 is still within the intake stroke A of the fourth cylinder. At a subsequent fifth time T5, the encoder 18 detects the tooth gap of the gear 35, so that a synchronization signal Synch to the control unit 19 is dispensed. Upon receipt of the synchronization signal, the control unit 19 controls all further operations on the phase angle of the crankshaft 2. Thus, the ignition for the fourth cylinder, which takes place at a later sixth time T6, depending on the synchronization signal of the encoder 18 at the sixth time T6 by the control unit 19 controlled. All further processes for further injections or ignition processes are controlled by the control unit 19 as a function of the synchronization signal of the transmitter 18.

Die Information über die Winkellage der Kurbelwelle 2 weist den Vorteil auf, dass die Phasenlagen der Kolben präzise in Bezug auf die Drehposition der Kurbelwelle 2 ermittelt werden können. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht jedoch darin, dass bei einem Start der Brennkraftmaschine in den Zeitbereichen, in denen noch kein Synchronisationssignal des Gebers 18 erfasst wurde, die Einspritzung und/oder die Zündung abhängig von dem Signal des Absolutgebers 25 vom Steuergerät 19 gesteuert werden. Der Absolutgeber 25 gibt ein Signal für die Winkellage der Nockenwelle 10 ab, der einen Winkelwert über zwei Kurbelwellenumdrehungen erfasst. Damit kann die Phasenlage der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine aufgrund des Signals des Absolutgebers 25 ermittelt werden. Die Nockenwelle 10 ist beispielsweise über eine Antriebskette in der Phase mit der Kurbelwelle 2 und damit mit den Phasenlagen der Kolben verbunden. Somit ist die Phasenlage der Kolben durch das Winkelsignal des Absolutgebers 25 relativ genau bestimmbar.The information about the angular position of the crankshaft 2 has the advantage that the phase positions of the piston can be determined precisely with respect to the rotational position of the crankshaft 2. The advantage of the method according to the invention, however, is that at a start of the internal combustion engine in the time ranges in which no synchronization signal of the encoder 18 has been detected, the injection and / or the ignition depending on the signal of the absolute encoder 25 are controlled by the control unit 19. The absolute encoder 25 outputs a signal for the angular position of the camshaft 10, which detects an angle value over two crankshaft revolutions. Thus, the phase angle of the individual cylinders of the internal combustion engine can be determined on the basis of the signal of the absolute encoder 25. The camshaft 10 is connected, for example via a drive chain in the phase with the crankshaft 2 and thus with the phase angles of the pistons. Thus, the phase angle of the piston by the angle signal of the absolute encoder 25 can be determined relatively accurately.

Startet die Brennkraftmaschine in einer zweiten Position P2, so erkennt das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers 25, dass sich der erste Kolben, dessen Phasenlage im ersten Phasendiagramm 31 dargestellt ist, in einem Verbrennungstakt VT, der dritte Kolben, dessen Phasenlage im dritten Phasendiagramm 33 dargestellt ist, in einem Verdichtungstakt V, der vierte Kolben, dessen Phasenlage in dem vierten Phasendiagramm 34 dargestellt ist, in einem Ansaugtakt A und der zweite Kolben, dessen Phasenlage im zweiten Phasendiagramm 32 dargestellt ist, in einem Auslasstakt AT befindet. Somit wählt das Steuergerät 19 den vierten Zylinder des vierten Kolbens aus, um zu einem vierten Zeitpunkt T4 über das Einspritzventil 15 Kraftstoff in die Brennkammer des vierten Zylinders einzuspritzen. Anschließend wird zu einem sechsten Zeitpunkt T6 das Kraftstoff/Luft-Gemisch im vierten Zylinder vom Steuergerät 19 abhängig vom Synchronisationssignal Synch gezündet, das zum fünften Zeitpunkt T5 erfasst wurde.If the internal combustion engine starts in a second position P2, the control unit 19 recognizes on the basis of the signal of the absolute encoder 25, that the first piston whose phase position is shown in the first phase diagram 31, in a combustion stroke VT, the third piston whose phase position is shown in the third phase diagram 33, in a compression stroke V, the fourth piston whose phase position in the fourth phase diagram 34 is shown, in an intake stroke A and the second piston whose phase position is shown in the second phase diagram 32, is located in an exhaust stroke AT. Thus, the controller 19 selects the fourth cylinder of the fourth piston to inject fuel into the combustion chamber of the fourth cylinder via the injector 15 at a fourth time T4. Subsequently, at a sixth time T6, the fuel / air mixture in the fourth cylinder is ignited by the control unit 19 as a function of the synchronization signal Synch, which was detected at the fifth time T5.

Anhand von Fig. 5 wird ein Startverfahren für eine Brennkraftmaschine beschrieben, bei der der Kraftstoff im Kraftstoffspeicher 17 einen höheren Druck aufweist, als bei der Verdichtung in dem Verdichtungstakt in den Brennkammern 6 erzeugt wird. Startet nun die Brennkraftmaschine 1 an der ersten Position P1, so erkennt das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers 25, dass sich der dritte Kolben, dessen Phasenlage im dritten Phasendiagramm 33 dargestellt ist, in einem Ansaugtakt A befindet. Das Steuergerät 19 wählt den dritten Zylinder des dritten Kolbens aus und spritzt zu einem siebten Zeitpunkt T7 über die Einspritzventile 15 Kraftstoff in die Brennkammer des dritten Kolbens während eines folgenden Verdichtungstaktes V ein. Da der Kraftstoff einen höheren Druck als den Verdichtungsdruck aufweist, kann der Kraftstoff während des Verdichtungstaktes V zum siebten Zeitpunkt T7 eingespritzt werden. Die Einspritzung ist wieder in Form eines Rechteckes dargestellt. Bei einem folgenden achten Zeitpunkt T8 zündet das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers im Bereich des oberen Totpunktes beim Übergang vom Verdichtungstakt V zum Verbrennungstakt VT das Luft/Kraftstoffgemisch in der Brennkammer des dritten Zylinders.A starting method for an internal combustion engine is described with reference to FIG. 5, in which the fuel in the fuel accumulator 17 has a higher pressure than that generated during the compression in the compression stroke in the combustion chambers 6. If the internal combustion engine 1 now starts at the first position P1, the control unit 19 recognizes, on the basis of the signal from the absolute encoder 25, that the third piston, whose phase position is shown in the third phase diagram 33, is in an intake stroke A. The control unit 19 selects the third cylinder of the third piston and injects fuel into the combustion chamber of the third piston during a subsequent compression stroke V via the injection valves 15 at a seventh time T7. Since the fuel has a higher pressure than the compression pressure, the fuel during the compression stroke V at the seventh time T7 be injected. The injection is again shown in the form of a rectangle. At a subsequent eighth time T8 ignites the controller 19 due to the signal of the absolute encoder in the region of the top dead center in the transition from the compression stroke V to the combustion stroke VT, the air / fuel mixture in the combustion chamber of the third cylinder.

Startet die Brennkraftmaschine 1 an der zweiten Position P2, so erkennt das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers 25, dass sich der vierte Kolben, dessen Phase im vierten Phasendiagramm 34 dargestellt ist, in einem Ansaugtakt A befindet. Das Steuergerät steuert somit zu einem folgenden zehnten Zeitpunkt T10 eine Einspritzung in die Brennkammer des vierten Kolbens während eines Kompressionstaktes. Der zehnte Zeitpunkt T10 liegt nach dem neunten Zeitpunkt T9, zu dem ein Synchronisationssignal vom Geber 18 an das Steuergerät 19 gesendet wurde. Der Einspritzpunkt, d.h. der zehnte Zeitpunkt T10 liegt jedoch so nahe am neunten Zeitpunkt T9, dass es nicht mehr möglich ist, den Einspritzzeitpunkt anhand des Synchronisationssignales des Gebers 18 zu berechnen und zu steuern. Die folgende Zündung im vierten Zylinder zu einem elften Zeitpunkt T11 nahe dem folgenden oberen Totpunkt OT des vierten Kolbens erfolgt später als eine Berechnungszeit nach dem Synchronisationssignal Synch. Somit wird in dieser Konstellation nur der Einspritzvorgang abhängig vom Signal des Absolutgebers 25 gesteuert und der folgende Zündvorgang abhängig vom Signal des Gebers 18 gesteuert.If the internal combustion engine 1 starts at the second position P2, the control unit 19 recognizes, on the basis of the signal from the absolute encoder 25, that the fourth piston whose phase is shown in the fourth phase diagram 34 is in an intake stroke A. The control unit thus controls an injection into the combustion chamber of the fourth piston during a compression stroke at a following tenth time T10. The tenth time T10 is after the ninth time T9, at which a synchronization signal from the encoder 18 has been sent to the control unit 19. The injection point, i. However, the tenth time T10 is so close to the ninth time T9 that it is no longer possible to calculate the injection timing based on the synchronization signal of the encoder 18 and to control. The following ignition in the fourth cylinder at an eleventh time T11 near the following top dead center OT of the fourth piston takes place later than a calculation time after the synchronization signal Synch. Thus, in this constellation, only the injection process is controlled as a function of the signal of the absolute encoder 25 and the following ignition process is controlled as a function of the signal of the encoder 18.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Geber 18 mit einem zweiten Zahnrad eingesetzt wird, das zwei Zahnlücken aufweist, die um 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Somit werden mit Hilfe dieser Anordnung vom Geber 18 während einer einzigen Umdrehung der Kurbelwelle 2 zwei Zahnlücken detektiert. Damit ist nach einem Startvorgang der maximale Abstand zwischen dem Start der Brennkraftmaschine 1 und dem Erhalt eines Synchronisationssignales Synch auf 180° Kurbelwellenwinkel beschränkt. Folglich wird in dieser Ausführungsform innerhalb kürzerer Zeit ein zuverlässiges Signal zur Steuerung der Einspritzung und der Zündung erhalten.FIG. 6 shows a further embodiment of the method according to the invention, in which one encoder 18 with a second one Gear is used, which has two tooth gaps, which are offset by 180 ° from each other. Thus, with the aid of this arrangement, the encoder 18 detects two tooth spaces during a single revolution of the crankshaft 2. Thus, after a starting process, the maximum distance between the start of the internal combustion engine 1 and the receipt of a synchronization signal Synch is limited to 180 ° crankshaft angle. Consequently, in this embodiment, a reliable signal for controlling the injection and the ignition is obtained within a shorter time.

Startet die Brennkraftmaschine 1 in der ersten Position P1 und ist der Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffspeicher 17 kleiner als der Verdichtungsdruck bei den Verdichtungsvorgängen in den Brennkammern 6, so erkennt das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers, dass sich der dritte Kolben, dessen Phasenlage im dritten Phasendiagramm 33 dargestellt ist, in einem Ansaugtakt A befindet. Somit spritzt das Steuergerät 19 zu einem zwanzigsten Zeitpunkt T20 Kraftstoff im Ansaugtakt in die Brennkammer 6 des dritten Zylinders des dritten Kolbens. Der Einspritzvorgang ist in Form eines Rechteckes symbolisch dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt wurde vom Steuergerät 19 noch kein Synchronisationssignal erhalten. Zu einem 21. Zeitpunkt T21 erfasst das Steuergerät 19 ein Synchronisationssignal Synch vom Geber 18. Die zu einem 23. Zeitpunkt T23 stattfindende Zündung wird vom Steuergerät 19 abhängig vom Synchronisationssignal Synch des Gebers 18 und damit abhängig von der Drehlage der Kurbelwelle 2 gesteuert.Starts the internal combustion engine 1 in the first position P1 and the pressure of the fuel in the fuel reservoir 17 is smaller than the compression pressure in the compression processes in the combustion chambers 6, the controller recognizes 19 due to the signal of the absolute encoder, that the third piston whose phase position in third phase diagram 33 is shown in an intake stroke A is located. Thus, the controller injects fuel at a twentieth time T20 in the intake stroke into the combustion chamber 6 of the third cylinder of the third piston. The injection process is shown symbolically in the form of a rectangle. At this time, the control unit 19 has not yet received a synchronization signal. At a 21st time T21, the control unit 19 detects a synchronization signal Synch from the encoder 18. The ignition taking place at a 23rd time T23 is controlled by the control unit 19 as a function of the synchronization signal Synch of the transmitter 18 and thus dependent on the rotational position of the crankshaft 2.

Weist der Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffspeicher 17 einen höheren Druck als der Verdichtungsdruck in den Brennkammern 6 auf, so erfasst das Steuergerät 19 beim Start der Brennkraftmaschine an der ersten Position P1, dass sich der dritten Kolben in einer Ansaugphase befindet. Aufgrund des hohen Druckes des Kraftstoffes steuert das Steuergerät 19 die Einspritzung zu einem 22. Zeitpunkt T22 während der folgenden Kompressionsphase des dritten Kolbens. Der 22. Zeitpunkt T22 liegt zeitlich kurz nach dem 21. Zeitpunkt T21, an dem das Synchronisationssignal des Gebers 18 erzeugt wurde. Aufgrund des geringen Abstandes ist es jedoch nicht mehr möglich, die Steuerung der Einspritzung abhängig vom Synchronisationssignal durchzuführen. Somit wird in diesem Fall die Einspritzung zum 22. Zeitpunkt T22 abhängig vom Signal des Absolutgebers vom Steuergerät 19 gesteuert. Die folgende Zündung, die zu einem 23. Zeitpunkt T23 nahe dem oberen Totpunkt des dritten Kolbens vorgenommen wird, wird vom Steuergerät 19 abhängig vom Synchronisationssignal Synch des Gebers 18 gesteuert.If the pressure of the fuel in the fuel accumulator 17 has a higher pressure than the compression pressure in the combustion chambers 6, the control unit 19 detects at the start of the internal combustion engine at the first position P1 that the third piston is in an intake phase. Due to the high pressure of the fuel, the controller 19 controls the injection at a 22nd time T22 during the following compression phase of the third piston. The 22nd time T22 is temporally shortly after the 21st time T21, at which the synchronization signal of the encoder 18 was generated. Due to the small distance, however, it is no longer possible to carry out the control of the injection depending on the synchronization signal. Thus, in this case, the injection is controlled by the controller 19 at the 22nd time T22 depending on the signal of the absolute encoder. The following ignition, which is carried out at a 23rd time T23 near the top dead center of the third piston, is controlled by the control unit 19 in dependence on the synchronization signal Synch of the transmitter 18.

Startet nun die Brennkraftmaschine 1 in der zweiten Position P2, so wird die Phasenlage des vierten Kolbens, die im vierten Phasendiagramm 34 dargestellt ist, als Ansaugtakt erkannt. Zu einem 24. Zeitpunkt T24 steuert das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers 25 eine Einspritzung in die Brennkammer 6 des vierten Kolbens während des gleichen Ansaugtaktes. Die Einspritzung ist schematisch in Form eines Rechteckes dargestellt. Die Zündung, die zu einem folgenden 25. Zeitpunkt T25 nahe dem folgenden oberen Totpunkt OT vom Steuergerät 19 ausgeführt wird, wird in Abhängigkeit von dem Synchronisationssignal Synch gesteuert, das zu einem 26. Zeitpunkt T26 vom Geber 18 erhalten wurde.Now starts the internal combustion engine 1 in the second position P2, the phase position of the fourth piston, which is shown in the fourth phase diagram 34, recognized as an intake stroke. At a 24th time T24, the control unit 19 controls an injection into the combustion chamber 6 of the fourth piston during the same intake stroke on the basis of the signal from the absolute encoder 25. The injection is shown schematically in the form of a rectangle. The ignition performed at a subsequent 25th time T25 near the following top dead center OT from the controller 19 becomes dependent on the synchronization signal Synch, which was obtained at a 26th time T26 from the encoder 18.

Startet die Brennkraftmaschine 1 in der zweiten Position P2 und weist der Kraftstoff im Kraftstoffspeicher 17 einen Druck auf, der über dem Verdichtungsdruck liegt, so erfasst das Steuergerät 19 aufgrund des Signals des Absolutgebers 25, dass sich der vierte Kolben im Ansaugtakt befindet. Da jedoch der Druck des Kraftstoffes über dem Kompressionsdruck liegt, wird eine Einspritzung erst in den folgenden Kompressionstakt des vierten Kolbens zu einem 27. Zeitpunkt T27 ausgeführt. Der 27. Zeitpunkt T27 liegt kurz nach dem 26. Zeitpunkt T26, zu dem der Geber 18 ein Synchronisationssignal Synch an das Steuergerät 19 übermittelt. Jedoch ist der zeitliche Abstand zwischen dem Synchronisationssignal Synch und dem 27. Zeitpunkt T27, d.h. dem Einspritzzeitpunkt, zu gering, so dass keine Neuberechnung aufgrund des Synchronisationssignales möglich ist und deshalb das Steuergerät 19 die Einspritzung zum 27. Zeitpunkt T27 abhängig vom Signal des Absolutgebers 25 ausführt.If the internal combustion engine 1 starts in the second position P2 and if the fuel in the fuel reservoir 17 has a pressure which is above the compression pressure, the control unit 19 detects on the basis of the signal from the absolute encoder 25 that the fourth piston is in the intake stroke. However, since the pressure of the fuel is above the compression pressure, injection is not performed until the following compression stroke of the fourth piston at a 27th time T27. The 27th time T27 is shortly after the 26th time T26, at which the transmitter 18 transmits a synchronization signal Synch to the control unit 19. However, the time interval between the synchronization signal Synch and the 27th time T27, i. the injection timing, too low, so that no recalculation due to the synchronization signal is possible and therefore the controller 19 performs the injection at the 27th time T27 depending on the signal of the absolute encoder 25.

Das Steuergerät 19 überprüft nach Erhalt des Synchronisationssignales, ob die verbleibende Zeit bis zu einem Steuervorgang, wie z.B. einer Einspritzung oder einer Zündung größer als eine festgelegte Rechenzeit ist. Ist der zeitliche Abstand kleiner als die festgelegte Rechenzeit, so wird der auszuführende Vorgang abhängig vom Signal des Absolutgebers 25 ausgeführt, obwohl ein Synchronisationssignal vorliegt. Ist jedoch der zeitliche Abstand zwischen dem Erhalt des Synchronisationssignals und dem Zeitpunkt der auszuführenden Steuerung größer als die Rechenzeit, so berechnet das Steuergerät 19 den Zeitpunkt der auszuführenden Handlung in Abhängigkeit vom Synchronisationssignal. Damit wird sichergestellt, dass nach Erhalt des Synchronisationssignales alle auszuführenden Steuerungen des Steuergerätes 19 abhängig von dem präziseren Synchronisationssignal Synch berechnet und ausgeführt werden.After receipt of the synchronization signal, the control unit 19 checks whether the remaining time until a control process, such as an injection or an ignition, is greater than a specified computing time. If the time interval is shorter than the specified computing time, the process to be carried out is carried out depending on the signal of the absolute encoder 25, although a synchronization signal is present. However, if the time interval between the receipt of the synchronization signal and the time of the control to be executed is greater than the computing time, the control unit 19 calculates the time the action to be performed as a function of the synchronization signal. This ensures that after receipt of the synchronization signal all controls to be executed by the control unit 19 are calculated and executed as a function of the more precise synchronization signal Synch.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Brennkraftmaschine, bei der als Absolutgeberanordnung ein Winkelbereichsensor 37 und ein zweiter Absolutgeber 38 vorgesehen sind. Die Anordnung gemäß Fig. 7 entspricht im Wesentlichen der Anordnung gemäß Fig. 2, wobei jedoch anstelle des Absolutgebers 25 ein Winkelbereichsensor 37 der Nockenwelle 10 zugeordnet ist und zudem der zweite Absolutgeber 38 der Kurbelwelle 2 zugeordnet ist. Der Winkelbereichsensor 37 erfasst beim Start der Brennkraftmaschine einen von zwei Winkelbereichen einer Umdrehung der Nockenwelle 10. Eine Umdrehung der Nockenwelle 10 ist dabei in einen ersten Winkelbereich von 0 bis 180° und in einen zweiten Winkelbereich von 180 bis 360° eingeteilt. Wird die Brennkraftmaschine gestartet, so erkennt der Winkelbereichsensor 37 sofort, ob sich die Nockenwelle 10 im ersten Winkelbereich oder im zweiten Winkelbereich befindet.FIG. 7 shows a further embodiment of an internal combustion engine in which an angular range sensor 37 and a second absolute encoder 38 are provided as the absolute encoder arrangement. The arrangement according to FIG. 7 substantially corresponds to the arrangement according to FIG. 2, but instead of the absolute encoder 25, an angular range sensor 37 is assigned to the camshaft 10 and, in addition, the second absolute encoder 38 is assigned to the crankshaft 2. The angle range sensor 37 detects when starting the internal combustion engine one of two angular ranges of one revolution of the camshaft 10. One revolution of the camshaft 10 is divided into a first angular range of 0 to 180 ° and a second angular range of 180 to 360 °. If the internal combustion engine is started, the angular range sensor 37 immediately recognizes whether the camshaft 10 is in the first angular range or in the second angular range.

Der zweite Absolutgeber 38 erfasst beim Start der Brennkraftmaschine die absolute Winkellage der Kurbelwelle 2. Sowohl der Winkelbereichsensor 37 als auch der zweite Absolutgeber 38 sind mit dem Steuergerät 19 verbunden. In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist ein zweites Zahnrad 39 vorgesehen, das 58 Zahnräder (60-2-2 Zahnrad) und zwei um 180° versetzte Zahnlücken aufweist, deren Breite jeweils einer Breite von zwei Zähnen entspricht. Anstelle der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform mit dem zweiten Zahnrad 39 kann auch ein Zahnrad 35 gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 verwendet werden.The second absolute encoder 38 detects when starting the internal combustion engine, the absolute angular position of the crankshaft 2. Both the angular range sensor 37 and the second absolute encoder 38 are connected to the control unit 19. In the embodiment shown in Fig. 7, a second gear 39 is provided, the 58 gears (60-2-2 gear) and two offset by 180 ° tooth gaps, whose width corresponds to a width of two teeth. Instead of the embodiment shown in Fig. 7 with the second gear 39 and a gear 35 according to the embodiment of Fig. 2 can be used.

Fig. 8 zeigt in einem vierten Diagramm die Signale des Winkelbereichsensors 37, das Signal des zweiten Absolutgebers 38, das Signal des Gebers 18 mit dem zweiten Zahnrad 39 und das entsprechende Synchronisationssignal. Die weiteren Phasendiagramme für den ersten, zweiten, dritten und vierten Kolben sind analog zu den Diagrammen der Figuren 4, 5, 6 angeordnet, der Einfachheit halber jedoch nicht mehr explizit dargestellt. Startet nun die Brennkraftmaschine 1 an einer ersten Position P1, so liegt noch kein Signal des Gebers 18 und damit kein Synchronisationssignal Synch für das Steuergerät 19 vor. Somit erfasst das Steuergerät 19 beim Start der Brennkraftmaschine über die Auswertung des Signals WB des Winkelbereichsensors 37 und durch das Signal des zweiten Absolutgebers 38 die entsprechenden Phasenlagen der vier Kolben. Das Steuergerät 19 kann aufgrund der Kombination aus dem Absolutwinkel WK der Kurbelwelle 2 und dem High- oder Low-Signal des Winkelbereichsensors 37 die Phasenlage der vier Kolben ermitteln. Dazu sind im Festwertspeicher 23 entsprechende Tabellen und Diagramme, wie in den Figuren 4 bis 6 dargestellt, abgelegt. Bei der Auswahl der Zylinder, in die eingespritzt und anschließend der eingespritzte Kraftstoff gezündet werden soll, geht das Steuergerät 19 nach den gleichen Regeln vor, wie bereits zu den Figuren 4 bis 6 erläutert wurde. Der einzige Unterschied besteht darin, dass zum Ermitteln der Phasenlage, solange vom Geber 18 noch kein Positionssignal für die Kurbelwelle 2 dem Steuergerät übermittelt wurde, das Steuergerät 19 die Phasenlage der Kolben in Abhängigkeit vom Signal des Winkelbereichsensors 37 und in Abhängigkeit vom Signal des zweiten Absolutgebers 38 erfasst.8 shows in a fourth diagram the signals of the angular range sensor 37, the signal of the second absolute encoder 38, the signal of the encoder 18 with the second gear 39 and the corresponding synchronization signal. The further phase diagrams for the first, second, third and fourth pistons are arranged analogously to the diagrams of FIGS. 4, 5, 6, but are not shown explicitly for the sake of simplicity. Now starts the internal combustion engine 1 at a first position P1, so there is no signal from the encoder 18 and thus no synchronization signal Synch for the control unit 19 before. Thus, the control unit 19 detects the start of the internal combustion engine via the evaluation of the signal WB of the angular range sensor 37 and the signal of the second absolute encoder 38, the corresponding phase angles of the four pistons. Due to the combination of the absolute angle WK of the crankshaft 2 and the high or low signal of the angular range sensor 37, the control unit 19 can determine the phase position of the four pistons. For this purpose, corresponding tables and diagrams, as shown in FIGS. 4 to 6, are stored in the read-only memory 23. In the selection of the cylinder into which injected and then the injected fuel to be ignited, the control unit 19 proceeds according to the same rules, as already explained with reference to FIGS. 4 to 6. The only difference is that for determining the phase position, as long as the encoder 18 has not transmitted a position signal for the crankshaft 2 to the control unit, the Control unit 19 detects the phase angle of the piston in response to the signal of the angular range sensor 37 and in response to the signal of the second absolute encoder 38.

Claims

Method for controlling the direct injection of fuel into a combustion chamber (6) of an internal combustion engine (1), the internal combustion engine (1) having a plurality of combustion chambers (6), each of which is bounded by a movable piston (3), the pistons (3) being connected to a crankshaft (2), with intake and outlet valves (8, 9) being arranged on the combustion chambers (6), which are activated via a camshaft (10), with a single position of the crankshaft (2) being acquired using a sensor (18) during a full rotation of the crankshaft (2), with a phase angle of the pistons (3) being determined as a function of the signal from the sensor (18), when the position of the crankshaft has been acquired, with injection and/or ignition being controlled as a function of the position of the crankshaft (2) after the position of the crankshaft (2) has been acquired, with an absolute position sensor arrangement (25, 37, 38) being provided, which is assigned to the camshaft (10) or the crankshaft (2),
with the absolute position sensor arrangement (25, 37, 38) being used to acquire the phase angles of the pistons (4) when the internal combustion engine is started and with injection being controlled as a function of the signal from the absolute position sensor arrangement (25, 37, 38) before the position of the crankshaft is acquired using the sensor (18),
characterised in that it is verified whether the fuel pressure is greater than the compression pressure and a combustion chamber (6) is selected as a function of the signal from the absolute position sensor arrangement (25), the piston (3) of which is initially in the compression stroke after the start operation, when the fuel pressure is greater than the compression pressure and fuel is injected into the selected compression chamber (6) during the compression stroke.
Method according to claim 1, characterised in that
an absolute position sensor (25) is provided, which acquires an angular position of the camshaft (10),
during a start process for the internal combustion engine (1) before the position of the crankshaft (2) is acquired, the signal from the absolute position sensor (25) is used to control injection.
Method according to claim 1, characterised in that
an angular range sensor (37) is provided, with which one of two angular ranges of the camshaft (10) is acquired,
a second absolute position sensor (38) is provided, with which an absolute angular position of the crankshaft (2) is acquired,
the phase angles of the pistons (3) are determined and injection is controlled as a function of the angular range of the camshaft (10) and as a function of the angular position of the crankshaft (2), until the position of the crankshaft (2) has been acquired using the sensor (18).
Method according to claim 1, characterised in that
during the start operation a combustion chamber (6) is selected as a function of the signal from the absolute position sensor arrangement (25), the piston (4) of which is in the intake stroke at that time and fuel is injected into the selected combustion chamber (6).
Method according to claim 1, characterised in that ignition is triggered as a function of the signal from the absolute position sensor arrangement (25, 37, 38)
Method according to claim 1, characterised in that
the sensor (18) acquires two positions of the crankshaft (2) during one rotation of the crankshaft (2) and
the two positions are preferably offset by 180° from each other in relation to one rotation of the crankshaft.
Method according to one of claims 1 to 5, characterised in that on acquisition of the position of the crankshaft injection and/or ignition is/are calculated as a function of the position of the crankshaft (2) when the time of injection or ignition is later than calculation time on acquisition of the position of the crankshaft (2) using the sensor (18).
Internal combustion engine (1) with a plurality of cylinders (4) with pistons (3), which bound combustion chambers (6), with injection valves (15), with intake and outlet valves (8, 9), which are driven by means of a camshaft (10), with a crankshaft (2) to which the pistons (3) are linked, with a sensor (18), which acquires an angular position of the crankshaft (2), with a control device (19), which controls injection, with an absolute position sensor arrangement (25, 37, 38) being provided, with which the phase angles of the pistons (3) are acquired when the internal combustion engine (1) is started, with the absolute position sensor arrangement being connected to the control device (19), with the control device (19) controlling injection as a function of the signal from the absolute position sensor arrangement (25, 37, 38), until the sensor (18) acquires the angular position of the crankshaft (2) and with the control device (19) controlling injection as a function of the signal from the sensor (18) on acquisition of the position of the crankshaft (2) using the sensor (18)
characterised in that the control device (19) selects a combustion chamber (6) as a function of the signal from the absolute position sensor arrangement (25), the piston of which is initially in the compression stroke after the start operation, when the fuel pressure is greater than the compression pressure and the control device (19) injects fuel into the selected compression chamber (6) during the compression stroke.
Internal combustion engine according to claim 8,
characterised in that an absolute position sensor (25) is provided, the absolute position sensor (25) is assigned to the camshaft (10) and the angular position of the camshaft (10) is acquired, when the internal combustion engine (1) is started, the control device controls injection as a function of the signal from the absolute position sensor (25) until the sensor (18) acquires the angular position of the crankshaft (2) and on acquisition of the position of the crankshaft (2) by the sensor (18) the control device (19) controls injection as a function of the signal from the sensor (18).
Internal combustion engine according to claim 8,
characterised in that an angular range sensor (37) and a second absolute position sensor (38) are provided as the absolute position sensor arrangement,
the angular range sensor (37) is assigned to the camshaft (10) and acquires one of two angular ranges during one rotation of the camshaft (10),
the second absolute position sensor (38) is assigned to the crankshaft (2) and acquires an absolute angular position of the crankshaft (2),
the angular range sensor (37) and the second absolute position sensor (38) are connected to the control device (19),
the control device (19) acquires a phase angle of the pistons (3) from the signal from the angular range sensor (37) and from the signal from the second absolute position sensor (38) when the internal combustion engine (1) is started and controls injection until the sensor (18) acquires the position of the crankshaft (2).