WO1995013471A1 - Verfahren zum reduzieren der abgasemissionen beim abstellen von brennkraftmaschinen - Google Patents

Verfahren zum reduzieren der abgasemissionen beim abstellen von brennkraftmaschinen Download PDF

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WO1995013471A1
WO1995013471A1 PCT/DE1994/001255 DE9401255W WO9513471A1 WO 1995013471 A1 WO1995013471 A1 WO 1995013471A1 DE 9401255 W DE9401255 W DE 9401255W WO 9513471 A1 WO9513471 A1 WO 9513471A1
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internal combustion
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Karl Ott
Helmut Denz
Johannes-Dieter Wichterich
Klaus Walter
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation

Definitions

  • the invention relates to a method for stopping internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
  • Methods for switching off the operation of internal combustion engines with ignition and injection systems which are controlled by a control device are already known, with the internal combustion engine being switched off, e.g. by actuating the ignition lock, the injection and the ignition are switched off at the same time by interrupting the voltage supply for the injection and the ignition coil.
  • the mixture in the combustion chamber that has already been injected or unburned residues from previous injections can no longer be ignited.
  • this fuel would be pushed into the exhaust system unburned.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that by firing again at least one ignition, at least in the cylinders that had already been injected when the internal combustion engine was switched off, the fuel from the injections that have already taken place and possibly from fuel wall film Proportions of intake fuel quantities are burned.
  • the measures listed in the dependent claims are advantageous further developments and improvements in Main claim specified procedure possible. It is particularly advantageous to trigger at least one ignition after the injection has been switched off in each cylinder, in which injection has already taken place, and in this way to burn off all fuel residues. Furthermore, it is advantageous to continue to output ignition pulses until the speed drops below a minimum speed and only switch off the ignition coil supply after the speed drops below the minimum speed or until the engine stops. Ultimately, the voltage supply can also be interrupted via a drop-delay relay, the drop delay should be designed so that injections that have already taken place are still ignited.
  • FIG. 1 shows a circuit arrangement for delayed switching off of the ignition after switching off the injection
  • FIG. 2 shows in principle the process steps when switching off the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows the basic structure of an ignition and injection system for internal combustion engines.
  • a control unit 1 for ignition and injection is provided, which is connected to the voltage supply Ug via a switch 2 representing the ignition lock.
  • the control unit 1 is also connected in parallel to the switch 2 via the output stage for the control of the injection 6 to the supply voltage Ug, so that the control unit 1 controls the injection via the output stage of the injection valve 6 in accordance with the detected operating parameters 10.
  • Control unit 1 is also parallel to the switch 2 connected to the voltage supply Ug via an ignition coil 4 and a controllable switch 3.
  • the ignition coil 4 is connected to ground on the secondary side via a spark plug 5.
  • only one ignition coil is shown in order to simply illustrate the method according to the invention.
  • the control unit 1 is supplied in parallel to the ignition coil 4 from the supply voltage Ug via a diode 9 in the forward direction, a relay 8 and the connection 7.
  • the relay 8 controls the switch 3 for establishing the connection between the supply voltage Ug and the ignition coil 4.
  • the circuit just described has the following mode of operation.
  • the control unit 1 recognizes the driver's request, for example by monitoring the voltage potential applied to the control unit 1, that the operation of the internal combustion engine is to be switched off.
  • the control unit now switches off the injection via the signal line 11 by correspondingly controlling the injection output stage 6.
  • the voltage supply Ug is still connected to the ignition coil via the controllable switch 3, so that the charging process currently in progress is still being completed for the closing time which has already been output.
  • Switch 3 is thus still closed at the time of the injection shutdown.
  • the control unit 1 keeps the controllable switch 3 closed until an ignition is still triggered, at least in the cylinders in which an injection has already taken place.
  • Another possibility is to trigger an ignition in all cylinders after the injection has been switched off, since fuel quantities drawn in from wall film parts can also be burned in this way.
  • the closing time and the ignition time are determined, for example, via a map as a function of the operating parameters and corresponding control signals for the ignition coil or the ignition coils are output by the control unit 1.
  • the control unit 1 After triggering an ignition process at least in the cylinders in which an injection had taken place at the time the switch 2 was opened, the control unit 1 actuates the relay via a corresponding signal to the connection 7 in such a way that the switch 3 opens and thus the power supply the ignition coil is interrupted.
  • the relay is thus switched off with a delay compared to the injection, in order to ensure that the ignition and injection are switched off not at the same time but one after the other.
  • FIG. 2 shows in principle the method steps for reducing the exhaust gas emission when the internal combustion engine is switched off.
  • a first method step 20 it is checked whether the operation of the internal combustion engine is to be switched off, that is to say switch 2 has been opened. After detection of the opening of the switch 2, the injection is switched off in step 21.
  • a query 22 is then used to check whether injection was already being carried out in one or more cylinders at the time the injection was switched off and whether ignition had not yet taken place. This is done, for example, in the control unit by comparing the signals output for Injection and ignition. If, for example, three injection signals were output according to a reference mark, for example on cylinders 1, 2 and 3, and an ignition counter (not shown) in control unit 1, only two ignition signals output, for example on cylinders 1 and 2, counted, it is already in one cylinder, in this case in cylinders 3 an ice injection takes place without triggering an ignition. If this is the case, ie a yes to the query 22, the switch 3 remains closed in method step 23 by a corresponding signal to the relay 8.
  • control unit 1 now triggers an ignition in the cylinder, in which the injection was already in progress at the time the injection was switched off.
  • the switch 3 is then opened via a signal to the connection 7 and the relay 8, and the power supply Ug of the ignition coil is thus switched off. If query 22 has been answered with no, ie there has been no injection which has not yet been ignited, the method step 25 is followed directly and the ignition is switched off as already described.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Reduzierung der Abgasemission beim Abstellen von Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Das Verfahren dient dazu, nach dem Abschalten des Motors und insbesondere beim späteren Wiederstarten den Ausstoß unverbrannten Kraftstoffgemisches zu reduzieren. Hierfür wird nach Abschalten des Betriebs der Brennkraftmaschine d.h. Öffnen des Zündschlosses, zunächst die Einspritzung abgeschaltet und das Abschalten der Zündung soweit verzögert, daß noch mindestens eine Zündung in den Zylindern erfolgt.

Description

Verfahren zum Reduzieren der Abgasemissionen beim Abstellen von Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Abstellen von Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon Verfahren zum Abschalten des Betriebs von Brennkraftmaschinen mit Zündund Einspritzanlagen, die von einem Steuereinrichtung gesteuert werden, bekannt, wobei mit dem Abschalten der Brennkraftmaschine z.B. durch Betätigen des Zündschlosses gleichzeitig die Einspritzung und die Zündung abgeschalten werden, in dem die Spannungsversorgung für die Einspritzung und die Zündspule unterbrochen wird. Bei diesen Verfahren kann das im Brennraum befindliche Gemisch, welches bereits eingespritzt wurde bzw. unverbrannte Reste von vorherigen Einspritzungen nicht mehr gezündet werden. Beim Abstellen der Brennkraftmaschine und bei einer späteren erneuten Inbetriebnahme der Brenn¬ kraftmaschine würde dieser Kraftstoff unverbrannt in den Abgastrakt durchgeschoben werden.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch das nochmalige Auslösen mindestens einer Zündung zumindest in den Zylindern, die beim Abstellen der Brennkraftmaschine bereits eingespritzt hatten, der Kraftstoff der bereits erfolgten Einspritzungen und eventuell noch aus Kraftstoff-Wandfilm-Anteilen angesaugte Kraftstoffmengen verbrannt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, in jedem Zylinder, in welchen bereits eingespritzt wurde, noch mindestens eine Zündung nach Abschaltung der Einspritzung auszulösen und so alle Kraftstoffreste zu verbrennen. Weiterhin ist es von Vorteil, die Ausgabe von Zündimpulsen bis zum Unterschreiten einer Minimaldrehzahl fortzusetzen und erst nach Unterschreiten der Minimaldrehzahl oder bis zum Stillstand des Motors die Zündspulenversorgung abzuschalten. Letztendlich kann die Spannungsversorgung auch über ein abfallverzögertes Relais unterbrochen werden, wobei die Abfallverzögerung so ausgelegt sein soll, daß bereits erfolgte Einspritzungen noch gezündet werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur 1 zeigt eine Schaltunganordnung zum verzögerten Abschalten der Zündung nach dem Abschalten der Einspritzung und Figur 2 zeigt prinzipiell die Verfahrensschritte beim Abstellen der Brennkraftmaschine.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Zünd- und Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen. Hierbei ist ein Steuergerät 1 für Zündung und Einspritzung vorgesehen, welches über einen das Zündschloß repräsentierenden Schalter 2 mit der Spannungsversorgung Ug verbunden ist. Das Steuergerät 1 ist parallel zum Schalter 2 über die Endstufe für die Ansteuerung der Einspritzung 6 ebenfalls mit der Versorgungsspannung Ug verbunden, so daß das Steuergerät 1 entsprechend den erfaßten Betriebsparametern 10 die Einspritzung über die Endstufe des Einspritzventils 6 steuert. Ebenso ist das Steuergerät 1 parallel zum Schalter 2 über einer Zündspule 4 und einen steuerbaren Schalter 3 mit der Spannungsversorgung Ug verbunden. Die Zündspule 4 ist sekundärseitig über eine Zündkerze 5 an Masse geschaltet. Im Ausführungsbeispiel ist nur eine Zündspule dargestellt, um das erfindungsgemäße Verfahren einfach zu verdeutlichen. Denkbar wären aber auch noch weitere Zündspulen für eine ruhende Verteilung oder ein rotierender Verteiler, welcher sekundärseitig den Zündfunken an mehrere Zündkerzen verteilt. Das Steuergerät 1 ist parallel zur Zündspule 4 von der Versorgungsspannung Ug über eine Diode 9 in Durchlaßrichtung , einem Relais 8 und der Verbindung 7 versorgt. Das Relais 8 steuert den Schalter 3 zur Her¬ stellung der Verbindung Versorgungsspannung Ug und Zündspule 4.
Die eben beschriebene Schaltung hat folgende Wirkungsweise. Beim Abschalten des Betriebes der Brennkraftmaschine durch Öffnen des Schalters 2 erkennt das Steuergerät 1 den Fahrerwunsch z.B. durch Überwachung des am Steuergerät 1 anliegenden Spannungpotentials, daß der Betrieb der Brennkraftmaschine abgeschaltet werden soll. Das Steuergerät schaltet nun über die Signalleitung 11 die Einspritzung über eine entsprechende Ansteuerung der Einspritzendstufe 6 aus. Gleichzeitig ist aber die SpannungsVersorgung Ug über den steuerbaren Schalter 3 noch mit der Zündspule verbunden, so daß der gerade ablaufende Ladevorgang für die bereits ausgegebene Schließzeit noch zu Ende geführt wird. Damit ist der Schalter 3 zum Zeitpunkt der Einspritzungsabschaltung noch geschlossen. Das Steuergerät 1 hält den steuerbaren Schalter 3 noch so lange geschlossen, daß zumindest noch in den Zylindern, in denen bereits eine Einspritzung stattge¬ funden hat, noch eine Zündung ausgelöst wird. Eine weitere Möglichkeit ist, in allen Zylindern nach Abschaltung der Einspritzung eine Zündung auszulösen, da so auch aus Wandfilmanteilen angesaugte Kraftstoffmengen verbrannt werden können. Während der Zeit nach dem Abschalten der Einspritzung und des noch geschlossenen Schalters 3 werden deshalb vom Steuergerät weiterhin Ansteuerimpulse für Schließzeit und Zündzeitpunkt aufgrund der erfaßten Betriebsparameter 10 ausgegeben. Schließzeit und Zündzeitpunkt werden beispielsweise über ein Kennfeld in Abhängigkeit der Betriebsparameter festgelegt und vom Steuergerät 1 entsprechende Ansteuersignale für die Zündspule oder die Zündspulen ausgegeben. Nach dem Auslösen eines Zündvorgangs mindestens in den Zylindern in denen zum Zeitpunkt des Offnens des Schalters 2 noch eine Einspritzung erfolgt war, wird vom Steuergerät 1 über ein entsprechendes Signal an die Verbindung 7 das Relais so angesteuert, daß der Schalter 3 geöffnet und damit die Stromversorgung der Zündspule unterbrochen ist. Damit wird das Relais gegenüber der Einspritzung verzögert abgeschaltet, um zu gewährleisten, daß Zündung und Einspritzung nicht gleichzeitig sondern nacheinander abgeschaltet werden. Gleichzeitig ist es möglich das Öffnen des Schalters 3 nicht zeitabhängig zu verzögern, sondern die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu überwachen und ein Abschalten der Spannungsversorgung Ug für die Zündspule 4 bei Unterschreiten einer Minimaldrehzahl vorzunehmen.
Figur 2 zeigt prinzipell die Verfahrensschritte zum Verringern der Abgasemission beim Abstellen der Brennkraftmachine. In einem ersten Verfahrensschritt 20 wird überprüft, ob der Betrieb der Brennkraftmaschine abgeschaltet werden soll, also der Schalter 2 geöffnet wurde. Nach dem Erkennen des Offnens des Schalters 2 wird im Arbeitsschritt 21 die Einspritzung abgeschaltet.
Anschließend wird in einer Abfrage 22 kontrolliert, ob bereits zum Zeitpunkt des Abschalten der Einspritzung in einem oder mehreren Zylindern eingespritzt wurde und noch keine Zündung erfolgt ist. Dies geschieht z.B. im Steuergerät durch Vergleich der ausgegebenen Signale für Einspritzung und Zündung. Wurden beispielsweise nach einer Bezugsmarke drei Einspritzsignale z.B. an Zylinder 1, 2 und 3 ausgegeben und ein nicht dargestellter Zündungszähler im Steuergerät 1, hat nur zwei ausgegebene Zündsignale z.B. an Zylinder 1 und 2 gezählt, so ist bereits in einem Zylinder, in diesem Fall in Zylinder 3 eine Eisnpritzung erfolgt, ohne daß auch eine Zündung ausgelöst wurde. Ist dies der Fall, d.h. ein Ja auf die Abfrage 22, so bleibt im Verfahrensschritt 23 der Schalter 3 durch ein entsprechendes Signal an das Relais 8 geschlossen. Im Verfahrenschritt 24 wird nun vom Steuergerät 1 noch eine Zündung in dem Zylinder ausgelöst, in welchem zum Zeitpunkt des Abschaltens der Einspritzung bereits eingespritzt war. Im Verfahrensschritt 25 wird anschließend über ein Signal an die Verbindung 7 und das Relais 8 der Schalter 3 geöffnet und somit die Spannungsversorgung Ug der Zündspule abgeschaltet. Wurde die Abfrage 22 mit Nein beantwortet, d.h. es ist keine Ein¬ spritzung, die noch nicht gezündet wurde, erfolgt, so wird direkt zum Verfahrensschritt 25 gegangen und die Zündung wie bereits beschrieben abgeschaltet.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Reduzierung der Abgasemission beim Abstellen von Brennkraftmaschinen mit Zünd- und Einspritzanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschalten des Betriebs der Brennkraftmaschine die Einspritzung (6) unmittelbar und die Zündung (3) gegenüber der Einspritzung (6) verzögert abgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschalten der Einspritzung noch mindestens eine Zündung in den Zylindern ausgelöst wird, in denen bereits eingespritzt aber noch nicht gezündet wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung der Zündspule über ein von einem Seuergerat (1) geschaltetes Relais (8) abgeschaltet wird und das Relais vom Steuergerät (1) nach der Ausgabe eines Zündsignals abgeschaltet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung nach Unterschreiten einer Minimaldrehzahl abgeschaltet bleibt.
PCT/DE1994/001255 1993-11-12 1994-10-27 Verfahren zum reduzieren der abgasemissionen beim abstellen von brennkraftmaschinen WO1995013471A1 (de)

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