WO2001050001A2 - Verfahren zum warmlaufen einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2001050001A2
WO2001050001A2 PCT/DE2000/004276 DE0004276W WO0150001A2 WO 2001050001 A2 WO2001050001 A2 WO 2001050001A2 DE 0004276 W DE0004276 W DE 0004276W WO 0150001 A2 WO0150001 A2 WO 0150001A2
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factor
internal combustion
combustion engine
load
warm
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PCT/DE2000/004276
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Gerd Grass
Ruediger Weiss
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Robert Bosch Gmbh
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Priority to DE50015881T priority patent/DE50015881D1/de
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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
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up

Definitions

  • the invention relates to a method for warming up an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel is injected into an intake pipe or into a combustion chamber, and in which a warm-up factor for increasing the injected fuel quantity is determined below an operating temperature of the internal combustion engine.
  • the invention also relates to a corresponding internal combustion engine and a corresponding control device for such an internal combustion engine.
  • Such a method such an internal combustion engine and such a control device are known, for example, from a so-called intake manifold injection. There, fuel is injected into the intake pipe of the internal combustion engine in a homogeneous operation during the intake phase, in order to then be drawn into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the fuel is injected directly into the combustion chamber during the intake phase or during the compression phase and burned there.
  • the known determination of the warm-up factor is based on manifold injections and is therefore not flexible.
  • the known determination of the warm-up factor can only be used to a limited extent for direct-injection internal combustion engines.
  • the object of the invention is to provide a method for warming up an internal combustion engine, with which greater flexibility and, in particular, simplified application with improved warm-up behavior of the internal combustion engine can be achieved.
  • this object is achieved in that the warm-up factor is determined from a basic factor and a load-dependent factor. In the case of an internal combustion engine and a control device of the type mentioned at the outset, the object is achieved accordingly.
  • the last-mentioned factor can be determined for different operating modes independently of the basic factor. This makes it easy to use the determination of the warm-up factor according to the invention in direct-injection internal combustion engines.
  • the separation according to the invention also makes it possible to apply the basic factor and the load-dependent factor independently of one another. The same also applies to the determination of the load-dependent factor in the different operating modes of a direct-injection internal combustion engine.
  • the invention can also be used without difficulty in intake manifold injections. Above all, the independent application of the basic factor and the load-dependent factor has an advantageous effect.
  • the load-dependent factor is dependent on an integrated one
  • Air mass and / or an integrated fuel mass and / or an engine temperature of the internal combustion engine is determined and / or the load-dependent factor is dependent on a relative air filling and / or a relative fuel quantity and / or an actual or target lambda and / or an actual - Determined or target torque of the internal combustion engine.
  • the basic factor is determined as a function of the engine temperature. This represents a particularly simple but nevertheless sufficient possibility for determining the basic factor.
  • the load-dependent factor and the basic factor are additively linked to one another.
  • the factors determined independently of one another according to the invention are thus combined again to form the warm-up factor.
  • the load-dependent factor or the sum of the load-dependent factor and the basic factor is weighted as a function of the speed of the internal combustion engine.
  • the weighting affects either the load-dependent factor alone or the sum of the load-dependent factor and the basic factor. This makes it possible, depending on the type of internal combustion engine, to make corresponding adjustments with regard to the speed weighting.
  • control element which is provided for a control device of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • a program is stored on the control element, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor, and
  • the invention is therefore implemented by a program stored on the control element, so that this control element provided with the program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the program is suitable.
  • an electrical storage medium can be used, for example a read-only memory or a flash memory.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of an internal combustion engine according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic flow diagram of a method according to the invention for warming up the internal combustion engine of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 of a motor vehicle in which a piston 2 can be moved back and forth in a cylinder 3.
  • the cylinder 3 is provided with a combustion chamber 4 which is delimited inter alia by the piston 2, an inlet valve 5 and an outlet valve 6.
  • An intake pipe 7 is coupled to the inlet valve 5 and an exhaust pipe 8 is coupled to the exhaust valve 6.
  • Combustion chamber 4 Fuel can be injected via the injection valve 9 the combustion chamber 4 are injected. The fuel in the combustion chamber 4 can be ignited with the spark plug 10.
  • a rotatable throttle valve 11 is accommodated, via which air can be fed to the intake pipe 7.
  • the amount of air supplied is dependent on the angular position of the throttle valve 11.
  • a catalytic converter 12 is accommodated in the exhaust pipe 8, which serves to clean the exhaust gases resulting from the combustion of the fuel.
  • An exhaust gas recirculation pipe 13 leads from the exhaust pipe 8 back to the intake pipe 7.
  • An exhaust gas recirculation valve 14 is accommodated in the exhaust gas recirculation pipe 13, with which the amount of exhaust gas recirculated into the intake pipe 7 can be adjusted.
  • the exhaust gas recirculation pipe 13 and the exhaust gas recirculation valve 14 form a so-called exhaust gas recirculation.
  • Tank ventilation line 16 to the intake pipe 7.
  • a tank ventilation valve 17 is accommodated in the tank ventilation line 16, with which the amount of fuel vapor supplied to the intake pipe 7 from the fuel tank 15 can be adjusted.
  • the tank ventilation line 16 and the tank ventilation valve 17 form a so-called tank ventilation.
  • the combustion of the fuel in the combustion chamber 4 causes the piston 2 to move back and forth, which is transmitted to a crankshaft (not shown) and exerts a torque thereon.
  • a control unit 18 is acted upon by input signals 19, which represent operating variables of the internal combustion engine 1 measured by sensors.
  • Control unit 18 connected to an air mass sensor, a lambda sensor, a speed sensor and the like.
  • the control unit 18 is connected to an accelerator pedal sensor which generates a signal which indicates the position of an accelerator pedal which can be actuated by a driver and thus the requested torque.
  • the control unit 18 generates output signals 20 with which the behavior of the internal combustion engine 1 can be influenced via actuators or actuators.
  • the control unit 18 is connected to the injection valve 9, the spark plug 10 and the throttle valve 11 and the like and generates the signals required to control them.
  • control unit 18 is provided to control and / or regulate the operating variables of the internal combustion engine 1.
  • the fuel mass injected into the combustion chamber 4 by the injection valve 9 is controlled and / or regulated by the control unit 18, in particular with regard to low fuel consumption and / or low pollutant development.
  • the control unit 18 is provided with a microprocessor, which has stored a program in a storage medium, in particular in a flash memory, which is suitable for carrying out the control and / or regulation mentioned.
  • the internal combustion engine 1 of FIG. 1 can be operated in a plurality of operating modes. It is thus possible to operate the internal combustion engine 1 in a homogeneous operation, a stratified operation, a homogeneous lean operation, an operation with double injection and the like.
  • the fuel is injected from the injection valve 9 directly into the combustion chamber 4 of the internal combustion engine 1 during the intake phase. This means that the fuel is largely used until the ignition swirls so that an essentially homogeneous fuel / air mixture is formed in the combustion chamber 4.
  • the torque to be generated is essentially set by the control unit 18 via the position of the throttle valve 11.
  • the operating variables of internal combustion engine 1 are controlled and / or regulated in such a way that lambda is equal to one. Homogeneous operation is used particularly at full load.
  • the homogeneous lean operation largely corresponds to that
  • the lambda is set to a value greater than one.
  • the fuel is injected from the injection valve 9 directly into the combustion chamber 4 of the internal combustion engine 1 during the compression phase.
  • the throttle valve 11 apart from requirements e.g. the exhaust gas recirculation and / or the tank ventilation, fully opened and the internal combustion engine 1 operated with it dethrottled.
  • the torque to be generated is largely set via the fuel mass in shift operation.
  • the internal combustion engine 1 can be operated, in particular, when idling and at partial load.
  • the internal combustion engine 1 is started at a temperature that is below an operating temperature of the internal combustion engine 1, the internal combustion engine 1 is started, for example at low outside temperatures, after a long standstill, then the one injected into the combustion chamber 4 Fuel quantity increased. In this way, not only is an ignitable air / fuel mixture made available in the combustion chamber 4, but also those losses in fuel are compensated for by the introduction of fuel into the engine oil and / or by building a wall film of fuel in the Combustion chamber 4 arise.
  • the internal combustion engine 1 is heated by each combustion, so that the increase in the amount of fuel can be slowly reduced. If the operating temperature of the internal combustion engine 1 is reached, the amount of fuel injected is no longer increased, at least insofar.
  • the increase in the amount of fuel injected when the internal combustion engine 1 starts cold and its slow withdrawal is carried out by the control unit 18 with the aid of a warm-up factor fWL.
  • This warm-up factor fWL can also be multiplicatively linked with a so-called post-start factor in order to then influence the fuel quantity to be injected into the combustion chamber 4.
  • FIG. 2 shows the determination of the warm-up factor fWL.
  • the warm-up factor fWL is determined from a basic factor fG and a load-dependent factor fLA. A distinction is therefore made between a factor that essentially only affects idling, the basic factor fG, and a factor that only occurs under load, the load-dependent factor fLA.
  • the basic factor fG and the load-dependent factor fLA are therefore independent of one another and can be applied separately.
  • the basic factor fG is determined by means of an idling map 10, to which an engine start temperature TMS and an engine temperature TM are input.
  • Idling map 10 becomes the basic factor fG set that there is a desired lambda curve for idling or with a small applied load.
  • the engine starting temperature TMS is the temperature of the internal combustion engine 1 that it has when starting. This differentiates between different starting strategies for a restart when the outside temperature is cold and a restart when the engine is warm but not warm.
  • the motor temperature TM is the current one
  • the load dependence of the factor fLA is achieved by the relative air filling rl in the combustion chamber 4. It goes without saying that instead of the relative air filling rl there can also be a relative amount of fuel and / or an actual or target lambda and / or an actual or target torque or the like.
  • the engine start temperature TMS is also linked to an integrated air mass li via a map 12. As a result, the value obtained from the characteristic diagram 11 is reduced as the internal combustion engine 1 heats up.
  • the integrated air mass mli is a measure of the energy converted in the combustion chamber 4, which in turn results in an increase in the temperature of the internal combustion engine 1 via the associated burns. It goes without saying that instead of the integrated air mass mli, an integrated fuel mass and / or in the simplest case the engine temperature TM can also be used.
  • the initial values of the two maps 11, 12 are multiplicatively linked with each other, from which the load-dependent factor fLA arises.
  • the load-dependent factor fLA is additively linked to the basic factor fG, from which the warm-up factor fWL arises.
  • a speed weighting fn during warm-up enrichment of the internal combustion engine 1 is determined via a characteristic curve 13.
  • a characteristic diagram can also be provided which, in addition to the speed dependency, is also dependent on a temperature or the relative air mass or the relative fuel mass.
  • this speed weighting fn can act directly on the load-dependent factor fLA via an ultimate link.
  • the speed weighting fn has a multiplicative effect only on the sum of the load-dependent factor fLA and the basic factor fG, as is shown in broken lines in FIG.
  • the warm-up factor fWL is determined in the case of a direct-injection internal combustion engine 1 in the manner described above as a function of the operating mode of the internal combustion engine 1. This means that the characteristic maps 10, 11, 12 or the characteristic curve 13 of FIG. 2 are available for each of the operating modes of the internal combustion engine 1, that is to say in particular for the stratified operation and the homogeneous operation. If the internal combustion engine 1 is switched over between the different operating modes during warming up, a switchover also takes place with regard to the determination of the warming up factor fWL.
  • the engine temperature TM approaches the operating temperature of the
  • the warm-up factor fWL described with reference to FIG. 2 - deviating from FIG. 1 - is used in internal combustion engines with intake manifold injection, the characteristic diagrams 10, 11, 12 and the characteristic curve 13 of FIG. 2 are only available once, for homogeneous operation. There is no switching between operating modes.

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Abstract

Es ist eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei der beim Warmlaufen Kraftstoff in ein Ansaugrohr oder in einen Brennraum einspritzbar ist. Ein Steuergerät ist zur Ermittlung eines Warmlauffaktors (fWL) zur Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge unterhalb einer Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine vorgesehen. Durch das Steuergerät wird der Warmlauffaktor (fWL) aus einem Grundfaktor (fG) und einem lastabhängigen Faktor (fLA) ermittelt.

Description

Verfahren zum Warmlaufen einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmlaufen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraf fahrzeugs, bei dem Kraftstoff in ein Ansaugrohr oder in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem unterhalb einer Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine ein Warmlauffaktor zur Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge ermittelt wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine entsprechende Brennkraftmaschine sowie ein entsprechendes Steuergerät für eine derartige Brennkraftmaschine .
Ein derartiges Verfahren, eine derartige Brennkraftmaschine und ein derartiges Steuergerät sind beispielsweise von einer sogenannten Saugrohreinspritzung bekannt. Dort wird Kraftstoff in einem Homogenbetrieb während der Ansaugphase in das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine eingespritzt, um dann in den Brennraum derselben angesaugt zu werden.
Entsprechend wird bei sogenannten direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen der Kraftstoff direkt während der Ansaugphase oder während der Verdichtungsphase in den Brennraum eingespritzt und dort verbrannt.
Beim Warmlaufen muß bei nicht-betriebswarmer Brennkraftmaschine eine erhöhte Kraf stoffmenge in das Ansaugrohr bzw. in den Brennraum eingespritzt werden. Dies wird bekannterweise mit Hilfe eines Warmlauffaktors durchgeführt, der unterhalb der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine die einzuspritzende Kraftstoffmenge beeinflußt.
Die bekannte Ermittlung des Warmlauffaktors basiert auf Saugrohreinspritzungen und ist damit nicht flexibel einsetzbar. Insbesondere kann die bekannte Ermittlung des Warmlauffaktors nur bedingt für direkteinspritzende Brennkraftmaschinen verwendet werden.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Warmlaufen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem eine größere Flexibilität und insbesondere eine vereinfachte Applikation bei gleichzeitig verbessertem Warmlaufverhalten der Brennkraftmaschine erreichbar ist .
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Warmlauffaktor aus einem Grundfaktor und einem lastabhängigen Faktor ermittelt wird. Bei einer Brennkraftmaschine und einem Steuergerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß entsprechend gelöst .
Durch die erfindungsgemäße Trennung des Grundfaktors und des lastabhängigen Faktors kann der zuletzt genannte Faktor für verschiedene Betriebsarten unabhängig von dem Grundfaktor ermittelt werden. Damit ist ein einfacher Einsatz der erfindungsgemäßen Ermittlung des Warmlauffaktors bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen möglich. Ebenfalls ist es durch die erfindungsgemäße Trennung möglich, den Grundfaktor und den lastabhängigen Faktor unabhängig voneinander zu applizieren. Entsprechendes gilt auch für die Ermittlung des lastabhängigen Faktors in den unterschiedlichen Betriebsarten einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine .
Insbesondere ist es bei der Erfindung nicht erforderlich, die Ermittlung des Grundfaktors nachträglich in Abhängigkeit von einer an der Brennkraftmaschine anliegenden Last zu verändern.
Durch die erfindungsgemäße erreichbare Flexibilität ist die Erfindung auch ohne weiteres bei Saugrohreinspritzungen anwendbar. Hier macht sich vor allem die voneinander unabhängige Applikation des Grundfaktors und des lastabhängigen Faktors vorteilhaft bemerkbar.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindungen wird der lastabhängige Faktor in Abhängigkeit von einer integrierten
Luftmasse und/oder einer integrierten Kraftstoffmasse und/oder einer Motortemperatur der Brennkraftmaschine ermittelt und/oder es wird der lastabhangige Faktor in Abhängigkeit von einer relativen Luftfüllung und/oder einer relativen Kraftstoffmenge und/oder eines Ist- oder Soll- Lambdas und/oder eines Ist- oder Sollmoments der Brennkraftmaschine ermittelt.
Wesentlich dabei ist, daß der lastabhangige Faktor möglichst schnell und flexibel auf Laständerungen der
Brennkraftmaschine und/oder auf sonstige Änderungen von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine reagiert. Daraus resultiert dann der Vorteil einer subjektiv guten "Fahrbarkeit" der Brennkraftmaschine auch bei niedriger Betriebstemperatur. Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Grundfaktor in Abhängigkeit von der Motortemperatur ermittelt. Dies stellt eine besonders einfache, aber trotzdem ausreichende Möglichkeit zur Ermittlung des Grundfaktors dar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden der lastabhängige Faktor und der Grundfaktor additiv miteinander verknüpft. Damit werden die erfindungsgemäß unabhängig voneinander ermittelten Faktoren wieder zu dem Warmlauffaktor zusammengefaßt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der lastabhangige Faktor oder die Summe aus dem lastabhängigen Faktor und dem Grundfaktor in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine gewichte . Die Wichtung wirkt also entweder auf den lastabhängigen Faktor alleine ein oder auf die Summe aus dem lastabhängigen Faktor und dem Grundfaktor. Damit ist es möglich, in Abhängigkeit von dem Typ der Brennkraftmaschine entsprechende Anpassungen im Hinblick auf die Drehzahlwichtung durchzuführen.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so daß dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory oder ein Flash-Memory.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, und
Figur 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Warmlaufen der Brennkraftmaschine der Figur 1.
In der Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, der unter anderem durch den Kolben 2, ein Einlaßventil 5 und ein Auslaßventil 6 begrenzt ist. Mit dem Einlaßventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem Auslaßventil 6 ist ein Abgasrohr 8 gekoppelt.
Im Bereich des Einlaßventils 5 und des Auslaßventils 6 ragen ein Einspritzventil 9 und eine Zündkerze 10 in den
Brennraum 4. Über das Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in den Brennraum 4 eingespritzt werden. Mit der Zündkerze 10 kann der Kraftstoff in dem Brennraum 4 entzündet werden.
In dem Ansaugrohr 7 ist eine drehbare Drosselklappe 11 untergebracht, über die dem Ansaugrohr 7 Luft zuführbar ist. Die Menge der zugeführten Luft ist abhängig von der Winkelstellung der Drosselklappe 11. In dem Abgasrohr 8 ist ein Katalysator 12 untergebracht, der der Reinigung der durch die Verbrennung des Kraftstoffs entstehenden Abgase dient.
Von dem Abgasrohr 8 führt eine Abgasrückführrohr 13 zurück zu dem Ansaugrohr 7. In dem Abgasrückführrohr 13 ist ein Abgasrückführventil 14 untergebracht, mit dem die Menge des in das Ansaugrohr 7 rückgeführten Abgases eingestellt werden kann. Das Abgasrückführrohr 13 und das Abgasrückführventil 14 bilden eine sogenannte Abgasrückführung .
Von einem Kraftstofftank 15 führt eine
Tankentlüftungsleitung 16 zu dem Ansaugrohr 7. In der Tankentlüftungsleitung 16 ist ein Tankentlüftungsventil 17 untergebracht, mit dem die Menge des dem Ansaugrohr 7 zugeführten Kraftstoffdampfes aus dem Kraftstofftank 15 einstellbar ist. Die Tankentlüftungsleitung 16 und das Tankentlüftungsventil 17 bilden eine sogenannte Tankentlüftung .
Der Kolben 2 wird durch die Verbrennung des Kraftstoffs in dem Brennraum 4 in eine Hin- und Herbewegung versetzt, die auf eine nicht-dargestellte Kurbelwelle übertragen wird und auf diese ein Drehmoment ausübt.
Ein Steuergerät 18 ist von Eingangssignalen 19 beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 18 mit einem Lufcmassensensor, einem Lambda- Sensor, einem Drehzahlsensor und dergleichen verbunden. Des weiteren ist das Steuergerät 18 mit einem Fahrpedalsensor verbunden, der ein Signal erzeugt, das die Stellung eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals und damit das angeforderte Drehmoment angibt. Das Steuergerät 18 erzeugt Ausgangssignale 20, mit denen über Aktoren bzw. Stellern das Verhalten der Brennkraftmaschine 1 beeinflußt werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 18 mit dem Einspritzventil 9, der Zündkerze 10 und der Drosselklappe 11 und dergleichen verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale.
Unter anderem ist das Steuergerät 18 dazu vorgesehen, die Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise wird die von dem Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmasse von dem Steuergerät 18 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 18 mit einem Mikroprozessor versehen, der in einem Speichermedium, insbesondere in einem Flash-Memory ein Programm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.
Die Brennkraftmaschine 1 der Figur 1 kann in einer Mehrzahl von Betriebsarten betrieben werden. So ist es möglich, die Brennkraftmaschine 1 in einem Homogenbetrieb, einem Schichtbetrieb, einem homogenen Magerbetrieb, einem betrieb mit Doppeleinspritzung und dergleichen zu betreiben.
Im Homogenbetrieb wird der Kraftstoff während der Ansaugphase von dem Einspritzventil 9 direkt in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt. Der Kraftstoff wird dadurch bis zur Zündung noch weitgehend verwirbelt, so daß im Brennraum 4 ein im wesentlichen homogenes Kraftstoff/Luft-Gemisch entsteht. Das zu erzeugende Moment wird dabei im wesentlichen über die Stellung der Drosselklappe 11 von dem Steuergerät 18 eingestellt. Im Homogenbetrieb werden die Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 derart gesteuert und/oder geregelt, daß Lambda gleich Eins ist. Der Homogenbetrieb wird insbesondere bei Vollast angewendet .
Der homogene Magerbetrieb entspricht weitgehend dem
Homogenbetrieb, es wird jedoch das Lambda auf einen Wert größer Eins eingestellt.
Im Schichtbetrieb wird der Kraftstoff während der Verdichtungsphase von dem Einspritzventil 9 direkt in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt. Damit ist bei der Zündung durch die Zündkerze 10 kein homogenes Gemisch im Brennraum 4 vorhanden, sondern eine KraftstoffSchichtung. Die Drosselklappe 11 kann, abgesehen von Anforderungen z.B. der Abgasrückführung und/oder der Tankentlüftung, vollständig geöffnet und die Brennkraftmaschine 1 damit entdrosselt betrieben werden. Das zu erzeugende Moment wird im Schichtbetrieb weitgehend über die Kraftstoffmasse eingestellt. Mit dem Schichtbetrieb kann die Brennkraftmaschine 1 insbesondere im Leerlauf und bei Teillast betrieben werden.
Zwischen den genannten Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 kann hin- und her- bzw. umgeschaltet werden. Derartige Umschaltungen werden von dem Steuergerät 18 durchgeführt.
Wird die Brennkraftmaschine 1 bei einer Temperatur gestartet, die unterhalb einer Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 1 liegt, wird die Brennkraftmaschine 1 z.B. bei tiefen Außentemperaturen nach längerem Stillstand gestartet, so wird die in den Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoffmenge erhöht. Auf diese Weise wird nicht nur ein zündfähiges Luft/Kraftstoff-Gemisch im Brennraum 4 zur Verfügung gestellt, sondern es werden auch diejenigen Verluste an Kraftstoff ausgeglichen, die durch die Eintragung von Kraftstoff in das Motoröl und/oder durch den Aufbau eines Wandfilms aus Kraftstoff im Brennraum 4 entstehen.
Durch jede Verbrennung wird die Brennkraftmaschine 1 erwärmt, so daß die Erhöhung der Kraftstoffmenge langsam zurückgenommen werden kann. Wird die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine 1 erreicht, so wird die eingespritzte Kraftstoffmenge zumindest insoweit nicht mehr erhöht.
Die Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge beim Kaltstart der Brennkraftmaschine 1 und deren langsame Rücknahme wird mit Hilfe eines Warmlauffaktors fWL von dem Steuergerät 18 durchgeführt. Dieser Warmlauffaktor fWL kann noch mit einem sogenannten Nachstartfaktor multiplikativ verknüpft werden, um danach die in den Brennraum 4 einzuspritzende Kraftstoffmenge zu beeinflussen.
In der Figur 2 ist die Ermittlung des Warmlauffaktors fWL dargestellt. Der Warmlauffaktor fWL wird aus einem Grundfaktor fG und einem lastabhängigen Faktor fLA ermittelt. Es wird also zwischen einem im wesentlichen nur den Leerlauf betreffenden Faktor, dem Grundfaktor fG, und einem nur unter Last auftretenden Faktor, dem lastabhängigen Faktor fLA, unterschieden. Der Grundfaktor fG und der lastabhängige Faktor fLA sind damit unabhängig voneinander und können separat appliziert werden.
Der Grundfaktor fG wird mittels eines Leerlaufkennfelds 10 ermittelt, dem eine Motorstarttemperatur TMS und eine Motortemperatur TM eingegeben wird. Durch das
Leerlaufkennfeld 10 wird der Grundfaktor fG derart eingestellt, daß sich ein erwünschter Lambdaverlauf für den Leerlauf bzw. bei einer kleinen anliegenden Last ergibt .
Bei der Motorstarttemperatur TMS handelt es sich um diejenige Temperatur der Brennkraftmaschine 1, die diese beim Starten aufweist. Damit werden unterschiedliche Startstrategien für einen Neustart bei kalten Außentemperaturen und einem Wiederstart bei warmer, jedoch nicht betriebswarmer Brennkraftmaschine unterschieden. Bei der Motortemperatur TM handelt es sich um die aktuelle
Motortemperatur, die durch jede Verbrennung ansteigt. Beim Starten der Brennkraftmaschine 1 sind Motorstarttemperatur TMS und Motortemperatur TM zumindest kurzzeitig gleich.
Zur Ermittlung des lastabhängigen Faktors fLA wird die
Motorstarttemperatur TMS mit einer relativen Luftfüllung rl über ein Kennfeld 11 verknüpft. Durch die relative Luftfüllung rl im Brennraum 4 wird die Lastabhängigkeit des Faktors fLA erreicht. Es versteht sich, daß anstelle der relativen Luftfüllung rl auch eine relative Kraf stoffmenge und/oder ein Ist- oder Soll-Lambda und/oder ein Ist- oder Sollmoment oder dergleichen stehen können.
Ebenfalls wird die Motorstarttemperatur TMS mit einer integrierten Luftmasse li über ein Kennfeld 12 verknüpft. Hierdurch wird der aus dem Kennfeld 11 gewonnene Wert mit sich erwärmender Brennkraftmaschine 1 erniedrigt . Die integrierte Luftmasse mli ist ein Maß für die im Brennraum 4 umgesetzte Energie, die ihrerseits über die damit verbundenen Verbrennungen eine Erhöhung der Temperatur der Brennkraftmaschine 1 zur Folge hat. Es versteht sich, daß anstelle der integrierten Luftmasse mli auch eine integrierte Kraftstoffmasse und/oder im einfachsten Fall die Motortemperatur TM stehen können.
Die Ausgangswerte der beiden Kennfelder 11, 12 werden multiplikativ miteinander verknüpft, woraus dann der lastabhangige Faktor fLA entsteht. Der lastabhängige Faktor fLA wird additiv mit dem Grundfaktor fG verknüpft, woraus dann der Warmlauffaktor fWL entsteht.
Des weiteren wird eine Drehzahlwichtung fn der Warmlaufanreicherung der Brennkraftmaschine 1 über eine Kennlinie 13 ermittelt. Anstelle der Kennlinie 13 kann auch ein Kennfeld vorgesehen sein, das zusätzlich zur Drehzahlabhängigkeit noch von einer Temperatur oder der relativen Luftmasse oder der relativen Kraftstoffmasse abhängig ist .
Diese Drehzahlwichtung fn kann einerseits, wie in der Figur 2 mit durchgezogener Linie dargestellt, über eine ultiplikative Verknüpfung direkt auf den lastabhängigen Faktor fLA einwirken. Als Alternative ist es andererseits möglich, daß die Drehzahlwichtung fn multiplikativ erst auf die Summe aus dem lastabhängigen Faktor fLA und dem Grundfaktor fG einwirkt, wie dies in der Figur 2 gestrichtelt dargestellt ist.
Zusätzlich ist es möglich, in einem weiteren Zweig der Figur 2 eine Kennlinie oder ein Kennfeld vorzusehen, das von Lambda abhängig ist, und das multiplikativ oder additiv mit einem der anderen, vorstehend beschriebenen Zweige verknüpft ist.
Der Warmlauffaktor fWL wird bei einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine 1 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise in Abhängigkeit von der Betriebsart der Brennkraftmaschine 1 ermittelt. Dies bedeutet, daß die Kennfelder 10, 11, 12 bzw. die Kennlinie 13 der Figur 2 für jede der Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 vorhanden sind, also insbesondere für den Schichtbetrieb und den Homogenbetrieb . Wird die Brennkraftmaschine 1 während des Warmlaufens zwischen den verschiedenen Betriebsarten umgeschaltet, so erfolgt auch eine Umschaltung im Hinblick auf die Ermittlung des Warmlauffaktors fWL. Nähert sich die Motortemperatur TM der Betriebstemperatur der
Brennkraftmaschine 1, so geht der Warmlauffaktor fWL gegen Eins und sein Einfluß auf die einzuspritzende Kraftstoffmenge geht gegen Null.
Wird der anhand der Figur 2 beschriebene Warmlauffaktor fWL - abweichend von der Figur 1 - bei Brennkraftmaschinen mit Saugrohreinspritzung verwendet, so sind die Kennfelder 10, 11, 12 bzw. die Kennlinie 13 der Figur 2 nur einmalig vorhanden, und zwar für den Homogenbetrieb. Ein Umschalten zwischen Betriebsarten erfolgt nicht.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Warmlaufen einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in ein Ansaugrohr oder in einen Brennraum (4) eingespritzt wird, und bei dem unterhalb einer Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (1) ein Warmlauffaktor (fWL) zur Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmlauffaktor (fWL) aus einem Grundfaktor (fG) und einem lastabhängigen Faktor (fLA) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhängige Faktor (fLA) in Abhängigkeit von einer integrierten Luftmasse (mli) und/oder einer integrierten Kraftstoffmasse und/oder einer Motortemperatur (TM) der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhängige Faktor (fLA) in Abhängigkeit von einer relativen Luftfüllung (rl) und/oder einer relativen Kraftstoffmenge und/oder eines Ist- oder Soll-Lambdas und/oder eines Ist- oder Sollmoments der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhangige Faktor (fLA) durch eine multiplikative Verknüpfung ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Grundfaktor (fG) in Abhängigkeit von der Motortemperatur (TM) ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhängige Faktor (fLA) und der Grundfaktor (fG) additiv miteinander verknüpft werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhangige Faktor (fLA) oder die Summe aus dem lastabhängigen Faktor (fLA) und dem Grundfaktor (fG) in Abhängigkeit von der Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine (1) gewichtet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lastabhangige Faktor (fLA) und/oder der Grundfaktor (fG) und/oder der Warmlauffaktor (fWL) in Abhängigkeit von einer Motorstarttemperatur (TMS) ermittelt werden.
9. Steuerelelement, insbesondere Read-Only-Memory oder Flash-Memory, für ein Steuergerät (18) einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 geeignet ist.
10. Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei der beim Warmlaufen Kraftstoff in ein Ansaugrohr oder in einen Brennraum (4) einspritzbar ist, und mit einem Steuergerät (18) zur Ermittlung eines Warmlauffaktors (fWL) zur Erhöhung der eingespritzten Kraftstoffmenge unterhalb einer Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (18) der Warmlauffaktor (fWL) aus einem Grundfaktor (fG) und einem lastabhängigen Faktor (fLA) ermittelbar ist .
11. Steuergerät (18) für eine Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftf hrzeugs, wobei bei der
Brennkraftmaschine (1) beim Warmlaufen Kraftstoff in ein Ansaugrohr oder in einen Brennraum (4) einspritzbar ist, und wobei das Steuergerät (18) zur Ermittlung eines Warmlauf faktors (fWL) zur Erhöhung der eingespritzten Kraftstof fmenge unterhalb einer Betriebstemperatur der
Brennkraftmaschine (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (18) der Warmlauf faktor (fWL) aus einem Grundfaktor (fG) und einem lastabhängigen Faktor (fLA) ermittelbar ist.
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