WO2015043774A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung des übergangs zwischen dem betrieb mit schubabschaltung und normalbetrieb einer mit kraftstoff-direkteinspritzung betriebenen brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung des übergangs zwischen dem betrieb mit schubabschaltung und normalbetrieb einer mit kraftstoff-direkteinspritzung betriebenen brennkraftmaschine Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for a device for controlling the transition between the operation with Schubab ⁇ circuit and normal operation of an internal combustion engine operated with direct fuel injection.
  • overrun operation can also be recognized when the internal combustion engine has a higher rotational speed than corresponds to the position of the throttle valve in an Otto internal combustion engine or the injected fuel quantity in a diesel internal combustion engine.
  • an accelerator pedal can be used instead of evaluating the throttle position or the amount of fuel and the signal of a Pedalwertgebers. Since during the pushing operation no work of the
  • the supply of fuel can be prevented in this operating state, which is usually referred to as fuel cut or thrust cut.
  • fuel cut or thrust cut In the transition from overrun to overrun fuel cut occurs generally due to the interruption of fuel supply to a torque jump on which may be noticeable in the vehicle as a jolt and the smoothness of the engine, and the Ride comfort of the occupants of the internal combustion engine to ⁇ driven vehicle can affect.
  • the same problem arises when after normal operation of the vehicle after normal operation of the vehicle is to be resumed and the engine again generate a desired torque and deliver it to the wheels of the vehicle.
  • normal operation is to be understood in this context as the fired operation of an internal combustion engine outside the overrun fuel cutoff, ie the operation with released fuel supply.
  • EP 0 614 003 B1 describes a method for controlling the fuel supply to an internal combustion engine having a plurality of cylinders and successive injections into the cylinders in a predetermined sequence in the region of overrun operation.
  • operating characteristics of the internal combustion engine are detected and detected at the beginning and end of the overrun operation, if these operating parameters meet certain conditions.
  • the fuel supply to the cylinders is at
  • Reduced start of thrust according to a selectable function and released at the end of the thrust after a selectable function wherein after detecting the overrun the injections for individual cylinders are suppressed according to a predetermined order and after detecting the end of the thrust the injections for individual cylinders according to another predetermined order again deploy.
  • the sequences are determined by a chronological sequence of individual blanking patterns stored in a memory of an electronic control device. Such a selective suppression of injection pulses of the individual cylinders makes it possible to considerably reduce the torque jump in the transitions.
  • DE 2738886 C3 a method for the electrical control of the operating behavior of an internal combustion engine with spark ignition ⁇ during and after the pushing operation is described, whereby the fuel supply is thrown off during this pushing operation, and a spark is made.
  • the ignition timing is adjusted in a selectable function towards late and after the start of the overrun fuel supply for a determinable period of time maintained and the ignition timing of a trigger signal from late to selectable
  • the trip signal is determined by the end of the coasting operation and / or the end of fuel cutoff to the engine by a signal from a throttle opening angle sensor and / or by a selectable speed. Subsequently, the late ⁇ adjustment of the ignition is reduced and increased towards the end of the overrun operation, the fuel quantity supplied to the engine temporarily.
  • the injection parameters are set as in normal, fired operation.
  • the start of injection is determined depending on the speed, load and the temperature of the internal combustion engine.
  • the development Divorce, whether multiple injection is activated or not depends primarily on these parameters of the internal combustion engine.
  • the temperature in the combustion chamber drops significantly, resulting in increased emissions when restarting the combustion after completion of Schubabschalt sacredieres.
  • PN Limit particle number
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus with which or in the re-use of the fuel supply after a fuel cut operation of working with direct fuel injection internal combustion ⁇ engine, a greater reduction of the Prismaunieses can be achieved.
  • This object is achieved with the features of the independent claims. Subclaims give preferred execution ⁇ forms again.
  • the method or the device for controlling the transition between an operation with overrun fuel cutoff and normal operation in an internal combustion engine operated with direct fuel injection is distinguished by the fact that during a transitional phase after completion of the overrun fuel cutoff. Circuit with resumption of the fuel injection and normal operation of the internal combustion engine of the injection start time ⁇ point is shifted by an adaptation value with respect to one, in normal operation of the internal combustion engine (10) determined Einspritzbeginnzeit- point, later lying injection start time.
  • the combustion chamber in particular the cylinder walls and the piston, cools down considerably due to the combustion which does not take place and the air mass flushed through.
  • the fuel mass collected on the piston can no longer evaporate in time before combustion, which leads to increased particle emissions.
  • the adaptation value is selected as a function of this duration according to an advantageous development.
  • the duration of the fuel cutoff can be determined in a simple manner by means of a time counter, wherein the time counter is started at the beginning of the fuel cut and during the
  • the count of the timer counter in predetermined steps is incremented by a first value.
  • the count of the time counter is decremented in predetermined steps by a second value and upon reaching the count zero, the shift of the injection start time is ended. Then the injection start time determined for the normal operation of the internal combustion engine is used ⁇ .
  • the first and the second value are advantageously dependent on the height of the
  • Figure 1 is a schematic representation of a block diagram of an operated with direct fuel injection internal combustion engine with the control device according to the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a spark-ignition internal combustion engine 10 is shown KraftstoffVersor ⁇ restriction device having a 11 for injecting fuel directly into combustion chambers KST of cylinders Z1-Z4.
  • the internal combustion engine 10 is supplied via an intake tract 12, the fresh air required for combustion of the fuel-air mixture in the cylinders Z1-Z4.
  • the combustion exhaust gases flow through at least one, is arranged in an exhaust gas duct 13 exhaust ⁇ catalyst and a silencer into the atmosphere.
  • the Control device 14 preferably comprises a computing unit (processor) 15, which is coupled to a program memory 16, a value memory (data memory) 17 and a time counter 23.
  • a code-based function FKT_SCH for controlling the transition between the operation with Schubab ⁇ circuit and normal operation of the internal combustion engine 10 imple ⁇ mented in the program memory 16 by software, which is explained in more detail with reference to the description of Figure 2.
  • the control device 14 is connected to various sensors, which detect operating parameters of the internal combustion engine 10 and operating parameters of the internal combustion engine 10 is exaggerated ⁇ motor vehicle.
  • the sensors include an accelerator pedal position sensor 18, which detects an accelerator pedal value FPW, that is, the position of an accelerator pedal 19, a arranged in the intake tract 12, serving as a load sensor air mass sensor 20 which detects a load of the internal combustion engine 10 corresponding signal MAF, a throttle valve sensor 25 of the one Throttle valve opening angle DKW detects a arranged in the intake manifold 12 throttle valve 24, a crankshaft angle sensor 21 which detects a crankshaft angle of the internal combustion engine 10, which then a speed N is assigned and a temperature sensor 22 which detects a temperature of the internal combustion engine 10 representative signal TEMP , usually the coolant temperature of the internal combustion engine 10th
  • control program FKT_SCH for controlling the transition between the operation with overrun fuel cutoff and normal operation does not run in a separate control device 14, but is included as a subroutine in the management system of the engine control. As a result, it is advantageously possible to dispense with additional hardware.
  • the method is always started in a step Sl, when the fuel supply to the cylinders Z1-Z4 is turned off in overrun operation of the internal combustion engine 10, so the operation fuel cut exists.
  • the time counter 23 is started in a step S2 and incremented by a first value AZS1 during the continuous operation of the fuel cut-off phase per sampling.
  • the value of the increment AZS1 is stored as a function of the air mass flow MAF by the cylinders Z1-Z4 and in a characteristic map of the value memory 17.
  • Pistons are taken into account.
  • This air mass flow MAF can be detected in an advantageous manner directly from the air mass meter 20. Alternatively or additionally, the speed and the load can be taken into account.
  • step S4 If the conditions for the fuel cut-off operation continue to be satisfied, it is queried in a step S4 whether the count ZS of the counter 23 reaches a predetermined maximum value ZS_MAX Has.
  • the maximum value ZS_MAX is stored in the value memory 17 and determines the maximum time duration in which the shift in the start of injection time in the "late" direction is taken into account.
  • the loop consisting of the steps S2, S3 and S4 is traversed so often until either the maximum value ZS_MAX is reached or the operating range of the fuel cut is left, for example because the driver of the motor vehicle driven by the internal combustion engine 10 actuates the accelerator pedal 19.
  • the fuel injection is released and restarted in a step S6, the timer 23 and decremented during the continuous, fired operation of the internal combustion engine 10 per sample by a second value AZS2.
  • the value of the decrement AZS2 is dependent on the air mass flow MAF or on the rotational speed N and the load and is likewise stored in a characteristic map of the value memory 17.
  • the injection start timing SOI is increased by a value ASOI toward one of the engine speed, load and temperature
  • the value ASOI can be determined depending on the count ZS, the value ASOI is greater, the higher the count ZS.
  • the injection start time SOI can also be shifted by a constant value ASOI independently of the count ZS in the direction of a time later onset of injection SOI. This value is also stored in the value memory 17.
  • a query is made in a step S7 as to whether the count ZS has already reached zero. If that is not the case, then again branched to step S6 and a further shift of the injection start timing SOI is made.
  • step 8 If the counter reading ZS has reached the value zero, no more displacement takes place and a value SOI_Norm arises, which results from the instantaneous operating point of the internal combustion engine (rotational speed, load, temperature) (step 8). Subsequently, the process is ended in a step S9.
  • the mass of fuel to be added in the form of multiple injections in addition to be introduced into the combustion chamber to reduce the penetration of the fuel jet.
  • the multiple injections are activated until the count ZS reaches zero.
  • the distribution factor for the multiple injections can preferably be defined depending on the count ZS. The smaller the count ZS, the more the total fuel mass to be metered is split into the first injection of the multiple injections.
  • control unit arithmetic unit, processor

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Abstract

Das Verfahren zur Steuerung des Übergangs zwischen einem Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb bei einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Brennkraftmaschine (10), zeichnet sich dadurch aus, dass während einer Übergangsphase nach Beendigung der Schubabschaltung mit Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung und Normalbetrieb der Brennkraftmaschine der Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI) um einen Adaptionswert (ΔSOI) in Bezug auf einen, im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine (10) ermittelten Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI_Norm), später liegenden Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI) verschoben wird. Der Adaptionswert (ΔSOI) wird vorzugsweise abhängig von der Zeitdauer der Schubabschaltung festgelegt. Dadurch kann der Partikelausstoß der Brennkraftmaschine während der Übergangsphase deutlich gesenkt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren um eine Vorrichtung zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schubab¬ schaltung und Normalbetrieb einer mit Kraftstoff- Direktein- spritzung betriebenen Brennkraftmaschine.
Aus Gründen der immer vordringlicher werdenden Einsparung an Kraftstoff und zur Verringerung der Schadstoffemissionen ist es bei der Steuerung moderner Brennkraftmaschinen üblich, die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern im Schubbetrieb zu reduzieren oder ganz abzuschalten.
Im Allgemeinen wird von Schubbetrieb oder Schiebebetrieb dann gesprochen, wenn bei geschlossener Drosselklappe die Drehzahl der Brennkraftmaschine einen bestimmten, vorgegebenen Wert, z.B. die Leerlaufdrehzahl übersteigt. Auf Schubbetrieb kann aber auch dann erkannt werden, wenn die Brennkraftmaschine eine höhere Drehzahl aufweist, als dies der Stellung der Drosselklappe bei einer Otto-Brennkraftmaschine bzw. der eingespritzten Kraft- stoffmenge bei einer Diesel-Brennkraftmaschine entspricht. Anstelle der Auswertung der Drosselklappenstellung bzw. der Kraftstoffmenge kann auch das Signal eines Pedalwertgebers eines Fahrpedals herangezogen werden. Da während des Schubbetriebs keine Arbeitsleistung der
Brennkraftmaschine erwünscht ist, kann in diesem Betriebszustand die Zufuhr von Kraftstoff unterbunden werden, was in der Regel als Schubabschalten oder Schubabschneiden bezeichnet wird. Beim Übergang von Schubbetrieb auf Schubabschaltung tritt im Allgemeinen aufgrund der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr ein Drehmomentsprung auf, der unter Umständen im Fahrzeug als Ruck bemerkbar ist und die Laufruhe der Brennkraftmaschine, sowie den Fahrkomfort der Insassen des mit der Brennkraftmaschine an¬ getriebenen Fahrzeuges beeinträchtigen kann. Das gleiche Problem entsteht, wenn nach dem Betrieb nach Schubabschaltung der normale Fahrbetrieb des Fahrzeugs wieder aufgenommen werden soll und die Brennkraftmaschine wieder ein gewünschtes Drehmoment erzeugen und an die Räder des Fahrzeugs abgeben soll.
Unter dem Begriff „Normalbetrieb" ist in diesem Zusammenhang der befeuerte Betrieb einer Brennkraftmaschine außerhalb der Schubabschaltung zu verstehen, also der Betrieb mit freigegebener Kraftstoffzufuhr .
Zur Reduzierung des unerwünschten Drehmomentensprungs, der durch das Abschalten bzw. das Zuschalten der Kraftstoffeinspritzung im Schubbetrieb entsteht, wurden schon verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen .
Beispielsweise ist aus der EP 0 614 003 Bl ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr zu einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und aufeinanderfolgenden Einspritzungen in die Zylinder in vorgegebener Folge im Bereich des Schubbetriebes beschrieben. Dabei werden Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine erfasst und auf Beginn und Ende des Schubbetriebes erkannt, wenn diese Betriebskenngrößen bestimmte Bedingungen erfüllen. Die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern wird bei
Schubbeginn nach einer wählbaren Funktion verringert und bei Schubende nach einer wählbaren Funktion wieder freigegeben, wobei nach Erkennen des Schubbetriebes die Einspritzungen für einzelne Zylinder nach einer vorgegebenen Reihenfolge unter- drückt werden und nach Erkennen des Schubendes die Einspritzungen für einzelne Zylinder nach einer weiteren vorgegebenen Reihenfolge wieder einsetzen. Die Reihenfolgen sind durch eine zeitliche Abfolge einzelner, in einem Speicher einer elektronischen Steuerungseinrichtung abgelegter Ausblendmuster bestimmt. Durch ein solches selektives Unterdrücken von Ein- spritzimpulsen der einzelnen Zylinder ist es möglich, den Drehmomentsprung bei den Übergängen erheblich zu reduzieren. In der DE 2738886 C3 ist ein Verfahren zur elektrischen Steuerung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine mit Fremd¬ zündung im und nach dem Schubbetrieb beschrieben, wobei die Kraftstoffzufuhr während dieses Schubbetriebs abstellbar ist und eine Zündverstellung vorgenommen wird. Zu Beginn, bzw. ab einem vorgegebenen Zeitpunkt nach Beginn des Schubbetriebes wird der Zündzeitpunkt in wählbarer Funktion in Richtung spät verstellt und nach Beginn des Schubbetriebes die Kraftstoffzufuhr noch für eine bestimmbare Zeitdauer aufrechterhalten und der Zünd- Zeitpunkt auf ein Auslösesignal hin von spät nach wählbarer
Funktion zum Erreichen eines weichen Überganges wieder auf den normalen Zündzeitpunkt zurückgeführt. Das Auslösesignal wird durch das Ende des Schubbetriebs und/oder das Ende der Absperrung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine durch ein Signal von einem Geber für den Drosselklappenöffnungswinkel und/oder durch eine wählbare Drehzahl bestimmt. Anschließend wird die Spät¬ verstellung des Zündzeitpunktes verringert und gegen Ende des Schubbetriebes die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraft- stoffmenge vorübergehend erhöht.
Aus der DE 103 34 401 B3 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Übergangs zwischen einem Normalbetrieb und einem Betrieb mit Schubabschaltung bei einem mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Ottomotor bekannt, wobei zur Vermeidung eines unzulässigen Drehmomentensprungs, der bei der Schubabschaltung durch Abschalten der Kraftstoffeinspritzung entsteht, der Zündwinkel in Richtung spät verstellt wird. Zur weiteren Reduzierung des Drehmomentensprungs wird Kraftstoff in Form einer Mehrfacheinspritzung in einen Zylinder des Ottomotors eingespritzt, wobei wenigstens eine Teilmenge des einzuspritzenden Kraftstoffs während der Kompressionsphase abgesetzt wird.
Bisher werden beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr nach dem Beenden der Schubabschaltung die Einspritzparameter wie im normalen, befeuerten Betrieb eingestellt. Insbesondere wird der Einspritzbeginnzeitpunkt abhängig von der Drehzahl, Last und der Temperatur der Brennkraftmaschine bestimmt. Auch die Ent- Scheidung, ob Mehrfacheinspritzung aktiviert wird oder nicht, hängt in erster Linie von diesen Parametern der Brennkraftmaschine ab. Neben dem Problem, dass bei den erwähnten Betriebsübergängen ein gewisses Ruckeln auftritt, besteht ferner die Gefahr, dass während des Schubabschaltbetriebes die Temperatur im Brennraum merklich absinkt, wodurch es beim Wiedereinsetzen der Verbrennung nach Beendigung des Schubabschaltbetriebes zu erhöhten Emissionen kommt.
Insbesondere bei Brennkraftmaschinen, bei denen der Kraftstoff direkt in die Brennräume eingespritzt wird (Kraft¬ stoff-Direkteinspritzung) , müssen Vorkehrungen getroffen werden, dass es beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr nach dem Schubabschaltbetrieb nicht zu einem erhöhten Partikelausstoß kommt. Im Zuge der zukünftigen Euro -6-Abgasnorm müssen
Kraftfahrzeuge, die über einen Ottomotor mit Kraft¬ stoff-Direkteinspritzung verfügen, den vorgeschriebenen
Grenzwert für die Partikelanzahl (PN) von 6, 0* 1011 /km (mit einer dreijährigen Übergangsfrist von 6,0* 1012 /km) einhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. bei der beim Wieder- einsetzen der Kraftstoffzufuhr nach einem Schubabschaltbetrieb einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung arbeitenden Brenn¬ kraftmaschine eine größere Reduzierung des Partikelaustoßes erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungs¬ formen wieder.
Das Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung zur Steuerung des Übergangs zwischen einem Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb bei einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Brennkraftmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass während einer Übergangsphase nach Beendigung der Schubab- Schaltung mit Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung und Normalbetrieb der Brennkraftmaschine der Einspritzbeginnzeit¬ punkt um einen Adaptionswert in Bezug auf einen, im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine (10) ermittelten Einspritzbeginnzeit- punkt, später liegenden Einspritzbeginnzeitpunkt verschoben wird .
Während der Schubabschaltung kühlt aufgrund der nicht statt¬ findenden Verbrennung und der durchgespülten Luftmasse der Brennraum, insbesondere die Zylinderwände und der Kolben stark ab. Bei herkömmlichen Systemen, die beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr nach Schubabschalten mit einem Einspritzzeitpunkt starten, welcher auch im normalen Betrieb, d.h. im befeuerten Betrieb verwendet wird, kann der während der Ein- spritzung die auf den Kolben gesammelte Kraftstoffmasse nicht mehr rechtzeitig vor der Verbrennung verdampfen, was zu einem erhöhten Partikelausstoß führt.
Durch Verschieben des Einspritzbeginnzeitpunktes während der Übergangsphase in Richtung spät trifft während der Einspritzung weniger Kraftstoffmasse auf den Kolben, wodurch der Partikelausstoß während dieser Übergangsphase deutlich gesenkt wird.
Da die Kühlwirkung sehr stark von der Dauer der Schubabschaltung abhängt, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Adaptionswert in Abhängigkeit dieser Dauer gewählt.
Die Dauer der Schubabschaltung kann in einfacher Weise mittels eines Zeitzählers ermittelt werden, wobei der Zeitzähler zu Beginn der Schubabschaltung gestartet wird und während der
Zeitdauer der Schubabschaltung der Zählerstand des Zeitzählers in vorgegebenen Schritten (Abtastschritte) um einen ersten Wert inkrementiert wird. Bei Beendigung der Schubabschaltung wird der Zählerstand des Zeitzählers in vorgegebenen Schritten um einen zweiten Wert dekrementiert und bei Erreichen des Zählerstandes gleich Null wird die Verschiebung des Einspritzbeginnzeitpunktes beendet. Dann wird der für den Normalbetrieb der Brennkraft¬ maschine ermittelte Einspritzbeginnzeitpunkt verwendet. Um die Kühlung zu berücksichtigen, werden in vorteilhafter Weise der erste und der zweite Wert abhängig von der Höhe des
Luftmassenstromes im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine und /oder abhängig von einer Drehzahl und der Last der Brenn- kraftmaschine gewählt.
Durch Aufteilen der zuzumessenden Kraftstoffmasse in mehrere Einspritzvorgänge lässt sich in einfacher Weise die Ein¬ dringtiefe des KraftstoffStrahles verringern, was zu einer geringeren Benetzung des Kolbens führt und damit ebenfalls zur Senkung der Partikelemission beiträgt.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des nachfolgenden Ausfüh- rungsbeispiels , das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Steuerungs- Vorrichtung und
Figur 2 ein Ablaufdiagramm zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb dieser Brennkraftmaschine
In Figur 1 ist in schematischer Darstellung eine Otto- Brennkraftmaschine 10 gezeigt, die eine KraftstoffVersor¬ gungseinrichtung 11 zum Einspritzen von Kraftstoff KST direkt in Brennräume von Zylindern Z1-Z4 aufweist. Der Brennkraftmaschine 10 wird über einen Ansaugtrakt 12 die zur Verbrennung des Kraftstoff-Luftgemisches in den Zylindern Z1-Z4 benötigte Frischluft zugeführt. Die Verbrennungsabgase strömen durch mindestens einen, in einem Abgastrakt 13 angeordneten Abgas¬ katalysator und einen Schalldämpfer in die Umgebung.
Zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schub¬ abschaltung und Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 10 ist eine elektronische Steuerungsvorrichtung 14 vorgesehen. Die Steuerungsvorrichtung 14 umfasst bevorzugt eine Recheneinheit (Prozessor) 15, die mit einem Programmspeicher 16, einem Wertespeicher (Datenspeicher) 17 und einem Zeitzähler 23 gekoppelt ist. Unter anderem ist in dem Programmspeicher 16 softwaremäßig eine kennfeidbasierte Funktion FKT_SCH zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schubab¬ schaltung und Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 10 imple¬ mentiert, die anhand der Beschreibung der Figur 2 noch näher erläutert wird.
In dem Wertespeicher 17 sind u.a. Parameter - bzw . Schwellenwerte SOI_Norm, ASOI, AZS1,2, ZS_MAX gespeichert, deren Bedeutungen ebenfalls später anhand der Beschreibung der Figur 2 noch näher erläutert werden.
Die Steuerungsvorrichtung 14 ist mit verschiedenen Sensoren verbunden, die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 10 und Betriebsparameter des mit der Brennkraftmaschine 10 ange¬ triebenen Kraftfahrzeuges erfassen. Die Sensoren sind u.a. ein Fahrpedalstellungsgeber 18, welcher einen Fahrpedalwert FPW, also die Stellung eines Fahrpedals 19 erfasst, ein im Ansaugtrakt 12 angeordneter, als Lastsensor dienender Luftmassenmesser 20, der ein der Last der Brennkraftmaschine 10 entsprechendes Signal MAF erfasst, ein Drosselklappensensor 25 der einen Drossel- klappenöffnungswinkel DKW einer im Ansaugtrakt 12 angeordneten Drosselklappe 24 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 21, welcher einen Kurbelwellenwinkel der Brennkraftmaschine 10 erfasst, dem dann eine Drehzahl N zugeordnet wird und ein Temperatursensor 22, der ein der Temperatur der Brennkraft- maschine 10 repräsentatives Signal TEMP erfasst, in der Regel die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine 10.
Diese Sensoren sind üblicherweise ohnehin vorhanden, da deren Signale auch für das Steuerprogramm des Motormanagementsystems benötigt werden.
Anstelle des Luftmassenmessers 20 als Lastsensor kann alternativ oder zusätzlich auch ein Saugrohrdrucksensor eingesetzt werden. In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuerprogramm FKT_SCH zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb nicht in einer separaten Steuerungsvorrichtung 14 abläuft, sondern als Un- terprogramm im Managementsystem der Motorsteuerung enthalten ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auf zusätzliche Hardware verzichtet werden.
Das Verfahren zur Steuerung des Übergangs zwischen dem Betrieb mit Schubabschaltung und dem Normalbetrieb wird anhand eines Ablaufdiagrammes gemäß der Figur 2 erläutert.
Das Verfahren wird in einem Schritt Sl immer dann gestartet, wenn im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine 10 die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern Z1-Z4 abgeschaltet wird, also der Betrieb Schubabschaltung vorliegt.
Zu Beginn dieser Schubabschaltungsphase wird in einem Schritt S2 der Zeitzähler 23 gestartet und während des fortlaufenden Betriebes der Schubabschaltungsphase pro Abtastung um einen ersten Wert AZSl inkrementiert . Der Wert des Inkrements AZSl ist abhängig von dem Luftmassenstrom MAF durch die Zylinder Z1-Z4 und in einem Kennfeld des Wertespeichers 17 abgelegt. Dadurch kann die durch den Luftmassenstrom MAF bewirkte Abkühlung der Brennkraftmaschine, insbesondere die der Brennräume und der
Kolben berücksichtigt werden. Dieser Luftmassenstrom MAF kann in vorteilhafter Weise direkt von dem Luftmassenmesser 20 erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Drehzahl und die Last berücksichtigt werden.
Der Betriebsbereich der Schubabschaltung bleibt solange bestehen, bis in einem anschließenden Schritt S3 auf Beendigung des Schubabschaltbetriebes, also auf Wiedereinsetzen der Kraft¬ stoffeinspritzung in die Zylinder Z1-Z4 erkannt wird.
Sind die Bedingungen für den Schubabschaltbetrieb weiterhin erfüllt, so wird in einem Schritt S4 abgefragt, ob der Zählerstand ZS des Zählers 23 einen vorgegebenen Maximalwert ZS_MAX erreicht hat. Der Maximalwert ZS_MAX ist in dem Wertespeicher 17 abgelegt und bestimmt die maximale Zeitdauer, in der die Verschiebung des Einspritzbeginnzeitpunktes in Richtung „spät" berücksichtigt wird .
Die Schleife, bestehend aus den Schritten S2, S3 und S4 wird so oft durchlaufen, bis entweder der Maximalwert ZS_MAX erreicht ist oder der Betriebsbereich der Schubabschaltung verlassen wird, beispielsweise weil der Fahrer des mit der Brennkraftmaschine 10 angetriebenen Kraftfahrzeuges das Fahrpedal 19 betätigt.
Im Falle der Fahrpedalbetätigung, also beim Verlassen des Schubabschaltbetriebes wird in einem nachfolgenden Schritt S5 die Kraftstoffeinspritzung freigegeben und in einem Schritt S6 der Zeitzähler 23 wieder gestartet und während des fortlaufenden, befeuerten Betriebes der Brennkraftmaschine 10 pro Abtastung um einen zweiten Wert AZS2 dekrementiert . Der Wert des Dekrements AZS2 ist abhängig vom Luftmassenstrom MAF oder von der Drehzahl N und der Last und ist ebenfalls in einem Kennfeld des Wer- tespeichers 17 abgelegt.
Mit dem Wiedereinsetzen der Kraftstoffeinspritzung wird der Einspritzbeginnzeitpunkt SOI um einen Wert ASOI in Richtung zu einem, gegenüber aus Drehzahl, Last und Temperatur der
Brennkraftmaschine ermittelten, zeitlich später liegenden
Einspritzbeginnzeitpunkt SOI + ASOI verschoben. Der Wert ASOI kann dabei abhängig vom Zählerstand ZS festgelegt sein, wobei der Wert ASOI umso größer ist, je höher der Zählerstand ZS ist. Alternativ kann der Einspritzbeginnzeitpunkt SOI auch um einen konstanten Wert ASOI unabhängig vom Zählerstand ZS in Richtung zu einem zeitlich später liegenden Einspritzbeginnzeitpunkt SOI verschoben werden. Auch dieser Wert ist in dem Wertespeicher 17 abgelegt .
Nach erfolgtem Verschieben des Einspritzbeginnzeitpunktes SOI wird in einem Schritt S7 abgefragt, ob der Zählerstand ZS schon den Wert Null erreicht hat. Ist das noch nicht der Fall, so wird wieder zum Schritt S6 verzweigt und eine weitere Verschiebung des Einspritzbeginnzeitpunktes SOI wird vorgenommen.
Hat der Zählerstand ZS den Wert Null erreicht, findet keine Verschiebung mehr statt und es stellt sich ein Wert SOI_Norm ein, der sich aus dem momentanen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine (Drehzahl, Last, Temperatur) ergibt (Schritt 8). Anschließend wird das Verfahren in einem Schritt S9 beendet. Darüber hinaus kann auch beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffeinspritzung in Schritt S6 zusätzlich die zuzumessende Masse an Kraftstoff in Form von Mehrfacheinspritzungen in den Brennraum eingebracht werden, um das Eindringen des Kraftstoffstrahls zu reduzieren. Die Mehrfacheinspritzungen werden solange aktiviert, bis der Zählerstand ZS den Wert Null erreicht. Der Aufteilungsfaktor für die Mehrfacheinspritzungen kann dabei bevorzugt abhängig vom Zählerstand ZS definiert sein. Je kleiner der Zählerstand ZS, desto mehr wird die insgesamt zuzumessende Kraftstoffmasse auf die erste Einspritzung der Mehrfachein- spritzungen aufgeteilt.
Begriffs- /Bezugs zeichenliste
10 Otto-Brennkraftmaschine
11 Kraftstoff ersorgungseinrichtung
12 Ansaugtrakt
13 Abgastrakt
14 elektronische Steuerungs orrichtung
15 Steuereinheit, Recheneinheit, Prozessor
16 Programmspeicher
17 Datenspeicher, Wertespeicher
18 FahrpedalStellungsgeber
19 Fahrpedal
20 Luftmassenmesser, Lastsensor
21 Kurbelwellenwinkelsensor
22 Temperatursensor
23 Zeitzähler
24 Drosselklappe
25 Drosselklappensensor
DKW Drosseiklappenöffnungswinkel
FKT SCH Steuerungsfunktion Schubabschaltbetrieb
FPW Fahrpedalwert
KST Kraftstoff
MAF Luftmassenstrom, Lastsignal
N Drehzahl der Brennkraftmaschine
SOI Einspritzbeginnzeitpunkt, Start of injection
ASOI Adaptionswert für Einspritzbeginnzeitpunkt
SOI Norm Einspritzbeginnzeitpunkt für Normalbetrieb
TEMP Brennkraftmaschinentemperatur
Z1-Z4 Zylinder der Brennkraftmaschine
ZS Zählerstand
AZSl Inkrement Zählerstand
AZS2 Dekrement Zählerstand
ZS MAX Maximalwert Zählerstand
S1-S9 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung des Übergangs zwischen einem Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb bei einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Brennkraftma¬ schine (10), dadurch gekennzeichnet, dass
während einer Übergangsphase nach Beendigung der Schub¬ abschaltung mit Wiederaufnahme der Kraftstoffeinspritzung und Normalbetrieb der Brennkraftmaschine (10) der
Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI) um einen Adaptionswert
(ASOI) in Bezug auf einen, im Normalbetrieb der Brenn¬ kraftmaschine (10) ermittelten Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI_Norm) , später liegenden Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI) verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionswert (ASOI) abhängig von der Zeitdauer der
Schubabschaltung festgelegt ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass - zu Beginn der Schubabschaltung ein Zeitzähler (23) gestartet wird und während der Zeitdauer der Schubabschaltung der Zählerstand (ZS) des Zeitzählers (23) in vorgegebenen Schritten um einen ersten Wert (AZSl) inkrementiert wird, - bei Beendigung der Schubabschaltung der Zählerstand (ZS) des Zeitzählers (23) in vorgegebenen Schritten um einen zweiten Wert (AZS2) dekrementiert wird und
- bei Erreichen des Zählerstandes (ZS) gleich Null die Ver¬ schiebung des Einspritzbeginnzeitpunktes (SOI) beendet ist und der im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine (10) er¬ mittelte Einspritzbeginnzeitpunkt (SOI_Norm) herangezogen wird .
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionswert (ASOI) abhängig von dem Zählerstand (ZS) des Zeitzählers (23) gewählt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionswert (ASOI) umso größer ist, je höher der Zäh¬ lerstand (ZS) des Zeitzählers (23) ist. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Wiederaufnahme der Kraftstoff¬ einspritzung die zuzumessende Masse an Kraftstoff in Form von Mehrfacheinspritzungen eingespritzt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufteilungsfaktor für die Mehrfacheinspritzungen abhängig von dem Zählerstand (ZS) des Zeitzählers (23) festgelegt ist und je kleiner der Zählerstand (ZS) ist, desto mehr Kraftstoffmasse mittels der ersten Einspritzung der Mehrfacheinspritzungen eingespritzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfacheinspritzungen solange durchgeführt werden, bis der Zählerstand (ZS) den Wert Null erreicht hat.
9. Verfahren nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adaptionswert (ASOI) umso größer ist, je höher der Zählerstand (ZS) des Zeitzählers (23) ist.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert (AZSl) und /oder der zweite Wert (AZS2) abhängig von der Höhe eines Luftmassenstromes (MAF) in einem An¬ saugtrakt der Brennkraftmaschine (10) festgelegt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert (AZSl) und /oder der zweite Wert (AZS2) abhängig von einer Drehzahl (N) und der Last der Brennkraftmaschine ( 10 ) festgelegt ist.
12. Vorrichtung zur Steuerung des Übergangs zwischen einem
Betrieb mit Schubabschaltung und Normalbetrieb bei einer mit Kraftstoff-Direkteinspritzung betriebenen Brennkraftma- schine (10), wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
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