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Hintergrund und Kurzdarlegung
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Die
Abgasemissionen eines Motors bei Kaltstart sind eine ausschlaggebende
Komponente für die
Regelung der Gesamtschadstoffe eines Fahrzeugs. Während des
Kaltstarts kann es schwierig sein, während des Anlassens und Hochlaufens
eines Motors vollständige
Verbrennung zu erreichen und immer noch die Mindestanforderungen
an die Emissionen einzuhalten. Im Einzelnen können Direkteinspritz-Benzinmotoren
einige einzigartige Probleme während
des Startens haben, beispielsweise eine größere Veränderung des Einspritzleitungsdrucks und/oder
ein beschränkteres
Mischen von Luft und Kraftstoff. Im Gegensatz zur Kanaleinspritzung
ist weiterhin nahezu der gesamte eingespritzte Kraftstoff im Zylinder
vorhanden und kann daher, wenn er nicht verbrannt wird, als unverbrannte
Kohlenwasserstoffe aus dem Motor austreten.
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Die
obigen Probleme können
durch die schnellen Änderungen
der Zylinderbedingungen während
des Prozesses des Startens/Anlassens/Hochlaufens des Motors verschärft werden. Zum
Beispiel können
sich die Zylinderfüllungsbewegung,
das Mischen von Kraftstoff/Luft, Restgasbeträge, Rückstandtemperaren, Zylindertemperaturen, etc.
schnell von einem Verbrennungsvorgang zum nächsten ändern.
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Die
vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass die Anzahl und/oder Zeitsteuerung
von Einspritzungen während
des Motorstartprozesses auch zu großen Veränderungen der Zylinderbedingungen, beispielsweise
Mischen etc., führen
kann, und somit bei Korrelieren mit der Zylinderverbrennungsereignisanzahl
aus einer ersten Verbrennung zum Beispiel in ausgewählter Weise
verändert
werden können,
um eine verbesserte Verbrennung über
einem größeren Bereich
von Ereignissen in einer wiederholbareren Weise zu verwirklichen.
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In
einem besonderen Beispiel kann verbessertes Starten durch ein Verfahren
zum Starten eines Verbrennungsmotors mit Direktkraftstoffeinspritzung erreicht
werden, welches das Anpassen einer Anzahl von Direkteinspritzungen
pro Verbrennungszyklus basierend auf einer Zylinderereignisanzahl
seit einem ersten Zylinderereignis umfasst.
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Natürlich können verschiedene
Alternativen verwendet werden, wie sie hierin beispielsweise beschrieben
werden.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 zeigt
ein schematisches Diagramm eines Motors;
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2 zeigt
ein Übersichtsflussdiagramm
für ein
ereignisbasiertes Motorstarten für
ein Steuersystem, das eine Anzahl von Einspritzungen und/oder Einspritzsteuerzeiten
während
Motoranlassens, Hochlaufens oder anfänglicher Stabilisierung von Motordrehzahl ändert;
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3A–N beschreiben
verschiedene Beispiele von Kraftstoffeinspritzbetriebsarten;
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4 zeigt
verschiedene beispielhafte Einspritzbetriebsarten, die gewählt werden
können;
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5 zeigt
eine Tabelle, die beispielhafte Einspritzbetriebsarten für mehrere
Ereignisse seit dem ersten Motorzylinderereignis verdeutlicht;
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6 zeigt
ein beispielhaftes Übersichtsflussdiagramm
zum Anpassen einer Einspritzbetriebsart während Motoranlassens und/oder
-Hochlaufens als Reaktion auf Motorereignisse;
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7 zeigt
eine beispielhafte Datenstruktur zum Speichern ereignisbasierter
Kraftstoffeinspritzbetriebsarten oder -steuerzeiten für mehrere
Betriebsbedingungen;
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8 zeigt
ein beispielhaftes Übersichtsflussdiagramm
zum Ermitteln einer Zylinderereignisanzahl;
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9A–9B zeigen
Beispiele für
das Ändern
einer Anzahl oder Zeitsteuerung von Einspritzungen während eines
Starts; und
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10 zeigt beispielhafte Daten für einen Motorstart.
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Eingehende Beschreibung
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der
in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann.
Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein ein Steuergerät 12 umfassendes Steuersystem
und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener 132 mittels
einer Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem
Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal
und einen Pedalstellungssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen
Pedalstellungssignals PP. Ein Brennraum (d. h. Zylinder) 30 des
Motors 10 kann Brennraumwände 32 mit einem darin
angeordneten Kolben 36 umfassen. Der Kolben 36 kann
mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sein, so dass die Hubbewegung
des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird.
Die Kurbelwelle 40 kann mittels eines Getriebesystems mit
mindestens einem Antriebsrad des Personenfahrzeugs verbunden sein.
Weiterhin kann ein Startermotor mittels einer Schwungscheibe mit
der Kurbelwelle 40 verbunden sein, um einen Startbetrieb
des Motors 10 zu ermöglichen.
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Der
Brennraum 30 kann von dem Ansaugkanal 44 mittels
Ansaugkrümmer 42 Ansaugluft
erhalten und kann mittels Auslasskanal 48 Verbrennungsgase
ablassen. Der Ansaugkanal 44 und der Auslasskanal 48 können mittels
eines jeweiligen Einlassventils 52 und Auslassventils 54 mit
dem Brennraum 30 selektiv in Verbindung treten. In manchen
Ausführungsformen
kann der Brennraum 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder
zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
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In
diesem Beispiel können
das Einlassventil 52 und die Auslassventile 54 durch
Nockenbetätigung
mittels jeweiliger Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden.
Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils
ein oder mehrere Nocken umfassen und können ein oder mehrere der folgenden
Systeme umfassen: Nockenprofilumschaltung (CPS, kurz vom englischen
Cam Profile Switching), veränderliche
Nockensteuerung (VCT, kurz vom englischen Variable Cam Timing), veränderliche
Ventilsteuerung (VVT, kurz vom englischen Variable Valve Timing)
und/oder veränderlichen
Ventilhub (VVL, kurz vom englischen Variable Valve Lift), die durch
das Steuergerät 12 zum
Verstellen des Ventilbetriebs betrieben werden können. Die Stellung des Einlassventils 52 und
des Auslassventils 54 können
durch Stellungssensoren 55 bzw. 57 ermittelt werden.
In alternativen Ausführungsformen können das
Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch
elektrische Ventilbetätigung
gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 alternativ ein
mittels elektrischer Ventilbetätigung
gesteuertes Einlassventil und ein mittels Nockenbetätigung,
einschließlich
CPS- und/oder VCT-Systemen, gesteuertes Einlassventil umfassen.
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Ein
Kraftstoffeinspritzventil 66 wird direkt mit dem Brennraum 30 zum
Einspritzen von Kraftstoff direkt in diesen proportional zur Pulsbreite
des von dem Steuergerät 12 mittels
eines elektronischen Treibers 68 erhaltenen Signals FPW
verbunden gezeigt. Auf diese Weise liefert das Kraftstoffeinspritzventil 66 eine
als Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Brennraum 30 bekannte
Einspritzung. Das Kraftstoffeinspritzventil kann zum Beispiel in
der Seite des Brennraums oder im oberen Teil des Brennraums eingebaut
sein. Kraftstoff kann durch eine (nicht dargestellte) Kraftstoffanlage
mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einem Kraftstoffverteilerrohr
zum Kraftstoffeinspritzventil 66 geliefert werden. In manchen
Ausführungsformen
kann der Brennraum 30 alternativ oder zusätzlich ein
Kraftstoffeinspritzventil umfassen, das in dem Ansaugkanal 44 in einer
Konfiguration angeordnet ist, die eine als Kanaleinspritzung von
Kraftstoff bekannte Einspritzung in den Ansaugkanal stromaufwärts des
Brennraums 30 vorsieht.
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Der
Ansaugkrümmer 42 kann
eine Drossel 62 mit einer Drosselklappe 64 umfassen.
In diesem bestimmten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappe 64 durch
das Steuergerät 12 mittels
eines Signals verändert
werden, das einem Elektromotor oder Aktor, der mit der Drossel 62 enthalten
ist, geliefert wird – eine
Konfiguration, die häufig
als elektronische Drosselsteuerung (ETC, kurz vom englischen Electronic Throttle
Control) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 zum
Verändern
der dem Brennraum 30 unter anderen Motorzylindern gelieferten
Ansaugluft betrieben werden. Die Stellung der Drosselklappe 64 kann
dem Steuergerät 12 durch
das Drosselstellungssignal TP geliefert werden. Der Ansaugkrümmer 42 kann
einen Luftmassenmesser 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum
Liefern jeweiliger Signale MAF und MAP zum Steuergerät 12 umfassen.
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Eine
Zündanlage 88 kann
dem Brennraum 30 mittels einer Zündkerze 92 als Reaktion
auf ein Frühzündungssignal
SA vom Steuergerät 12 unter ausgewählten Betriebsarten
einen Zündfunken
liefern. Auch wenn in manchen Ausführungsformen Fremdzündungskomponenten
gezeigt werden, können
der Brennraum 30 oder ein oder mehrere andere Brennräume des
Motors 10 in einem Kompressionszündungsbetrieb mit oder ohne
Zündfunken
betrieben werden.
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Ein
Abgassensor 126 wird mit dem Auslasskanal 48 stromaufwärts einer
Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 70 verbunden gezeigt.
Der Sensor 126 kann jeder geeignete Sensor zum Liefern
einer Angabe des Kraftstoff-/Luftverhältnisses von Abgas sein, beispielsweise
eine lineare Lambda-Sonde oder UEGO (universelle oder Breitband-Abgas-Lambda),
eine Lambda-Sonde mit zwei Zuständen
oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor.
Die Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 70 wird entlang des
Auslasskanals 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet gezeigt.
Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC, vom
englischen Three Way Catalyst), ein NOx-Filter, verschiedene andere
Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen oder Kombinationen derselben
sein. In manchen Ausführungsformen
kann die Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 70 während des Betriebs
des Motors 10 regelmäßig durch
Betreiben mindestens eines Zylinders des Motors innerhalb eines
bestimmten Kraftstoff-/Luftverhältnisses
zurückgesetzt
werden.
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In 1 wird
das Steuergerät 12 als
Mikrocomputer gezeigt, welcher umfasst: eine Mikroprozessoreinheit 102,
Input/Output-Ports 104, ein elektronisches Speichermedium
für ausführbare Programme
und Kalibrierungswerte, das in diesem bestimmten Beispiel als schreibgeschützter Speicher 106 gezeigt
wird, einen Arbeitsspeicher 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und
einen Datenbus. Das Steuergerät 12 kann
verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren
zusätzlich
zu den zuvor erwähnten
Signalen empfangen, welche umfassen: Messung von angesaugter Luftmasse
(MAF) vom Luftmassensensor 120; Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von
einem mit einem Kühlmantel 114 gekoppelten
Temperaturfühler 112; Drosselstellung
(TP) von einem Drosselstellungssensor; und ein absolutes Krümmerdrucksignal
MAP von einem Sensor 122. Der Kurbelwinkel kann durch das Steuergerät durch
ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP)
von einem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hallgeber 118 (oder
einer anderen Art) bestimmt werden. Zum Beispiel kann das Steuergerät das PIP-Signal
mit einem Nockenwellenstellungssignal bearbeiten, um den Kurbelwinkel
zu bestimmen. Von dem Steuergerät 12 kann
auch aus dem Signal PIP ein Motordrehzahlsignal RPM erzeugt werden.
Alternativ können
andere geeignete Kurbelwinkelsensoren verwendet werden. Das Krümmerdrucksignal MAP
von einem Krümmerdrucksensor
kann zum Liefern einer Angabe von Unterdruck oder Druck in dem Ansaugkrümmer verwendet
werden. Zu beachten ist, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren
verwendet werden können,
beispielsweise ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt.
Während
stöchiometrischen
Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments liefern.
Weiterhin kann dieser Sensor zusammen mit der detektierten Motordrehzahl
eine Schätzung
der in den Zylinder eingelassenen Füllung (einschließlich Luft)
liefern. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch
als Motordrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl
an gleichmäßig beabstandeten
Pulsen pro Umdrehung der Kurbelwelle liefern.
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Wie
vorstehend beschrieben zeigt 1 nur einen
Zylinder eines Mehrzylindermotors und dass jeder Zylinder analog
seine eigene Gruppe aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventil,
Zündkerze
etc. umfassen kann.
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Der
vorstehend beschriebene Zylinder 30 kann in einem als Viertakt-Zyklus
beschriebenen Zyklus arbeiten. Der Viertakt-Verbrennungszyklus kann einen
Ansaugtakt, einen Verbrennungstakt, einen Arbeitstakt und einen
Auspufftakt umfassen, wobei die vier Takte wiederholt werden können. Während des Ansaug- und Arbeitstakts
bewegt sich der Kolben (z. B. nach unten) weg von den Einlass- und Auslassventilen,
während
sich der Kolben während
des Verdichtungs- und Auspufftakts hin zu den Einlass- und Auslassventilen
bewegt. Insbesondere während
des Verdichtungstakts bewirkt die Aufwärtsbewegung des Kolbens eine
Verdichtung eines Luft- und/oder Kraftstoffgemisches in dem Brennraum.
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Während mancher
Bedingungen kann der Motor oder ein oder mehrere seiner Zylinder
abgeschaltet oder deaktiviert werden. Als ein nicht einschränkendes
Beispiel können
während
eines Leerlaufzustands des Motors ein oder mehrere Zylinder durch
Unterbrechen der Kraftstoffversorgung und/oder Zündung in diesen Zylindern deaktiviert werden.
Wird eine Anhebung der Motorleistung gefordert, können ein
oder mehrere der Zylinder des Motors neu gestartet werden, wodurch
Kraftstoffversorgung und/oder Zündung
wieder aufgenommen werden. Bei Bedingungen, bei denen nur ein Teil
der Zylinder des Motors deaktiviert sind, kann der Motor ausreichend
kinetische Energie haben, um die deaktivierten Zylinder mit oder
ohne Unterstützung
eines Startermotors neu zu starten. Werden alternativ alle Zylinder
aus einem deaktivierten oder abgeschalteten Zustand gestartet, dann
kann ein Startermotor zum Unterstützen des Anlassens eingesetzt
werden.
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Unter
Bezug nun auf 2 wird ein Übersichtsflussdiagramm einer
Routine beschrieben, die während
verschiedener Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Motorstarten,
verwendet werden kann. Die Steuerung der Kraftstoffdirekteinspritzung während Motorstartens
und die sich ergebende Verbrennungsleistung, die sich ergebenden
Emissionen etc. können
durch viele Parameter, Bedingungen und Faktoren beeinflusst werden.
Weiterhin können
diese Bedingungen von einem Verbrennungsereignis zum nächsten stark
schwanken, insbesondere während Motorstartens,
wobei sie sich sogar von einem Ereignis zum nächsten signifikant ändern können. Zum Beispiel
können
Motordrehzahl, Krümmerdruck,
Abgasdruck, Temperaturen, Rückstände, Ladungsbewegung
und Strömungsmuster
(z. B. Drall, Tumble etc.), Mischen von Luft und Kraftstoff, Einspritzdruck etc.
alle während
des Starts stark schwanken, wodurch Brennrate, Brenndauer (oder
Ausbrennen), Emissionsbildung, Drehmomenterzeugung und Fehlzündung beeinflusst
werden, um nur ein paar zu nennen. Diese grollen Schwankungen während eines Starts
können
in dem Beispiel der Direkteinspritzung weiter verstärkt werden,
wobei die Verbrennungsleistung auf Einspritzsteuerzeiten und Anzahl
an Einspritzungen besonders stark reagiert.
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Während aber
diese Parameter (und die entsprechenden Einflüsse) während des Starts von einem
Ereignis zum nächsten
stark schwanken, können
sie auch mit den Verbrennungsereignissen des Motors hoch korreliert
sein. Unter bestimmten Bedingungen können zum Beispiel mehrere Einspritzungen
in einem bestimmten Takt während
eines ersten Verbrennungsereignisses nach dem Start zu verbesserter
Verbrennung führen,
doch während
eines zweiten oder folgenden Ereignisses kann die gleiche Einspritzbetriebsart
die Leistung verschlechtern. Analog kann unter anderen Bedingungen
eine einzelne Einspritzung in einem bestimmten Takt während eines
ersten Verbrennungsereignisses die Verbrennung verschlechtern, aber
während
eines zweiten oder folgenden Ereignisses kann die gleiche Einspritzbetriebsart
die Leistung verbessern.
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Somit
kann es während
eines Starts vorteilhaft sein, eine Anzahl von Einspritzungen während des
Verbrennungszyklus mit Zylinderereignissen zu ändern. Zusätzlich oder alternativ kann
es vorteilhaft sein, Einspritzsteuerzeiten von direkt eingespritztem Kraftstoff
zu ändern,
beispielsweise durch Ändern des
Takts mindestens eines Teils der Einspritzung mit Zylinderereignissen.
Des Weiteren können
andere Parameter während
des Starts mit Zylinderereignissen angepasst werden, beispielsweise
Ladungsbewegungsventile, Zündsteuerzeiten,
die Menge direkt eingespritzten Kraftstoffs, etc. Auf diese Weise
kann es möglich
sein, die starken Wirkungen dieser Parameter vorteilhaft zu nutzen,
um der starken Schwankung der Verbrennungsleistung während eines
Starts beruhend auf dem Zylinderereignis entgegenzuwirken, wenn
die Zylinderereignisse ablaufen.
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Unter
Bezug nun eigens auf 2 ermittelt die Routine zunächst bei 210 eine
Zylinderereignisanzahl. Die Ereignisanzahl kann zum Beispiel mit
der Anzahl an Verbrennungsereignissen seit dem ersten Verbrennungsereignis,
der Anzahl an Verbrennungsereignissen seit einem ersten Verbrennungsereignis mit
einer bestimmten Eigenschaft (z. B. größer als ein vorbestimmter Prozentsatz
vollständiger
Verbrennung), der Anzahl an Einspritzungen seit dem ersten Einspritzereignis,
der Anzahl an Takten seit einem ersten Taktereignis etc. korrelieren.
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Als
Nächstes
ermittelt die Routine bei 212 eine Anzahl von Einspritzungen
pro Zyklus für
ein bestimmtes Zylinderverbrennungsereignis basierend mindestens
auf der Ereignisanzahl von 210. Weiterhin kann die Routine
andere Parameter wie Einspritzzeitsteuerung (z. B. Dauer, Takte
etc.) für
die Einspritzung(en) basierend mindestens auf der Ereignisanzahl
von 210 bestimmen. Andere Parameter, die zum Anpassen der
ermittelten Anzahl an Einspritzungen und/oder Einspritzsteuerzeiten
verwendet werden können,
umfassen eine Temperatur (z. B. Motorkühlmitteltemperatur), Motordrehzahl,
Krümmerdruck, Umgebungsdruck
etc. Des Weiteren können
auch andere Parameter basierend auf der Ereignisanzahl ermittelt
werden, beispielsweise Kraftstoffeinspritzmenge (z. B. Menge des
gesamten eingespritzten Kraftstoffs, Menge pro Einspritzung etc.),
Zündzeitsteuerung,
Drosselstellung, Sollluftmenge, Sollkrümmerdruck, Stellung des Ladungsbewegungssteuerventils
usw.
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Die
Routine kann zum Beispiel basierend auf dem Verbrennungsereignis
aus verschiedenen Einspritzanzahlen von Einspritzungen pro Zyklus
und Einspritzsteuerzeiten/Takten wählen, wie sie zum Beispiel
unter Bezug auf die 3A–N beschrieben werden, wählen.
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Schließlich implementiert
oder liefert die Routine bei 214 die in 212 und/oder
in anderen Routinen bestimmten Einspritzparameter. Daher können die
Anzahl an Einspritzungen, die Einspritzsteuerzeiten/Takt und die
Einspritzmengen schwanken, wenn die Anzahl an Ereignissen inkremental
erfolgt.
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Zusätzlich zum
Verändern
der Anzahl an Einspritzungen auf Motorzylinderereignisse hin kann auch
die Menge an zugeführtem
Kraftstoff als Reaktion auf die Motorzylinderereignisanzahl angepasst werden.
Wenn der Motor zum Beispiel hochläuft, kann die für stabile
Verbrennung erforderliche Menge an Kraftstoff um bis zu 30% fallen.
Somit kann die Menge und Steuerzeit einer Direkteinspritz-Kraftstoffzufuhr
mit Ereignissen korreliert werden. Auf diese Weise ist es möglich, jedes
Ereignis so abzugleichen, dass die Schichtung von einer geteilten
Einspritzung (falls gegeben) eine robuste und emissionsarme Verbrennung
vorsehen kann. Bei Anlassdrehzahlen in dem ersten Verbrennungsereignis
können
zum Beispiel ein Paar Einspritzungen für den Verdichtungstakt für das erste
Verbrennungsereignis verwendet werden (z. B. um den genutzten gesamten Kraftstoff
zu senken), anschließende
Ereignisse können
aber entweder ein Paar Einspritzungen im Ansaugtakt oder eine Einspritzung
für Ansaugen,
eine andere für
Verdichtung verwenden.
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Während die
obigen Beispiele veranschaulichend sind, können die hierin beschriebenen
Lösungsansätze verschiedene
Kombinationen von Steuerzeiten für
jedes Ereignis während
des Anlass- und Hochlaufteils dessen Betriebs verwenden. Dies ermöglicht dem
Steuersystem das Abgleichen jedes Ereignisses, um zum Beispiel die
Anforderungen des Motors bei jeder bestimmten Temperatur oder jedem bestimmten
Verbrennungsereignis zu erfüllen.
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Unter
Bezug nun auf 3 werden verschiedene Beispiele
für Mehrfach-
und Einzeleinspritzung beschrieben, um verschiedene beispielhafte
Einspritzbetriebsarten zu veranschaulichen, die wie hierin erwähnt verwendet
werden können.
In diesen Figuren wird die gezeigte Zeitsteuerung/Takt durch Kolbenstellung
festgelegt, zum Beispiel wo eine Bewegung vom oberen Totpunkt zum
unteren Totpunkt den Ansaugtakt festlegt. Im Einzelnen zeigen 3A–N jeden
Zyklus eines Viertakt-Verbrennungszyklus einschließlich eines
Ansaugtakts (I), eines Verdichtungstakts (C), eines Arbeitstakts
(P) und eines Auspufftakts (E).
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Im
Einzelnen zeigt 3A eine einzelne Ansaugtakteinspritzung,
bei der die volle Dauer der Einspritzung innerhalb des Ansaugtakts
erfolgen würde. Eine
solche Einspritzung kann hierin als „I" bezeichnet werden. Während diese
eine bestimmte Startzeit und Dauer zeigt, können diese basierend auf verschiedenen
Betriebsbedingungen, darunter die durch den Pfeil gezeigte Ereignisanzahl,
angepasst werden. Der Startwinkel, der Endwinkel und die Dauer der
Einspritzung können
zum Beispiel alle basierend auf Betriebsbedingungen während des
Starts angepasst werden.
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3B
zeigt eine einzelne Einspritzung, die zumindest teilweise (in diesem
Fall überwiegend) während des
Ansaugtakts (und teilweise während des
Auspufftakts) erfolgt. Eine solche Einspritzung kann hierin auch
als „I" bezeichnet werden.
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Während dies
eine spezifische Startsteuerzeit und Dauer zeigt, können diese
basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen, darunter der Ereignisanzahl,
angepasst werden. Während
dieses Beispiel ein Ende der Einspritzsteuerzeit früher als bei 3A
zeigt, können
die Steuerzeiten wie vorstehend erwähnt angepasst werden und können zum Beispiel
sogar während
des Verdichtungstakts enden.
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3C
zeigt eine einzelne Verdichtungstakteinspritzung, bei der die volle
Dauer der Einspritzung innerhalb des Verdichtungstakts erfolgt.
Eine solche Einspritzung kann hierin als „C" bezeichnet werden. Während dies
bestimmte Startsteuerzeiten und Dauer zeigt, können diese basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen,
darunter der Ereignisanzahl, angepasst werden.
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3D
zeigt eine einzelne Einspritzung, die zumindest teilweise (und in
diesem Fall überwiegend)
während
des Verdichtungstakts (und teilweise während des Ansaugtakts) erfolgt.
Eine solche Einspritzung kann hierin ebenfalls als „C" oder „I" bezeichnet werden.
Während
dies eine bestimmte Startsteuerzeit und Dauer zeigt, können diese
basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen, darunter der Ereignisanzahl,
angepasst werden. Während
dieses Beispiel ein Ende der Einspritzsteuerzeit vor dem von 3C
zeigt, wie vorstehend erwähnt wurde,
können
die Steuerzeiten angepasst werden und können zum Beispiel sogar während des
Arbeitstakts enden.
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3E
zeigt zwei Verdichtungstakteinspritzungen, bei denen die volle Dauer
jeder der Einspritzungen innerhalb des Verdichtungstakts erfolgt.
Eine solche Einspritzung kann hierin ebenfalls als „C:C" bezeichnet werden.
Während
dies eine bestimmte Startsteuerzeit und Dauer zeigt, können diese
basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen, darunter der Ereignisanzahl,
angepasst werden. Ferner können
eine oder mehrere der Einspritzungen zumindest teilweise außerhalb
des Verdichtungstakts liegen, wie das Beispiel von 3F,
bei dem die erste Einspritzung teilweise während des Ansaugtakts und teilweise
während
des Verdichtungstakts liegt (und was als C:C oder I:C bezeichnet
werden kann). Die Steuerzeiten können
wiederum verändert
werden, und die Endsteuerzeit der zweiten Einspritzung kann zum
Beispiel während
des Arbeitstakts liegen.
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3G
zeigt eine Ansaugtakteinspritzung und eine Verdichtungstakteinspritzung,
wobei die volle Dauer der Ansaugeinspritzung innerhalb des Ansaugtakts
liegt und die volle Dauer der Verdichtungseinspritzung innerhalb
des Verdichtungstakts liegt. Eine solche Einspritzung kann hierin
als „I:C" bezeichnet werden.
Während
dies eine bestimmte Startsteuerzeit und Dauer zeigt, können diese
basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen angepasst werden
und sich über
die Ansaug- bzw.
Verdichtungstake hinaus erstrecken, wie bereits vorstehend beschrieben
wurde und wie in den 3H, 3I und 3J
gezeigt wird und die jeweils hierin auch als „I:C" bezeichnet werden können. Ferner kann die Zeitsteuerung
von 3J hierin auch als „I:I" bezeichnet werden.
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In
einem Beispiel kann es vorteilhaft sein, die I:C-Einspritzung für ein erstes
Verbrennungsereignis und mehrere folgende Verbrennungsereignisse
im Anlassbetrieb auszuführen,
wobei möglicherweise I:C
durch einen Katalysatoraufwärmbetrieb
fortgesetzt wird, was das Verwenden von Spätverstellen der Zündsteuerzeiten
während
Leerlaufdrehzahlsteuerung umfasst, um Abgaswärme bei einer erhöhten Leerlaufdrehzahl
des Motors anzuheben. Eine solche Einspritzstrategie kann ausreichendes
Mischen mittels der Ansaugtakteinspritzung liefern, mit einem etwas
fetten Gemisch mittels der Verdichtungseinspritzung. Dies kann die
Verbrennungsstabilität
verbessern, während
annehmbare HC-Emissionen vorgesehen werden, und kann auch die Notwendigkeit
von Überfettung
mindern.
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3K
zeigt ein noch anderes Beispiel, das dem von 3H ähnelt, aber
mit unterschiedlicher Dauer und Start-/Endsteuerzeiten, wenn auch
während
der gleichen Takte. Somit zeigt 3H einfach ein
Beispiel, wie die Einspritzungen angepasst werden können, ohne
den Einspritztakt zu ändern,
z. B. durch Verändern
von Dauer, Startwinkel, Endwinkel, relativer Dauer zwischen den
beiden Einspritzungen etc., die allesamt mit der Verbrennungsereignisanzahl
geändert
werden können.
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3L
zeigt ein Beispiel mit zwei Ansaugeinspritzungen, jede vollständig innerhalb
des Ansaugtakts, die hierin mit „I:I" bezeichnet werden können. Wiederum sind wie in
den 3M und 3N gezeigt Änderungen möglich, die zum Beispiel zeigen,
wie die Einspritzungen jeweils zumindest teilweise unter andere
Takten fallen können,
auch wenn sie sich noch jeweils im Wesentlichen während des Ansaugtakts
befinden. Wiederum können 3M und 3N
jeweils durch „I:I" bezeichnet werden, und
ferner kann der Lösungsansatz
von 3M ebenfalls hierin als „I:C" bezeichnet werden.
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Wie
vorstehend gezeigt besagt eine Bezeichnung „I:I" zum Beispiel, dass zwei Einspritzungen
genutzt werden, wobei jede zumindest teilweise während des Ansaugtakts erfolgt
und wobei möglicherweise
(wenn auch nicht zwingend) jede im Wesentlichen während des
Ansaugtakts erfolgt und/oder jede vollständig innerhalb des Ansaugtakts
liegt. Analog besagt eine Bezeichnung „C:C" zum Beispiel, dass zwei Einspritzungen
genutzt werden, wobei jede zumindest teilweise während des Verdichtungstakts
erfolgt und wobei möglicherweise
(wenn auch nicht zwingend) jede im Wesentlichen während des Verdichtungstakts
erfolgt und/oder jede vollständig innerhalb
des Verdichtungstakts liegt, usw. bezüglich der verschiedenen anderen
hierin genannten Bezeichnungen.
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Während die
obigen Beispiele somit Einspritzungen zeigen, die sich über einen
oder mehrere Takte erstrecken können,
kann in einem Beispiel eine Einspritzung, deren Erfolgen in einem
bestimmten Takt angegeben wird, im Wesentlichen während dieses
Takts liegen, auch wenn sie sich teilweise in einen oder mehrere
andere Takte erstrecken kann. Weiterhin können alle der vorstehenden
Steuerzeiten mit den Betriebsbedingungen, einschließlich einer Zylinderereignisanzahl,
verändert
werden, so dass sie früher
oder später
erfolgen, die Dauer der Einspritzung ändern und/oder die relative
Menge an zwischen mehreren Einspritzungen zugeführtem Kraftstoff ändern.
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Zu
beachten ist, dass es verschiedene Vorgehen zum Ändern von Einspritzsteuerzeiten
gibt, darunter mit der Ereignisanzahl, beispielsweise Ändern eines
Takts, während
dessen eine Einspritzung vollständig
geliefert wird (z. B. 3A zu 3C), Ändern eines
Takts, während
dessen zumindest ein Teil des direkt eingespritzten Kraftstoffs
geliefert wird (z. B. 3A zu 3B), Ändern eines
Takts, während
dessen ein Großteil
des Kraftstoffs geliefert wird (z. B. 3B zu 3D), Ändern einer
Steuerzeit der Kraftstoffzufuhr innerhalb eines Takts (z. B. 3C
zu 3D), andere sowie Kombinationen derselben.
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Unter
Bezug nun auf 4 werden verschiedene beispielhafte
Einspritzbetriebsarten beschrieben, darunter Ansaugtakteinspritzung
(I), Verdichtungstakteinspritzung (C), Mehrfacheinspritzung mit zwei
Ausaugtakteinspritzungen (I:I), Mehrfacheinspritzungen mit einer
Ansaugtakteinspritzung und einer Verdichtungstakteinspritzung (I:C),
Mehrfacheinspritzungen mit zwei Verdichtungstakteinspritzungen (C:C)
und möglicherweise
andere. Zu beachten ist, dass wie vorstehend beschrieben beispielsweise eine
Ansaugtakteinspritzung Einspritzsteuerzeiten vollständig in
oder zumindest teilweise während
des Ansaugtakts umfassen kann und eine Verdichtungstakteinspritzung
Einspritzsteuerzeiten vollständig
in oder zumindest teilweise während
des Verdichtungstakts umfassen kann.
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Im
Einzelnen unter Bezug auf die Einspritzbetriebsart Verdichtung:Verdichtung
(C:C) kann bei bestimmten Motortemperaturen und/oder Kraftstoffeinspritzdrücken ein
Brennraum zum Beispiel durch Einspritzen von Kraftstoff zweimal
während
des Verdichtungstakts beim ersten Verbrennungsvorgang verminderte
geregelte Emissionen erzeugen. Dies erlaubt während eines Anlassens beim
Start eines kalten Motors eine halbhomogene Kraftstoffwolke plus
ein örtliches
fettes Gemisch zu deren Zünden beim
ersten Verbrennungsereignis.
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Unter
Bezug auf die Einspritzbetriebsart Ansaugen:Verdichtung (I:C) kann
das Steuergerät
so arbeiten, dass es die Einspritzsteuerzeiten beruhend auf Kraftstoffdruck,
Motordrehzahl und Motorstarttemperatur verändert, so dass während des
Zündens ein
stabiles fettes Gemisch um die Zündkerze
vorliegt. Die Ansaugtakteinspritzung erzeugt eine homogene Ladung,
die zu mager sein kann, um selbst zu zünden, aber eine stabile Verbrennung
halten kann, wenn genügend
Verbrennungsenergie von einer anderen Quelle vorliegt. Die Verdichtungstakteinspritzung
erzeugt ein örtlich
begrenztes fettes Gemisch um die Zündkerze, das zuverlässig zünden kann.
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Bei
Kraftstoffdruckänderung
können
die Steuerzeiten dieser Ereignisse angepasst werden, so dass 1)
die homogene Ladung nicht zu stark in den Brennraum eindringt und
an den Brennraumwänden
kondensiert und 2) das Moment der Kraftstoffeinspritzung nicht die
fette Verdichtungseinspritzung an der Zündkerze vorbei bewegt.
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Bezüglich der
Motordrehzahl können
die Steuerzeiten so verändert
werden, dass die Zeit, die zum Einspritzen des Kraftstoffs erforderlich
ist, so angepasst werden kann, dass das Gemisch um den Zündkerzenbereich
bleibt. Bezüglich
der Kühlmitteltemperaturänderungen
kann das Steuergerät
so arbeiten, dass es das Verdichtungsereignis so spät wie möglich einspritzt
(z. B. abhängig
von der Einspritzdauer in einem späteren Teil des Verdichtungstakts), so
dass der Kraftstoff aufgrund der Wärme der Verdichtung besser
verdampft werden kann. Ferner kann das Aufteilungsverhältnis zwischen
den Ansaug- und Verdichtungseinspritzungen (z. B. relative Menge
zugeführten
Kraftstoffs) geändert
werden, so dass sich die während
des Verdichtungstakts eingespritzte Kraftstoffmasse nicht ändert, aber
die Kraftstoffeinspritzung während
des Ansaugtakts so geändert
werden kann, dass die natürliche
Kondensation an kalten Zylinderwänden
und Kolbenboden ausgeglichen wird. Der Betrag der Ansaugtakteinspritzung kann
zum Beispiel mit Ereignissen und basierend auf Temperatur verändert werden,
so dass er allmählich abnimmt,
wenn sich die Kondensation ändert.
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Unter
Bezug auf die Einspritzbetriebsart Ansaugen:Ansaugen (I:I) ermöglicht diese
Betriebsart eine homogene Kraftstoff-/Luftfüllung, ermöglicht aber, dass lange Einspritzzeiten
ein Spritzen von Kraftstoff über
den Raum zu den Zylinderwänden
und dem Kolbenboden bewirken. Das Steuergerät kann so arbeiten, dass es
die Einspritzsteuerzeiten als Reaktion auf Motordrehzahl verändert, so
dass beide Einspritzungen sich in dem Raum für eine wirklich homogene Füllung richtig
mischen.
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Mit
Hilfe des beispielhaften Vorgehens von 2 zum Beispiel
können
ein oder mehrere (oder alle) der obigen Einspritzsteuerungsbetriebsarten
kalibriert werden, um sich als Reaktion auf Verbrennungsereignisse
zu ändern,
um eine Konstruktionsänderung
des Motorbrennraums, Einspritzventilkonstruktion und -ausrichtung,
Ladungsbewegungsänderung
etc. zu berücksichtigen.
Weiterhin kann in einigen Beispielen jede der verschiedenen Einspritzbetriebsarten
beschränkte
Bedingungen aufweisen, bei denen sie verfügbar sein kann, z. B. Temperatur, U/min., Einspritzdruck,
Last, Abgastemperatur, AGR-Wert, Nockensteuerzeiten, Kraftstoff/Luftverhältnis etc.
Somit kann die Wahl der Einspritzbetriebsart mehr als die Verbrennungsereignisanzahl berücksichtigen,
kann aber weiterhin auf einer oder mehreren der obigen Bedingungen
beruhen.
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Unter
Bezug nun auf 5 wird eine Tabelle gezeigt,
die drei beispielhafte Startbedingungen und die entsprechende Einspritzbetriebsart
veranschaulicht, die ferner basierend auf der Verbrennungsereignisanzahl
bestimmt wird. Im Einzelnen zeigt 5 den Verbrennungszylinder
für einen
beispielhaften Vierzylindermotor mit einer Brennfolge von 1-3-4-2,
wobei die Verbrennungsereignisanzahl die Anzahl an Verbrennungsereignissen
ab einem ersten Verbrennungsereignis zählt, sowie die Einspritzbetriebsart
und -steuerzeiten für
drei verschiedene Bedingungen. Die verschiedenen Bedingungen können verschiedene
Temperaturbedingungen, verschiedene Barometerdrücke, Kraftstoffverteilerrohr-/Einspritzdruck,
verschiedene Abschaltdauern oder verschiedene andere Parameter oder
Kombinationen derselben sein.
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Bei
der ersten Bedingung erhält
das erste Verbrennungsereignis eine doppelte Verdichtungstakteinspritzung,
und dann kann jedes der nächsten fünf Verbrennungsereignisse
mit einer I:C-Einspritzung arbeiten. Dann kann bei den nächsten drei
folgenden Ereignissen eine I:I-Einspritzung verwendet werden, gefolgt
von I-Einspritzung für
den Rest der Ereignisse, die einzeln gesteuert werden. Bei der zweiten
Bedingung arbeitet das erste Ereignis mit einer C:C-Einspritzung,
die nächsten
drei Ereignisse arbeiten mit C-Einspritzung und dann arbeitet der Rest
der Ereignisse mit einer I-Einspritzung. Schließlich zeigt das dritte Beispiel
den Betrieb für
alle Ereignisse unter Verwendung einer I-Einspritzung.
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Zu
beachten ist, dass zum Beispiel nach einer vorbestimmten Anzahl
an Ereignissen die Anzahl und/oder Steuerzeiten der Einspritzwahl
durch andere Parameter gesteuert werden können und somit unabhängig von
dem Ereigniszählstand
sein können. Die
vorbestimmte Anzahl an Ereignissen kann sich mit den Betriebsbedingungen ändern, beispielsweise den
Abschalt- und/oder Neustartbedingungen (z. B. Zeit seit Start oder
andere Parameter, die einen Kaltstart von einem warmen/heißen Neustart
unterscheiden, wie er während
eines Stopp- Start-Leerlaufbetriebs
auftreten kann). Weiterhin können
diese Bedingungen auch zum Wählen
der Einspritzbetriebsart für eine
vorgegebene Ereignisanzahl verwendet werden.
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6 zeigt
eine beispielhafte Routine zum Anpassen einer Einspritzbetriebsart
während
Motoranlassens und/oder Hochlaufens als Reaktion auf Motorereignisse.
Zunächst
ermittelt die Routine bei 610, ob die vorliegenden Bedingungen
eine Kaltstart-, Anlass- und/oder Motordrehzahlhochlauf-Bedingung
umfassen. Diese Ermittlung kann auf verschiedenen Angaben beruhen,
beispielsweise Kurbelwellenstellungssensor, Fahrerschlüsselstellung etc.
Wenn ja, geht die Routine weiter zu 612, um zu ermitteln,
ob eine ereignisbasierte Kraftstoffeinspritzung aktiviert ist. Diese
können
zum Beispiel umfassen, ob verglichen mit einem heißen Neustart
mit einer Abschaltzeit unter der vorbestimmten Zeit der vorliegende
Start nach einer vorbestimmten Motorabschaltzeit ein Kaltstart ist.
Weiterhin können
andere Bedingungen genutzt werden, beispielsweise Barometerdruck,
Kühlmitteltemperatur,
Umgebungstemperatur etc. In einem Beispiel geht die Routine nur
während
Motoranlassen weiter zu 614.
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Wenn
die Antwort auf 612 Ja lautet, geht die Routine weiter
zu 614, um die Zylinderereignisanzahl zu ermitteln. Zum
Beispiel kann die Routine von 8 zum Ermitteln
einer Zylinderverbrennungsereignisanzahl seit einem ersten Verbrennungsereignis
während
des Starts oder einer Zylinderkraftstoffzufuhrereignisanzahl seit
einem ersten Kraftstoffzufuhrereignis während des Starts verwendet
werden. Dann ermittelt die Routine bei 615, ob die Anzahl
an Ereignissen größer als
ein Grenzwert ist (der mit Bedingungen wie Motordrehzahl etc. verändert werden kann).
Wenn nicht, geht die Routine weiter zu 616. Bei 616 ermittelt
die Routine eine Anzahl von Direkteinspritzungen für den Zylinderverbrennungszyklus basierend
auf mindestens der Ereignisanzahl von 614. Dann ermittelt
die Routine bei 618 basierend auf verschiedenen Bedingungen,
darunter die Ereignisanzahl, Zylinderluftmenge, Lufttemperatur und
andere eine Kraftstoffeinspritzmenge (z. B. Masse des eingespritzten
Kraftstoffs) für
jede Einspritzung.
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Dann
ermittelt die Routine bei 620 basierend auf verschiedenen
Bedingungen, darunter der Ereignisanzahl, die Einspritzsteuerzeiten,
Takt(e) und/oder Dauer für
jede Einspritzung. Als Nächstes
ermittelt die Routine bei 622 basierend auf der Ereignisanzahl von 614 Zündsteuerzeiten.
Weiterhin kann die Routine bei 624 die Solleinstellungen
für verschiedene
andere Aktoren des Motors basierend auf der Ereignisanzahl ermitteln,
einschließlich
Stellungen des Ladungsbewegungssteuerventils, Stellungen des Drallsteuerventils,
Ventilsteuerzeiten, AGR-Menge etc. Dann stellt die Routine bei 626 die
verschiedenen Aktoren und Kraftstoffeinspritzventile ein, um die
vorstehend ermittelten Sollbedingungen bereitzustellen.
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Wenn
weiter mit 6 die Antwort auf 612 Nein
lautet, geht die Routine weiter zu 630, um eine zeitbasierte
Einspritzbetriebsart und/oder Steuerzeitwahl basierend auf einer
Zeit seit Motorstart zu nutzen. Wenn weiterhin die Antwort auf 615 Ja
lautet, geht die Routine weiter zu 632, um Einspritzsteuerzeiten,
-mengen und/oder eine Anzahl von Einspritzungen unabhängig von
der Ereignisanzahl zu ermitteln.
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Durch
Arbeiten nach dem beispielhaften Ansatz von 6 ist es
möglich,
die Anzahl an Direkteinspritzungen pro Zyklus während eines Starts, die Steuerzeiten/den
Takt jeder Einspritzung und/oder eine Dauer jeder Einspritzung (z.
B. zugeführte
Kraftstoffmasse) mit der Ereignisanzahl zu verändern, um die Verteilung und
Zufuhr von Kraftstoff an die sich schnell verändernden Zylinderbedingungen
besser anzupassen.
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In
einem Beispiel können
die verschiedenen Ermittlungen von 6 umgeordnet
oder kombiniert werden, beispielsweise unter Verwendung verschiedener
Datenstrukturen, wie sie in 7 gezeigt
werden. Im Einzelnen zeigt 7 eine beispielhafte
Datenstruktur, die in einem Speicher eines Steuergeräts 12 zum
Beispiel gespeichert und wie zum Beispiel in 2 oder 6 zum
Einstellen der Anzahl und/oder Steuerzeiten von Einspritzungen verwendet werden
kann. Im Einzelnen zeigt 7 einen Startwinkel SA (in Kurbelwinkelgrad)
und eine Einspritzdauer D (in Kurbelwinkelgrad) sowohl für eine erste als
auch eine zweite Einspritzung. Während
in dieser Figur Daten für
bis zu zwei Einspritzungen gezeigt werden, können zusätzliche Daten für Zusatzeinspritzungen
wie gezeigt verwendet werden. Jeder gezeigte Startwinkel SA und
jede gezeigte Dauer D weist zwei Tieferstellungen auf, wobei die
erste die Ereignisanzahl angibt und die zweite die Einspritzungsanzahl
angibt. SA32 ist zum Beispiel der Startwinkel für die zweite Einspritzung in
dem dritten Zylinderzündereignis.
Ferner kann die Anzahl an Einspritzungen für ein bestimmtes Ereignis veränderlich
sein, auch wenn Daten für
eine bestimmte Anzahl möglicher Einspritzungen
gespeichert sind. Durch Setzen eines oder mehrerer Werte auf Null
kann zum Beispiel die Einspritzung für dieses Ereignis aufgehoben
werden.
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Während dieses
Beispiel den Einspritzstartwinkel und Kraftstoffmengenwerte zeigt,
können
verschiedene andere Parameter gespeichert werden, beispielsweise
Einspritzstart- und Einspritzendwinkel, Einspritzsteuerzeiten hinsichtlich
Takts etc.
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Unter
Bezug auf 8 wird nun eine Routine zum
Ermitteln eines Motorzylinderereigniszählstands beschrieben. In dem
beschriebenen Beispiel zeigt der Zylinderereigniszählstand
eine Anzahl von Verbrennungsereignissen seit einem ersten Verbrennungsereignis
eines Motorstarts an. Es können
aber verschiedene andere Zylinderereigniszählungen verwendet werden, beispielsweise
eine Anzahl von Einspritzungen seit einem ersten Einspritzereignis,
eine Anzahl von Zündereignissen
seit einem ersten Zündereignis
und andere.
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Zunächst ermittelt
die Routine bei 810, ob der Motor derzeit gestoppt wurde.
Wenn Ja, wird der Zählerstand
bei 812 auf Null zurückgesetzt.
Ansonsten fährt
die Routine mit der Ermittlung fort, ob bei 814 ein Ereignis
eingetreten ist. Wenn Ja, erhöht
die Routine bei 816 den Zylinderereigniszählstand
um eins. Ansonsten endet die Routine. Es können andere Parameter zum Unterbrechen
des Motorereigniszählens
(und Zurücksetzens)
verwendet werden, beispielsweise Erreichen einer vorbestimmten Motordrehzahl,
ein Absterben des Motors, eine Motorfehlzündung oder andere.
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Unter
Bezug nun auf die 9A–B werden zwei Tabellen gezeigt,
die alternative Beispiele für das
Verändern
sowohl des Einspritztakts als auch einer Anzahl von Einspritzungen
pro Zyklus mit der Ereignisanzahl veranschaulichen. 9A zeigt
ein erstes Beispiel für
das Verändern
der Einspritzanzahl (*) und dann Verändern der Einspritzsteuerzeiten
(**), wogegen 9B ein zweites Beispiel für das Verändern sowohl
einer Anzahl von Einspritzungen als auch von Steuerzeiten innerhalb
eines Ereignisses (***) zeigt.
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Zu
beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer-
und Schätzroutinen
mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen
verwendet werden können.
Die hierin beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer
Reihe von Verarbeitungsstrategien wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert,
Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Daher können verschiedene
gezeigte Schritte, Abläufe
oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder
in manchen Fällen
ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung
nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteileder der
hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungen zu verwirklichen, wird
aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen.
Ein oder mehrere der gezeigten Schritte oder Funktionen können abhängig von
der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden.
Weiterhin können
die beschriebenen Schritte einen in das maschinell lesbare Speichermedium
in dem Motorsteuersystem einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
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10 zeigt einen beispielhaften Motorstart nach
Ruhezustand, wobei abhängig
von der Ereignisanzahl mehrere Einspritzbetriebsarten aktiv sind. Die
Anzahl an Einspritzungen pro Zyklus kann mit einer Anzahl an Ereignissen
verändert
werden, beispielsweise einer Anzahl von Verbrennungsereignissen
ab einem ersten Verbrennungsereignis, einer Anzahl von mit Kraftstoff
versorgten Zylindern ab einem ersten Kraftstoffzufuhrereignis, etc.
In diesem Beispiel wird bei den ersten mehreren Zylinderzufuhrereignissen
ein Betrieb mit geteilter Hochdruck-Einspritzung (I:C) verwendet,
der dann ausgeweitet wird, bis danach eine einzige Ansaugeinspritzung
verwendet wird. Die Figur zeigt die Ereignisanzahl der Zylinderverbrennung
zusammen mit Motordrehzahl und Einspritzpulsbreite (PW) (und Steuerzeiten
in der unteren Kurve) für
die ersten und zweiten Einspritzungen, falls vorhanden. Die Kurve
zeigt, wie die Einspritzsteuerzeiten und die Pulsbreite sich mit
Ereignissen und anderen Betriebsparametern ändern, um die Sollstartleistung
vorzusehen.
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Es
versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen
beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen
nicht einschränkend
betrachtet werden sollten, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die
vorstehende Technologie auf V6-, I-4, I-6, V12, Gegenkolben- und andere Motorausführungen
angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst
alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der
verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale,
Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
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Die
folgenden Ansprüche
zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen
auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden.
Diese Ansprüche
können
auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung
desselben verweisen. Diese Ansprüche
sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer
solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente
weder fordern noch ausschließen.
Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen,
Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung
der vorliegenden Ansprüche oder
durch Vorlage neuer Ansprüche
in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche
Ansprüche
werden, ob sie nun gegenüber dem
Schutzumfang der ursprünglichen
Ansprüche breiter,
enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand
der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.