(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの機能（T、T1、T2）が所定のクランクシャフト角度において制御装置によってスタートされる形式の内燃機関をスタートするための方法に関し、前記機能を、内燃機関のスタートから終了条件の達成まで、相対角度（ΔKW）だけ、より後のクランクシャフト角度に移動させることを特徴とする。
2010514976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの機能（T、T1、T2）が所定のクランクシャフト角度において制御装置によってスタートされる形式の内燃機関をスタートするための方法において、
前記機能を、内燃機関のスタートから終了条件の達成まで、相対角度（ΔKW）だけ、より後のクランクシャフト角度に移動させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記機能は、該機能のスタート後に実施角度（A）において実施されるイベントを制御し、前記相対角度（ΔKW）は前記実施角度（A）よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記終了条件は、絶対角度を示すセンサホイール標識の識別、とりわけセンサホイールの溝部の識別である、
ことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記終了条件は、クランクシャフトの最小回転数の到達である、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
前記機能は、内燃機関の少なくとも１つのシリンダの噴射パラメータおよび／または点火時点の計算を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記噴射パラメータは噴射開始を含む、
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項記載の方法を実施するための装置、とりわけ制御装置または内燃機関。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１から７までのいずれか一項記載の方法を実施するための手段として機能させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
先行技術
本発明は、少なくとも１つの機能が所定のクランクシャフト角度において制御装置によってスタートされる形式の、内燃機関をスタートするための方法に関する。
【０００２】
同期化するために、すなわち内燃機関のクランクシャフトのクランクシャフト角度の位置検出をするために、現在のところ種々異なる方法が使用されている。第１の方法では、内燃機関の停止時におけるクランクシャフトの停止位置が検出され、この情報が新規スタート時までエンジン制御部に保存される。この方法は停止識別とも呼ばれており、非常に不精確な方法である。なぜなら、例えば点火が停止されているとき、したがって制御装置が停止されているときに、例えばギアを入れる際に自動車が押しずらされることによって内燃機関が動かされる可能性があるからである。この第１の方法は、同期化レベル１とも呼ばれる。第２の方法ではカムシャフトセンサの信号の評価が行われる。この際、できるだけ迅速に位置検出できるように、このカムシャフトセンサに属するカムシャフトセンサホイールを適切に構成することができる。このようなセンサホイールは、高速スタートセンサホイール（Schnellstart-Geberrad）とも呼ばれる。この同期化方法は、カムシャフトの位置が狂いやすい内燃機関においては不精確である。なぜなら、カムシャフトはスタートの際に間違って噛み合わされている可能性があるからである。この方法は、同期化レベル２とも呼ばれる。第３の方法では、クランクシャフトセンサならびにカムシャフトセンサの評価が、クランクシャフトセンサホイールの溝部の時点で行われる。この同期方法は、最も不精確さが少ない方法である。なぜなら、センサホイールの溝部に対応するクランクシャフト位置ならびにカムシャフト位置を確実に検出できるからである。このような方法は、同期化レベル３とも呼ばれる。
【０００３】
これまで述べた同期化方法は、互いに並行して進行することができる。同期化レベルが上がるにつれ、クランクシャフト角度検出の不精確さは減少する。内燃機関のスタートの際に内燃機関のクランクシャフトが回転し始める間にそのつど実施されるこれらの同期化レベルは、例えば制御装置にファイルされた変数によって示すことができる。
【０００４】
同期化が行われるとすぐに、角度同期式の計算ラスタ（タスクとも呼ばれる）を実行することができ、この計算ラスタは、例えば燃料の噴射またはシリンダの点火をトリガすることができる。基準シリンダの上死点に関連して角度同期されたこの計算ラスタの位置は、基本的に調整可能である。種々異なるクランクシャフト角度に対して、種々異なる機能を備える種々異なる計算ラスタを構成することができる。
【０００５】
内燃機関のスタートの間、すなわちクランクシャフトの回転運動が始まるとすぐに、角度同期式の計算ラスタを、同期化レベル１の停止識別の情報または同期化レベル２のカムシャフトセンサの情報に相応してスタートすることができる。例えば噴射や点火などのような、角度同期式の計算ラスタにて処理されるエンジン制御機能は、内燃機関のスタートの際に確かに呼び出すことはできるのだが、しかしながら例えば点火、または噴射弁の駆動制御など、相応する最終段階を実際に駆動制御することは、同期化レベル３が達成されるまで、すなわちクランクシャフト角度検出の精確性ができるだけ最大になるまで抑圧しなければならない場合がある。
【０００６】
同期化レベル３が達成されるということは、すなわち、クランクシャフトセンサホイールの溝部が既に検出されている状態でなければならないということを意味する。もしくは非同期部分を備えるセンサホイールの場合には、前記センサホイールの溝部の代わりである、歯と歯溝の非同期性配置が、既に検出されている状態でなければならない。センサホイールの溝部は、センサホイールの取り付けによって定められる。この際このセンサホイールの溝部は、内燃機関のそれぞれのモデルに依存しており、例えば基準シリンダの上死点の手前５０°のクランクシャフト角度に位置することができる。
【０００７】
種々異なる周辺条件によっては、所定の角度同期式の計算ラスタが、上死点の手前の特定の角度に位置しなければならないことがある。さらに、計算ラスタにおいて計算されるエンジン制御機能の精確性により、以下のことが要求される場合がある。すなわち、内燃機関のスタートの際における計算または計算実行が同期化レベル３において初めて達成可能となることが要求される場合があるのである。つまり、内燃機関のスタートの際に自身の実施を伴う所定の機能は、基本的にセンサホイールの溝部が識別されるまで待機しなければならないことがあるのである。
【０００８】
この場合、内燃機関のスタートが、機能のための角度同期式の計算ラスタをちょうど超えたばかりのクランクシャフト角度において開始されることがある。つまり内燃機関のスタートが例えばシリンダの上死点の手前５０°のクランクシャフト角度において開始される場合であって、かつ、特別な機能のための角度同期式の計算ラスタが例えばシリンダの上死点の手前６０°において開始される場合には、この機能は、シリンダの上死点の手前５０°のクランクシャフト角度に再び到達した後でようやく実行されることとなる。このことはすなわち、所属の機能が、格段に遅い時点に初めて、つまりクランクシャフトの１回転後に初めて実行されるということを意味する。
【０００９】
発明の開示
本発明の課題は、内燃機関のスタートにおける角度同期式の計算ラスタをできるだけ早期に実行する方法および装置ならびにコンピュータプログラムを提供することである。
【００１０】
この課題は、内燃機関をスタートするための方法において、少なくとも１つの機能を所定のクランクシャフト角度において制御装置によってスタートし、該機能を、内燃機関のスタートから終了条件の達成まで、相対角度だけ、より後のクランクシャフト角度に移動させる、ことを特徴とする方法によって解決される。この機能のスタートは、角度同期式の計算ラスタにおいて実施される。すなわちこの機能は、所定のクランクシャフト角度においてスタートされる。機能とは、ここでは、内燃機関の機能の計算または制御ないし調整であると解される。すなわち、例えば点火時点の決定、噴射時点の決定、噴射量の決定などである。内燃機関のスタートとは、ここでは、クランクシャフトの非回転時における制御装置のスイッチオンであると解される。内燃機関のスタートは、スタータの操作時点またはクランクシャフトの回転開始と定義することもできる。より後のクランクシャフト角度は、ここでは、時間的に後に到達されるクランクシャフト角度と解される。したがって相対角度は、回転方向に対して正であると定義されている。有利には、この機能は、該機能のスタート後に実施角度において実施されるイベントを制御し、相対角度はこの実施角度よりも小さい。所定のクランクシャフト角度にてスタートされるこの機能は、該所定のクランクシャフト角度の後にある実施角度に位置するイベントを計算または制御する。すなわち、この機能はある程度の時間を必要とするので、機能の結果が出るまである程度進行するクランクシャフト角度を必要とする。相対角度は、機能の結果が出るクランクシャフト角度を移動させなくてもよいように定められる。有利には、この相対角度は、時間的にセンサホイールの溝部の前に位置する計算ラスタが、移動された後にはこのセンサホイールの溝部の後に位置するような大きさに選択される。この溝部により同期化レベル３が達成されており、噴射は、移動された計算ラスタにおいてすぐにトリガすることができる。この機能は、機能がスタートされるクランクシャフト角度の移動によって、結果を迅速に提供しなければならない。しかしこのことは、内燃機関のスタートの間における低い回転数によって保証されている。有利には、前記終了条件は、絶対角度を示すセンサホイール標識の識別、とりわけセンサホイールの溝部の識別である。しかし前記終了条件を、クランクシャフトの最小回転数の到達とすることもできる。終了条件に達すると、相対角度の移動は終了する。有利には、機能は、内燃機関の少なくとも１つのシリンダの噴射パラメータおよび／または点火時点の計算を含む。前記噴射パラメータは、有利には少なくとも１つの噴射開始を含む。
【００１１】
冒頭に述べた課題は、本発明の方法を実施するための装置、とりわけ制御装置または内燃機関によっても解決される。さらにコンピュータを本発明の方法を実施するための手段として機能させるコンピュータプログラムによっても解決される。
【００１２】
図面の簡単な説明
次に、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】４シリンダ内燃機関のための機能の時間シーケンスを示す。
【００１４】
本発明の実施形態
図１は、種々異なるエンジン機能の実施例をクランクシャフト角度に関して示す線図である。クランクシャフト角度（OKW）は、４シリンダ内燃機関のシリンダ１〜４の上死点OTに基づいて示されている。シリンダ１の上死点は、OT Zyl.1として示され、シリンダ２の上死点はOT Zyl.2として示され、シリンダ３の上死点はOT Zyl.3として示され、シリンダ４の上死点はOT Zyl.4として示されている。クランクシャフトセンサの信号SKWは実線として示されており、センサホイールの溝部はそれぞれGLによって示されている。内燃機関のスタートは、矢印STによって示されるクランクシャフト角度において実施され、このクランクシャフト角度はセンサホイールの溝部の数度後に位置している。再びセンサホイールの溝部GLに到達するまで（このクランクシャフト角度は、垂直の破線GL2によって示されている）、クランクシャフトセンサ信号の、センサホイールの溝部に基づいた同期化は行われない。クランクシャフト角度GL2においてセンサホイールの溝部に到達すると、同期化が行われる。機能の呼び出し（タスクとも称される）は、図１において、それぞれ線の端部に正方形を備えた垂直線として示されている。これらの機能の１つが参照符号Tによって示されている。機能の呼び出しは、内燃機関の制御パラメータまたは調節パラメータを検出するために使用されるか、もしくは、例えば噴射の実施または点火プラグの点火等、内燃機関の所定の動作を実施するために使用される。これらの機能は、制御装置ないし制御装置で実施されるコンピュータプログラムによって実施される。機能Tは、これらの機能の開始後に実施角度Aにて実施されるイベントを制御する。例えば機能Tは点火Zを制御し、この点火は、機能Tの開始の後で実施角度Aにてスタートされる。それぞれのシリンダの吸気行程は水平線によって示されており、より分かりやすくするために、吸気行程の１つが参照符号ANによって示されている。吸気行程ANの前にある排気行程AUは、ここではそれぞれ縞模様の長方形として示されている。層状噴射SEは、互いに隣接し、かつ線で結ばれた菱形として示されており、均一混合噴射HEは、互いに隣接し、かつ線で結ばれた長方形として示されている。点火Zはそれぞれ三角形として示されている。Zyl.1〜Zyl.4として示されたシリンダ１〜４に属する機能ないしプロセスは、図１において上下に図示されており、破線による相応のシリンダ表示が設けられている。
【００１５】
図１は、下方にクランクシャフトセンサの信号経過を示し、内燃機関のスタート位置がセンサホイールの溝部の直後に設けられている。個々のシリンダのための１８０°周期の機能が図示されており、これらの機能は、この場合、センサホイールの最初の溝部が認識されるまで右に（後に）移動される。これにより、同期化レベル３を必要とする機能、すなわちセンサホイールの溝部に基づく同期化の存在を必要とする機能を、できるだけ迅速に実行することができる。この機能が例えば点火タスクである場合には、この手段によって、図１の実施例におけるシリンダ３の点火が導かれる。これに対して、本発明のように相対角度ΔKWだけ移動させるということがなければ、シリンダ４の点火がようやく可能となるところだろう。
【００１６】
シリンダ２の機能T1およびシリンダ３の機能T2は、内燃機関のスタートSTと、センサホイールの溝部GLが初めて認識される際のクランクシャフト角度との間に位置している。すなわちこれらの２つの機能T1およびT2は、クランクシャフト角度STにおける内燃機関のスタートと、クランクシャフト角度GL2における確実な同期化の存在との間で行われるのである。本発明によれば、これらの機能は相対角度ΔKWだけ、より後のクランクシャフト角度に移動される。相対角度ΔKWは、それぞれ弓形の矢印によって示されており、機能T1は相対角度ΔKWだけ機能T1'へと移動されており、機能T2は相対角度ΔKWだけ機能T2'へと移動されている。このことにより図１に示した実施例では、クランクシャフト角度GL2においてセンサホイールの溝部GLが認識された後に、機能T2'が呼び出される。すなわち機能T2'のために、今やクランクシャフト角度の同期化は既に存在しているのである。このことは、機能T2を移動させなければあり得ないだろう。本発明のように相対角度ΔKWだけ移動させるということがなければ、クランクシャフトが２回転した後T2ｘにおいて初めて、機能T2が呼び出されていたことだろう。T1/T1'の位置は不確実である。したがってT1'では、高い精確性が要求されない機能のみを計算することができる。したがってT1'では、例えばシリンダ３のための均一混合噴射が計算され、実行される。層状噴射のためには精確性が充分ではなく、また点火のためにも充分ではないだろう。もっとも、精確性が要求される点火は、シリンダ３ではT2'において計算することができる。
【００１７】
T1'では、高い精度がさほど要求されない計算のみを実行すべきである。
【００１８】
この実施例では、計算ラスタは、上死点の手前６０°のクランクシャフト角度に位置しており、機能は例えば次の燃焼の点火角を計算する。しかしこの機能の実行は、エンジン制御が、比較的高い信頼性を伴って同期化されていることを要求する。したがって例えばこの場合、上死点の手前５０°のクランクシャフト角度に位置する、クランクシャフトセンサホイールの溝部を待たなければならない。すなわち、スタートする場合にはこの溝部を待たなければならないが、もしこの溝が認識されており、したがって計算のトリガまたは機能の実行が存在する場合には、この相応の計算ラスタはちょうど通過したところであり、次に相応する計算ラスタを待たなければならない。この次に相応する計算ラスタは、４シリンダエンジンの場合は基本的に７２０°周期であるので、この実施例では、クランクシャフト角度７１０°を過ぎてようやく再び出現するのである。この例は、図１において、シリンダZyl.3の例で明確に示されている。
【００１９】
本発明によれば、計算ラスタは、内燃機関のスタートプロセスを加速させるために、スタートの際に短時間で別のクランクシャフト角度位置へと移動される。すなわちスタートの際に、角度同期式の計算ラスタが一時的に別の角度位置へと移動される。示した実施例では、エンジンの通常動作において６０°のクランクシャフト角度に位置している計算ラスタは、センサホイールの溝部が認識されるまで、上死点の手前５０°のクランクシャフト角度に移動される。本発明の利点は、スタートプロセスが加速されることである。示した実施例では、クランクシャフト角度１８０°だけ早い燃焼が実施される。すなわち１つのシリンダの上死点だけより早期に点火されるのである（４シリンダエンジンでは、シリンダの上死点はすべてクランクシャフト１８０°に達する）。これにより、内燃機関の通常のスタート時間および通常のスタータ回転数の場合、スタートは約２５％まで加速される。
【図１】
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【国際調査報告】
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