Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine (10), bei welchem durch Messung des Zylinderinnendruckes (p_cyl), des Ansaugdruckes (p_man) und/oder des Luftmassenflusses (MAF) im Ansaugkrümmer (2) die Sauerstoffkonzentration im Arbeitszylinder (3) der Brennkraftmaschine abgeschätzt wird. Zur Begrenzung des Rechenaufwandes erfolgt die Messung der genannten Größen vorzugsweise nur bei ausgewählten Kurbelwellenwinkeln, z. B. bei einem oberen beziehungsweise unteren Totpunkt eines Kolbens. Die genaue Kenntnis der Sauerstoffkonzentration ermöglicht eine optimale Zumessung des während der Startphase der Brennkraftmaschine injizierten Kraftstoffes, wobei durch die Verbrennung in der Startphase der Startvorgang unterstützt beziehungsweise ohne Startermotor ausgeführt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ausgebildete Brennkraftmaschine.

[0002] Zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor erfolgt häufig anstelle eines Leerlaufbetriebes ein vollständiges Abstellen des Motors, wenn keine Antriebsleistung benötigt wird. Der Motor muß dann neu angelassen werden, wenn seine Leistung wieder benötigt wird. Für das Anlassen weisen herkömmliche Brennkraftmaschinen spezielle Hilfsaggregate wie etwa einen Anlassermotor oder einen als Motor einsetzbaren Generator (sogen. Startergenerator) auf. Hierbei handelt es sich um verhältnismäßig große und kostenaufwändige Einrichtungen, da für das Anlassen des Verbrennungsmotors eine hohe elektrische Leistung erforderlich ist.

[0003] Darüber hinaus ist es bekannt, eine Brennkraftmaschine durch Auslösen einer Verbrennung anzulassen. Dies ist insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung und Direkteinspritzung möglich. Der direkt in die Brennkammer eingespritzte Kraftstoff wird dabei durch einen Funken gezündet, und die anschließende Explosion des Luft-Kraftstoff-Gemisches bewegt den Kolben und startet den Motor, ohne daß die Kurbelwelle durch ein zusätzliches Hilfsaggregat bewegt werden müßte. Ein derartiges direktes Anlassen des Motors erfordert bestimmte Randbedingungen, um erfolgreich durchgeführt werden zu können. Insbesondere ist es erforderlich bzw. vorteilhaft, daß die Kurbelwelle zu Beginn des Anlassens in oder nahe einer bestimmten Position steht.

[0004] Bei einer Kombination obiger Methoden erfolgt während des Anlassens einer Brennkraftmaschine durch einen Startermotor bereits früh bzw. von Anfang an eine Einspritzung und Verbrennung in den Zylindern, um hierdurch den Anlasser zu unterstützen.

[0005] Die DE 198 35 045 C2 offenbart ein Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine durch die Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einem Zylinder ("Arbeitszylinder"), dessen Kolben sich beim Stillstand der Brennkraftmaschine in einer Arbeitstaktstellung befindet. Dabei soll die innerhalb des Arbeitszylinders enthaltene Luftmenge aufgrund verschiedener Sensordaten geschätzt werden. Es wird jedoch nicht im Einzelnen angegeben, wie dies geschehen soll. Femer ist bei einem derartigen Vorgehen nachteilig, daß zum Beispiel aufgrund von Restabgasen im Zylinder die Kenntnis der Luftmenge allein nicht ausreicht, um eine nachfolgende Verbrennung optimal steuern zu können. Dies gilt nicht nur für den im Expansionstakt befindlichen Arbeitszylinder, sondem auch für einen im Kompressionstakt befindlichen Zylinder, der gemäß DE0010020325A1 und DE0019955857A1 durch Zündung des in diesem Zylinder befindlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches zum Rückdrehen der Brennkraftmaschine benutzt wird. Das Rückdrehen (Drehung gegen Motordrehrichtung) ist dem eigentlichen Motorstart (Drehung in Motordrehrichtung) vorgeschaltet und dient der Komprimierung des Expansionszylinderluftgehaltes und damit der Verbesserung der Starteigenschaften.

[0006] Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel für eine einfache und aussagekräftige Ermittlung der Ausgangsbedingungen für die Startphase einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.

[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Anlassen einer Brennkraftmaschine, bei welcher es sich insbesondere um eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes in die Brennkammem (Zylinder) und mit Fremdzündung handeln kann. Bei dem Verfahren wird im ersten während der Startphase der Brennkraftmaschine auftretenden Arbeitstakt des Kolbens mindestens eines Zylinders der Brennkraftmaschine, welcher nachfolgend als "Arbeitszylinder" bezeichnet wird, die Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß vor der Startphase der Brennkraftmaschine die Sauerstoffkonzentration im Arbeitszylinder ermittelt wird, und daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert eine zu verbrennende Kraftstoffmenge zugemessen wird. Die Sauerstoffkonzentration wird dabei vorzugsweise als relative Größe ausgedrückt, die den Anteil reinen Sauerstoffs O₂ an der im Arbeitszylinder befindlichen Gasmischung beschreibt, wobei dieser Anteil in Massenprozenten, Volumenprozenten. Molprozenten, als Partialdruck oder als eine andere geeignete Größe ausgedrückt werden kann. Ein solcher Relativwert ist vom Volumen der Brennkammer unabhängig.

[0009] Durch die Berücksichtigung der Sauerstoffkonzentration im Arbeitszylinder kann bei dem Verfahren die für eine gute Verbrennung erforderliche und ausreichende Menge an Kraftstoff sehr genau ermittelt und anschließend z. B. durch Direkteinspritzung dem Arbeitszylinder zugeführt werden. Hierdurch wird einerseits eine maximale Energieausbeute gewährleistet, da der gesamte zur Verfügung stehende Sauerstoff für eine Verbrennung ausgenutzt werden kann, andererseits werden jedoch schädliche Emissionen vermieden, die durch überschüssigen Kraftstoff entstehen würden. Die mechanische Energie aus der Verbrennung kann zum Beispiel dazu ausgenutzt werden, die Brennkraftmaschine ohne ein weiteres Hilfsaggregat (Startermotor etc.) allein durch die Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches im Arbeitszylinder anzulassen, wobei der Kolben des Arbeitszylinders sich beim Stillstand der Brennkraftmaschine in einem Arbeitstakt (Expansionstakt) befinden muß. Alternativ kann die Verbrennung während der Startphase auch nur unterstützend für das Anlassen der Brennkraftmaschine mit einem Hilfsaggregat wirken. Dies ermöglichte es z. B., ein leistungsschwächeres und damit kostengünstigeres Hilfsaggregat zu verwenden.

[0010] Zudem kann die Sauerkonzentration mit diesem Verfahren auch im Kompressionszylinder ermittelt werden, mit Hilfe dessen eine dem eigentlichen Startvorgang vorgeschaltete Rückdrehbewegung gemäß DE0010020325A1, zur Startverbesserung eingeleitet werden kann.

[0011] Vorzugsweise wird die ermittelte Sauerstoffkonzentration dazu verwendet, um hieraus die absolute Sauerstoffmenge (z. B. als Massenwert oder als Molzahl) im Arbeitszylinder zu Beginn der Startphase zu ermitteln. Aus der Sauerstoffmenge kann dann unmittelbar die zuzuführende Kraftstoffmenge für eine stöchiometrische Verbrennung berechnet werden. Für die Berechnung der absoluten Sauerstoffmenge aus der Sauerstoffkonzentration kann vorteilhafterweise auf ohnehin an einer Brennkraftmaschine gemessene Größen wie beispielsweise den Kurbelwellenwinkel, den Atmosphärendruck und/oder die Motortemperatur (bzw. Kühlmitteltemperatur) zurückgegriffen werden.

[0012] Die Ermittlung der Sauerstoffkonzentration im Arbeitszylinder erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens auf der Basis der Messung mindestens einer der nachfolgend aufgezählten Größen während des Auslaufens der Brennkraftmaschine (das heißt im Zeitraum vom Abstellen der Zündung und/oder der Kraftstoffzufuhr bis zum Stillstand der Brennkraftmaschine):

• Zylinderinnendruck im Arbeitszylinder;
• Ansaugdruck im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine;
• Luftmassenfluß im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine.

[0013] Allen drei genannten Größen ist gemeinsam, daß sie in der Regel ohnehin bei einer Brennkraftmaschine durch entsprechende Sensoren gemessen werden beziehungsweise daß sie gegebenenfalls leicht aus gemessenen Größen ermittelbar sind.

[0014] Um den Aufwand für die Datenverarbeitung zu minimieren, erfolgt die Abschätzung der Sauerstoffkonzentration vorzugsweise aufgrund eines Mittelwertes und/oder aufgrund eines akkumulierten, das heißt aufsummierten beziehungsweise integrierten Wertes der genannten Größen (Zylinderinnendruck, Ansaugdruck und/oder Luftmassenfluß).

[0015] Zur weiteren Verringerung des Aufwandes für die Datenverarbeitung kann die Messung der Größen Zylinderinnendruck, Ansaugdruck und/oder Luftmassenfluß nur bei vorgegebenen Stellungen der Kurbelwelle erfolgen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Winkelstellungen der Kurbelwelle, die dem unteren und/oder oberen Totpunkt des Kolbens eines Zylinders, vorzugsweise des Arbeitszylinders, entsprechen. Auf diese Weise werden die genannten Größen nur zu verhältnismäßig wenigen, jedoch besonders charakteristischen Zeitpunkten während der Auslaufphase der Brennkraftmaschine abgetastet.

[0016] Insbesondere kann der Zylinderinnendruck während der Auslaufphase der Brennkraftmaschine beim oberen Totpunkt des Kolbens des Arbeitszylinders, in dem während der Startphase die erste Verbrennung stattfindet, gemessen werden. Weiterhin kann die Messung des Ansaugdruckes vorzugsweise jeweils beim unteren Totpunkt des Kolbens des Arbeitszylinders erfolgen.

[0017] Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und Fremdzündung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zur Durchführung eines Verfahrens der oben erläuterten Art eingerichtet ist. Insbesondere kann die Brennkraftmaschine mit einer Motorsteuerung ausgerüstet sein, die derart programmiert ist, daß sie die Sauerstoffkonzentration im Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine zur Berechnung der zuzumessenden Kraftstoffmenge für die erste Verbrennung im Arbeitszylinder während der Startphase verwendet. Die Brennkraftmaschine kann weiterhin mit der Motorsteuerung gekoppelte Sensoren für den Luftmassenfluß im Ansaugkrümmer, für den Ansaugdruck und/oder für den Zylinderinnendruck aufweisen, um aus diesen Größen die Sauerstoffkonzentration zu ermitteln.

[0018] Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft näher erläutert.

[0019] Es zeigen

Fig. 1

schematisch die Komponenten einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann;

Fig. 2

die zeitlichen Verläufe des Ansaugdruckes, der Motordrehzahl, sowie verschiedener Zylinderinnendrücke beim Auslaufen einer Brennkraftmaschine;

Fig. 3

den Zusammenhang zwischen der Sauerstoffkonzentration und dem mittleren Zylinderinnendruck während der Auslaufphase einer Brennkraftmaschine, und

Fig. 4

den Zusammenhang zwischen der Sauerstoffkonzentration und dem mittleren Ansaugdruck während der Auslaufphase einer Brennkraftmaschine.

[0020] Bei der in Figur 1 dargestellten Brennkraftmaschine 10 handelt es sich um einen Verbrennungsmotor mit direkter Einspritzung von Benzin über eine in die Zylinder 3 führende Kraftstoffzufuhr 6. Ein solcher Motor mit Direkteinspritzung hat den Vorteil, daß er durch Zündung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern 3 direkt gestartet werden kann, ohne daß ein zusätzlicher Startermotor die Kurbelwelle während einer Anlaßphase antreiben muß. Alternativ kann die (Fremd- oder Selbst-) Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches während der Startphase jedoch auch nur zur Unterstützung eines Anlassers (Startermotor) erfolgen, um den Startvorgang zu beschleunigen ("Quick Start"), den Anlasser kleiner auslegen zu können, und um das Komfortverhalten des konventionellen Starts zu verbessern. Bei einem solchen unterstützten Start wird bereits ab der ersten Umdrehung beziehungsweise ab dem ersten Expansionshub eines Kolbens Kraftstoff eingespritzt und gezündet.

[0021] Die Brennkraftmaschine 10 weist ferner einen Ansaugkrümmer 2 zur Zufuhr von Frischluft auf, wobei deren Zufuhrrate über eine Drosselklappe 1 eingestellt werden kann. Stromaufwärts der Drosselklappe ist ein Luftmassenfluß-Sensor 8 angeordnet, welcher ein den Luftmassenfluß MAF repräsentierendes Signal an eine Motorsteuerung 7, die z.B. durch einen Mikroprozessor realisiert sein kann, übermittelt. Stromabwärts der Drosselklappe 1 ist ein Drucksensor 9 für den Ansaugdruck p_man angeordnet, dessen Signal ebenfalls an die Motorsteuerung 7 geleitet wird. Schließlich sind in den Zylindern 3 der Brennkraftmaschine jeweils Drucksensoren 4 für den Zylinderinnendruck p_cyl vorgesehen, welche ihre Signale der Motorsteuerung 7 übermitteln.

[0022] Die Abgase aus den Zylindern 3 der Brennkraftmaschine 10 werden von einem Abgaskrümmer 5 in ein nicht näher dargestelltes Abgassystem geleitet. Selbstverständlich kann die Brennkraftmaschine mit weiteren bekannten Komponenten wie beispielsweise einer Abgasrückführung, einem Abgasturbolader, einem Katalysator und dergleichen ausgerüstet sein, welche in Figur 1 nicht näher dargestellt sind.

[0023] Die Motorsteuerung 7 empfängt die genannten und eine Reihe weiterer sensorischer Informationen (beispielsweise die Motordrehzahl, die Kühlmitteltemperatur, den Umgebungsdruck etc.) und berechnet hieraus Steuerkommandos für verschiedene Komponenten der Brennkraftmaschine. In Figur 1 ist diesbezüglich nur der Ausgang der Motorsteuerung 7 zum Kraftstoffinjektionssystem 6 dargestellt, über welchen die Motorsteuerung 7 die Kraftstoffinjektion (Zeitpunkt, Dauer, Kraftstoffmenge, Kraftstoffdruck) steuern kann.

[0024] Um die Brennkraftmaschine 10 nach einem Stillstand erfolgreich direkt (d. h. ohne Hilfsaggregat) starten zu können oder um einen Start durch frühe Zündungen in der Startphase unterstützen zu können, ist die Einhaltung beziehungsweise Kenntnis einer Reihe von Randbedingungen erforderlich. Eine der vorteilhafterweise zu kennenden Bedingungen ist der Sauerstoffgehalt in dem Arbeitszylinder 3 oder den Arbeitszylindern. Als "Arbeitszylinder" werden dabei alle Zylinder bezeichnet, deren Ventile zu Beginn der Startphase geschlossen sind und deren Ventile bis zur Kraftstoffgemischzündung im jeweiligen Zylinder nicht mehr geöffnet werden. Die Kolben der Arbeitszylinder befinden sich entweder in einer Position (kurz) hinter dem oberen Totpunkt, also in der Stellung eines Arbeits- oder Expansionstaktes oder, bei vorgeschaltetem Rückdrehen, kurz vor dem oberen Totpunkt, also im Kompressionstakt . Aufgrund der geschlossenen Ventile bleibt die in einem Arbeitszylinder vorhandene Gasfüllung erhalten. Die absolute Sauerstoffmenge im Arbeitszylinder bestimmt die maximale Kraftstoffmenge, die dort verbrannt werden kann und damit die maximale Energiemenge, welche zur Bewegung der Kurbelwelle über den nachfolgenden oberen Totpunkt hinweg ausgenutzt werden kann.

[0025] Die absolute Sauerstoffmenge im Arbeitszylinder 3 hängt von dem Volumen der durch die Zylinderwände und den Kolben gebildeten Brennkammer (und damit der Position der Kurbelwelle), von der Luftdichte, und von der Sauerstoffkonzentration c₀ der Zylinderladung ab. Die absolute Kurbelwellenposition kann dabei leicht durch einen Winkelsensor oder eine ähnliche Einrichtung bestimmt werden. Die Luftdichte kann durch den Druck und die Temperatur im Arbeitszylinder bestimmt werden, wobei der Druck annähernd gleich dem Umgebungsdruck (Atmosphärendruck) und daher leicht vorhersagbar ist, während die Temperatur durch die Kühlmitteltemperatur angenähert werden kann, welche üblicherweise durch einen entsprechenden Temperatursensor überwacht wird.

[0026] Eine direkte Messung der Sauerstoffkonzentration c_o in den Arbeitszylindern ist dagegen nicht in einfacher Weise möglich. Entsprechende robuste und einfach ausgelegte Sensoren zur Messung der Sauerstoffkonzentration in einer Brennkammer sind nicht verfügbar. Andererseits ist es für den Erfolg und die Qualität eines Direktstarts ohne Hilfsaggregate beziehungsweise eines unterstützten Starts mit Hilfsaggregaten wichtig, den Sauerstoffgehalt und damit die Sauerstoffkonzentration im Arbeitszylinder zu kennen, um die zu injizierende Kraftstoffmenge möglichst genau bestimmen zu können. Falls der Sauerstoffgehalt unterschätzt würde, würde nämlich zu wenig Kraftstoff injiziert und damit die verfügbare Energie nicht ausgeschöpft. Bei einer Überschätzung des Sauerstoffgehaltes würde dagegen zuviel Kraftstoff injiziert, was zu erhöhten Emissionen von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid führt. Weiterhin kann eine Fehleinschätzung der Sauerstoffmenge auch zu einer falschen Vorhersage darüber führen, ob ein Direktstart erfolgreich möglich ist oder nicht.

[0027] Zur Lösung dieser Problemstellung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Sauerstoffkonzentration c_o in dem oder den Arbeitszylindern 3 auf der Basis der Messung des Zylinderinnendruckes p_cyl, des Ansaugdruckes p_man und/oder des Luftmassenflusses MAF vorherzusagen. Es zeigt sich nämlich, daß die Sauerstoffkonzentration c₀ in den Arbeitszylindern 3 proportional zu den nachfolgend aufgezählten Parametem ist, welche in einfacher Weise während des Auslaufens der Brennkraftmaschine (das heißt der Verzögerungszeit vom Abschalten der Zündung und/oder der Kraftstoffzufuhr bis zum Stillstand der Brennkraftmaschine) gemessen werden können:

• durchschnittlicher Druckverlauf in den Arbeitszylindern;
• akkumulierter Druckverlauf in den Arbeitszylindem;
• durchschnittlicher Ansaugdruck während der Ansaugphase (Laden der Zylinder);
• akkumulierter Ansaugdruck während der Ansaugphase;
• mittlerer Luftmassenfluß während der Ansaugphase;
• akkumulierter Luftmassenfluß während der Ansaugphase.

[0028] Dabei können die kontinuierlich aufgezeichneten Meßdaten des Zylinderinnendruckes p_cyl, des Ansaugdruckes p_man und/oder des Luftmassenflusses MAF während der Auslaufphase des Motors verwendet werden. Alternativ können auch nur wenige Daten an vordefinierten Stellungen der Nockenwelle beziehungsweise Kurbelwelle verwendet werden. Aufgrund der typischerweise begrenzten Ressourcen an Rechenkapazität in der Motorsteuerung 7 (Figur 1) ist eine Vorhersage der Sauerstoffkonzentration c₀ unter Auswahl nur weniger Daten des Zylinderinnendruckes, des Ansaugdruckes und/oder des Luftmassenflusses bei vordefinierten Kurbelwellenwinkeln vorteilhaft, da hierdurch der Rechenaufwand minimiert werden kann.

[0029] In diesem Zusammenhang zeigt Figur 2 den zeitlichen Verlauf des Ansaugdrukkes p_man, der Motordrehzahl n sowie des Zylinderinnendruckes p_cyl für einen Arbeitszylinder (durchgezogene Linie) und die übrigen drei Zylinder (gepunktete Linien) der Brennkraftmaschine 10 während einer Auslaufphase, die zum Zeitpunkt 0 ("off") mit dem Abschalten der Kraftstoffzufuhr und/oder der Zündung beginnt. Durch gestrichelte Linien sind in der Figur die Zeitpunkte TDC1, TDC2 und TDC3 gekennzeichnet, zu denen der Kolben des Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine zum ersten, zweiten beziehungsweise dritten (und letzten) Mal in der Auslaufphase den oberen Totpunkt passiert. Die vorangehende Passage des Kolbens durch den unteren Totpunkt ist mit BDC1, BDC2 und BDC3 gekennzeichnet. Weiterhin sind die Meßwerte des Zylinderinnendruckes p_cyl im Arbeitszylinder zu den erstgenannten Zeitpunkten TDC1, TDC2 und TDC3 mit p_cyl1, p_cyl2 und p_cyl3 bezeichnet. Aus diesen Meßwerten läßt sich dann gemäß der folgenden Gleichung ein mittlerer Zylinderinnendruck berechnen:

[0030] Dieser mittlere Zylinderinnendruck <p_cyl> im Arbeitszylinder 3 steht in einem engen Zusammenhang mit der Sauerstoffkonzentration c_o im Arbeitszylinder, so daß Letztere hieraus berechnet werden kann. Diesbezüglich zeigt Figur 3 schematisch den Zusammenhang zwischen der Sauerstoffkonzentration c_o und dem mittleren Zylinderinnendruck <p_cyl>. Ein solcher Zusammenhang kann empirisch ermittelt und zum Beispiel in einer Lookup-Tabelle oder einer mathematischen Näherungsfunktion festgehalten werden, um der Motorsteuerung zur Verfügung zu stehen.

[0031] Zusätzlich oder alternativ zur Messung des Zylinderinnendruckes am oberen Totpunkt kann diese auch an anderen geeigneten Positionen der Kurbelwelle erfolgen. Weiterhin könnte anstelle des durchschnittlichen Druckes <p_cyl> auch der kumulative Druck während aller oder eines Teils der aufgenommenen Takte verwendet werden.

[0032] In Figur 2 ist weiterhin angedeutet, daß der Ansaugdruck p_man während der Auslaufphase der Brennkraftmaschine bei jedem Durchlaufen des unteren Totpunktes BDC1, BDC2, BDC3 aufgezeichnet werden kann. Die entsprechenden Meßwerte p_man1, p_man2, p_man3 können wiederum gemäß der folgenden Formel zu einem Mittelwert zusammengefaßt werden:

[0033] Dieser Mittelwert kann sodann aufgrund des in Figur 4 schematisch dargestellten Zusammenhangs in eine Sauerstoffkonzentration c_o umgerechnet werden.

[0034] Zusätzlich oder alternativ zur Messung des Ansaugdruckes am unteren Totpunkt kann diese auch an anderen geeigneten Positionen der Kurbelwelle erfolgen. Weiterhin könnte anstelle des durchschnittlichen Druckes <p_man> auch der kumulative Druck während aller oder eines Teils der aufgenommenen Takte verwendet werden.

[0035] Um die Genauigkeit des Verfahrens zu erhöhen, können der Zylinderinnendruck p_cyl und der Ansaugdruck p_man auch in Kombination verwendet werden, um die Sauerstoffkonzentration c_o im Arbeitszylinder zu schätzen. Zusätzlich oder alternativ zu diesen Daten könnten auch die gemessenen oder durch ein Modell berechneten Daten des Luftmassenflusses MAF (im Mittel oder kumulativ) verwendet werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Anlassen einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise einer Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung und Fremdzündung, wobei während der Startphase im ersten Expansionstakt mindestens eines Zylinders (3) (Arbeitszylinder) eine Verbrennung erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß
   vor der Startphase die Sauerstoffkonzentration (c_o) im Arbeitszylinder (3) ermittelt wird, und daß in Abhängigkeit hiervon eine zu verbrennende Kraftstoffmenge zugemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
   aus der Sauerstoffkonzentration (c_o) die Sauerstoffmenge im Arbeitszylinder (3) zu Beginn der Startphase ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Sauerstoffkonzentration (c_o) im Arbeitszylinder (3) aufgrund der Messung mindestens einer der folgenden Größen während des Auslaufens der Brennkraftmaschine (10) abgeschätzt wird:

Zylinderinnendruck (p_cyl) im Arbeitszylinder (3);

Ansaugdruck (p_man) im Ansaugkrümmer (2);

Luftmassenfluß (MAF) im Ansaugkrümmer (2).

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Sauerstoffkonzentration (c_o) aufgrund des Mittelwertes (<p_cyl>, <p_man>) und/oder eines akkumulierten Wertes der genannten Größen abgeschätzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Sauerstoffkonzentration (c_o) aufgrund eines empirisch bestimmten Zusammenhangs ermittelt wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Messung der genannten Größen (p_cyl, p_man, MAF) nur bei vorgegebenen Stellungen der Kurbelwelle erfolgt, vorzugsweise am unteren (BDC) und/oder am oberen (TDC) Totpunkt eines Kolbens der Brennkraftmaschine (10).

7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
   die Messung des Zylinderinnendruckes (p_cyl) beim oberen Totpunkt (TDC) und/oder daß die Messung des Ansaugdruckes (p_man) beim unteren Totpunkt (BDC) des Kolbens des Arbeitszylinders (3) erfolgt.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
   das Anlassen der Brennkraftmaschine (10) ohne ein Hilfsaggregat durch die Zündung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches im Arbeitszylinder (3) erfolgt, dessen Kolben sich beim Stillstand der Brennkraftmaschine (10) in der Stellung eines Arbeitstaktes befindet.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
   das Anlassen der Brennkraftmaschine (10) mit einem Hilfsaggregat erfolgt und durch die Verbrennung im Arbeitszylinder (3) unterstützt wird.

10. Brennkraftmaschine, vorzugsweise Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung und Fremdzündung,
dadurch gekennzeichnet, daß
   diese zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.

Zeichnung