(19)
(11) EP 0 766 783 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
26.08.1998  Patentblatt  1998/35

(21) Anmeldenummer: 95924907.9

(22) Anmeldetag:  22.06.1995
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6F02D 41/34, F02D 17/02, F02D 41/04
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP9502/428
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9600/347 (04.01.1996 Gazette  1996/02)

(54)

VERFAHREN ZUM STEUERN DER KRAFTSTOFFZUFUHR FÜR EINE MIT SELEKTIVER ZYLINDERABSCHALTUNG BETREIBBARE BRENNKRAFTMASCHINE

METHOD OF CONTROLLING THE FUEL SUPPLY TO AN INTERNAL-COMBUSTION ENGINE WITH A SELECTIVE CYLINDER CUT-OFF CAPABILITY

PROCEDE DE REGULATION DE L'ALIMENTATION EN CARBURANT POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A MISE HORS CIRCUIT SELECTIVE DES CYLINDRES


(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE

(30) Priorität: 24.06.1994 EP 94109840

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
09.04.1997  Patentblatt  1997/15

(73) Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • BAUER, Bernhard
    D-93057 Regensburg (DE)
  • FRÖHLICH, Johann
    D-84030 Landshut (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 443 785
DE-A- 4 328 835
US-A- 4 508 088
WO-A-88/08077
US-A- 4 463 730
US-A- 4 896 644
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr für eine mit selektiver Zylinderabschaltung betreibbare Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

    [0002] Zur Reduzierung des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmomentes bei Einsatz einer Antriebsschlupfregelung (ASR) ist es bekannt, für eine bestimmte Anzahl von Zyklen (Arbeitsspiele) der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren Zylindern nach einem festgelegten Muster abzuschalten (SAE Paper 920641 "Traction Control (ASR) Using Fuel-Injection Supression - A Cost Effective Method of Engine-Torque Control").

    [0003] Charakteristisch für solche Abschaltungsmuster für die Zylinder, im nachfolgenden kurz als Ausblendmuster bezeichnet, ist also das Ausblenden mindestens eines Zylinders d.h. die nach einem festgelegten Muster stattfindende Ab- oder Zuschaltung der Kraftstoffzufuhr (Einspritzung) zu diesem Zylinder.

    [0004] Ein solches Ab- und anschließendes Wiederzuschalten der Kraftstoffzufuhr zu ausgewählten Zylindern bringt gewisse Probleme mit sich.

    [0005] Bei abgeschalteter Einspritzung wird der bei stationärem Betrieb der Brennkraftmaschine aufgebaute Wandfilm, d.h. die an den Innenflächen des Zylinders und der Ansaugwege haftende Kraftstoffmenge in ihrem Gleichgewicht gestört. Die bei jedem Ansaugvorgang abgesaugte Wandfilmmenge wird aufgrund der abgeschalteten Kraftstoffzufuhr nicht mehr nachgeliefert. Bei Wiedereinsetzen der Einspritzung wird die für den Wiederaufbau des Wandfilms nötige Menge an Kraftstoff der für den momentanen Lastzustand berechneten, einzuspritzenden Kraftstoffmenge entzogen und steht somit nicht zur Verbrennung im Zylinder zur Verfügung. Als Folge davon stellt sich in dem Verbrennungsraum des betreffenden Zylinders ein gegenüber dem gewünschten Zustand zu mageres Gemisch ein. Die abgebaute Wandfilmmenge ist dabei umso größer, je länger die Kraftstoffzufuhr zu dem entsprechenden Zylinder abgeschaltet ist.

    [0006] Außerdem ist bei stationärem Betrieb der Brennkraftmaschine in der Frischgasfüllung eines Zylinders aufgrund innerer Abgasrückführung durch Ventilüberschneidung immer ein gewisser Anteil Abgas enthalten (Restgasanteil). Bei Abschalten der Kraftstoffzuführung zu einem Zylinder wird diese Restgasmenge ausgespült und führt zu einem erhöhten Sauerstoffanteil des Verbrennungsgemisches im Zylinder.

    [0007] Bei Wiedereinsetzen der Einspritzung weist dann dieser Zylinder zumindest für ein Arbeitsspiel eine erhöhte Füllung auf, die von dem lasterfassenden System (Luftmassenmesser oder Saugrohrdrucksensor) einer Motorsteuerung für die Brennkraftmaschine kaum oder gar nicht berücksichtigt werden kann. Dieser Effekt tritt insbesonders dann stark in Erscheinung, wenn ein Zylinder alternierend betrieben wird, da nach jeder Verbrennung eine Spülphase folgt, die den Restgasanteil entfernt.

    [0008] Unter alternierendem Betrieb eines Zylinders wird dabei derjenige Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezeichnet, bei dem die Kraftstoffzufuhr zu diesem Zylinder während eines Arbeitsspiels (entsprechend zwei Umdrehungen der Kurbelwelle) der Brennkraftmaschine unterbrochen und beim nächsten Arbeitsspiel wieder freigegeben wird usw.

    [0009] Die gleichen Probleme treten auch auf, wenn die Kraftstoffversorgung aller oder einzelner Zylinder im Schubbetrieb abgeschaltet oder zumindest reduziert wird.

    [0010] Bei dem in der DE-A-27 27 804 beschriebenen Kraftstoffzumeßsystem wird deshalb vorgeschlagen, nach Ende des Schubbetriebes die entsprechend dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine von der Zumeßeinrichtung zugemessene stationäre Kraftstoffmenge um eine vorgegebene Kraftstoffzusatzmenge anzureichern. Die Zusatzmenge kann dabei über eine gewisse Anzahl von Zündimpulsen und damit gekoppelten Zumeßimpulsen für den Kraftstoff hinweg konstant sein oder bei jedem Zumeßimpuls variiert werden. Damit wird zwar ein schneller Aufbau des Kraftstoffwandfilms ohne Beeinträchtigung der Mengenbalance des zuzumessenden Kraftstoffes erreicht, aber selbst bei Variation der Zumeßmenge mit jedem Zumeßimpuls kann die insgesamt zugemessene Kraftstoffzusatzmenge aufgrund der komplexen Zusammenhänge von erforderlicher zusätzlicher Wandfilmmenge und der zugehörigen Betriebskollektiv-Vorgeschichte immer nur ein unzureichender Kompromiß ein. Die Zusatzmenge kann zu groß oder zu gering sein, was unterschiedliche Auswirkungen zur Folge hat.
    Eine Überfettung des Gemisches führt zu Kohlenmonoxid-Abgasspitzen, verbleibende Ausmagerung des Gemisches zu Kohlenwasserstoff-Emissionsspitzen.

    [0011] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, das den zusätzlichen Kraftstoffbedarf bei der Wiedereinschaltung der Kraftstoffzufuhr eines zuvor ausgeblendeten Zylinders individuell abhängig von seiner Ausblenddauer sicherstellt.

    [0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.

    [0013] Die Unteransprüche sind auf zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindungen gerichtet.

    [0014] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    Figur 1
    ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung, bei der das erfindungsgemäße Verfahren angewandt wird und
    Figur 2
    in Form zweier Diagramme (2a, 2b), die Zusammenhänge zwischen dem Inhalt einer Speicherzelle und der Anzahl der Ausblendungen (Ausblenddauer) für einen Zylinder.


    [0015] Bei einer aus Figur 1 ersichtlichen Steuerung für ein Kraftfahrzeug sind nur die zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Bestandteile als vereinfachtes Blockdiagramm dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 10 weist vier Zylinder Z1,...Z4 auf. Jedem dieser Zylinder ist ein Einspritzventil EV1,...EV4 zugeordnet, das Kraftstoff in einer vorgegebenen Reihenfolge in das Ansaugrohr des jeweiligen Zylinders einspritzt (sequentielle Kraftstoffeinspritzung). Die Einspritzventile sind Bestandteile eines nicht gezeigten Kraftstoffkreislaufs, der in an sich bekannter Weise aus einem Kraftstofftank, einem Druckregler, einer Kraftstoffpumpe, einem Kraftstoffilter und entsprechenden Leitungen besteht.
    Über ein Luftfilter 11, einen Ansaugkanal 12 und einen Drosselklappenblock 13 erhält die Brennkraftmaschine 10 die erforderliche Verbrennungsluft. Der Drosselklappenblock 13 enthält in bekannter Weise eine Drosselklappe, einen Drosselklappenschalter und/oder einen Drosselklappen-Öffnungswinkelsensor. Zur Ermittlung der angesaugten Luftmasse LM ist im Ansaugkanal 12 ein Luftmassenmesser 14 vorgesehen, der entweder als Heißfilm-Luftmassenmesser oder als Hitzdraht-Luftmassenmesser realisiert sein kann. In einem Abgaskanal 15 ist zum Konvertieren der in den Auspuffgasen enthaltenen schädlichen Abgasbestandteile HC, CO und NOx ein Drei-Wege-Katalysator 16 vorgesehen. Zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration im Abgas ist im Abgaskanal 15 stromaufwärts von dem Drei-Wege-Katalysator 16 eine Lambdasonde 17 eingefügt. Ein Drehzahlsensor 18 dient zum Erfassen der Drehzahl N und ein Sensor 19 zum Erfassen der Kühlmitteltemperatur TKW der Brennkraftmaschine. Die von den Sonden bzw. Sensoren 13 bis 19 ausgebenen Signale Drosselklappen-Öffnungswinkel DKW, Luftmasse LM, Signal der Lambda-Sonde Uλ, Drehzahl N und Kühlmitteltemperatur TKW werden an eine elektronische Motorsteuerung 20 übertragen und von dieser ausgewertet.

    [0016] Solche elektronische Steuerungseinrichtungen für Brennkraftmaschinen, die neben der Kraftstoffeinspritzung auch noch eine Vielzahl weiterer Aufgaben (z.B. Zündungsregelung) übernehmen können, sind an sich bekannt, sodaß im folgenden nur auf den im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stehenden Aufbau und dessen Wirkungsweise eingegangen wird. Die Motorsteuerung 20 enthält einen Mikrocomputer (µp) 22, einen Festwertspeicher (ROM ) 23, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 24 und andere bekannte, hier nicht weiter dargestellte Komponenten. Nach einem von dem Mikrocomputer 22 abgearbeiteten Programm steuert die Motorsteuerung 20 sämtliche Funktionen der Brennkraftmaschine 10. Mit Hilfe der von den Sensoren (Luftmassenmesser 14, Drehzahlsensor 18) gelieferten und in entsprechenden Schaltungen aufbereiteten Signale wird eine Grundeinspritzzeit oder Basisspritzzeit berechnet und abhängig von weiteren Betriebsparametern Korrekturen dieser Basiseinspritzzeit derart durchgeführt, daß im Regelfall durch Einsatz der Lambda-Regelung ein Kraftstoff-Luftgemisch erzielt wird, das dem stöchiometrischen Verhältnis (λ = 1) entspricht.

    [0017] Von der Motorsteuerung 20 werden außerdem über eine Leitung 34 Steuersignale an eine Zündsteuerung 36 übertragen, die daraufhin Zündfunken 37 in den Brennräumen der einzelnen Zylinder Z1,...Z4 erzeugt.

    [0018] Eine Antriebsschlupfsteuerung 26 empfängt und verarbeitet die Signale von Raddrehzahlsensoren 28, von denen je einer dem vorderen rechten Rad VR, dem vorderen linken Rad VL, dem hinteren rechten Rad HR und dem hinteren linken Rad HL zugeordnet ist. Über eine Leitung 30 empfängt die Antriebsschlupfsteuerung 26 von der Motorsteuerung 20 ein Lastsignal und über eine Leitung 31 ein Motordrehzahlsignal. Die Antriebsschlupfsteuerung 26 verarbeitet diese beiden Signale und die Raddrehzahlsignale und erzeugt ein Eingriffssignal, das über eine Leitung 32 an die Motorsteuerung 20 übermittelt wird. Die Antriebsschlupfsteuerung 26 kann mit einem bekannten Antiblockiersystem (ABS) kombiniert sein, das die Signale der gleichen Raddrehzahlsensoren 28 auswertet und ein Blockieren der Räder beim Bremsen verhindert.

    [0019] Erkennt die Antriebsschlupfsteuerung 26 anhand der Raddrehzahlsignale, daß ein oder mehrere angetriebene Räder des Kraftfahrzeugs durchdrehen, sendet sie ein Eingriffssignal an die Motorsteuerung 20, das eine Verringerung des Motordrehmoments bewirkt. Um das Motordrehmoment oder Motormoment zu reduzieren, wird bei mehrzylindrigen Motoren (im allgemeinen Motoren mit vier oder mehr Zylindern) die Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren Zylindern nach einem sogenannten Ausblendmuster abgeschaltet.

    [0020] Die zusätzliche Kraftstoffmenge, die bei Wiedereinsetzen der Kraftstoffzuführung eines zuvor ausgeblendeten Zylinders bereitgestellt werden muß, ist von mehreren Faktoren abhängig.

    [0021] Wird ein Zylinder alternierend betrieben, d.h. für ein Arbeitsspiel die Kraftstoffzuführung unterbrochen und für das nächste Arbeitsspiel wieder freigegeben, so ist der zusätzliche Gemischbedarf von der Motorlast, der Motordrehzahl und der Kühlmitteltemperatur abhängig. Der Wertebereich des zusätzlichen Gemischbedarfes liegt zwischen 10% und 50% der bei stationären Bedingungen benötigten Einspritzmenge. Umfangreiche Prüfstandmessungen ergeben für diesen Betriebsfall außerdem, daß eine einmalige Anreicherung ausreichend ist, d.h. beim Übergang "alternierender Betrieb" in den "Normalbetrieb" muß das Kraftstoff-Luftgemisch für den betreffenden Zylinder nach seiner letzten Ausblendung nur einmal angereichert werden. Für den alternierenden Betrieb ist eine Ausblenddauer = 1 charakteristisch.

    [0022] Bei längerer Ausblendung ein und desselben Zylinders zeigen die Messungen folgende Ergebnisse:

    [0023] Der Gemischbedarf steigt mit steigender Anzahl von ausgeblendeten Arbeitsspielen (Zyklen) und bleibt dann annäherungsweise konstant. Der zusätzliche Gemischbedarf bei wiedererfolgter Einspritzung nimmt schneller ab, als er ansteigt, d.h. der zusätzliche Gemischbedarf nach acht Zyklen Ausblendung ein und desselben Zylinders ist z.B. nach vier Zyklen Einspritzung = 0, d.h. nach vier Zyklen braucht das Kraftstoff-Luftgemisch nicht mehr angereichert werden.
    Die erste Einspritzung nach längerer Ausblendung hat dabei den höchsten Anreichungsbedarf, während die nächstfolgenden Anreicherungen stark abnehmen. Diese Abnahme des Anreichungsbedarfs kann dabei nach einer wählbaren Funktion (z.B. linear oder exponentiell) erfolgen.

    [0024] Da nach den bekannten Ausblendmustern jeder einzelne Zylinder unabhängig von den anderen Zylindern ausgeblendet werden kann, muß für jeden Zylinder der zusätzliche Gemischbedarf bei Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr individuell bestimmt werden. Deshalb wird für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eine eigene Speicherzelle definiert, die den gerade aktuellen Anreichungsbedarf als Zahlenwert enthält. Bei einem Vierzylindermotor werden somit vier Speicherzellen AX (X=1,...4) definiert. Ein Rechenprogramm des Mikrocomputers 22 der elektronischen Motorsteuerung 20 greift dann, je nach der Nummer des nächsten Zylinders Z1,...Z4, der wieder mit Kraftstoff versorgt werden soll, auf eine dieser Speicherzellen AX zu und holt dort den gerade notwendigen Anreichungsbedarf für diesen Zylinder ab. Um die Speicherzellen AX mit dem jeweils richtigen Werten des Anreichungsbedarfs zu füllen, sind Informationen notwendig über die Anzahl der Ausblendungen und über die Anzahl der Einspritzungen nach erfolgter Ausblendung und zwar für jeden Zylinder individuell.

    [0025] Mit zunehmender Anzahl von ausgeblendeten Zyklen ein und desselben Zylinders steigt der Anreicherungsbedarf bei Wiedereinspritzung langsam an und bei laufender Wiedereinspritzung nimmt der Anreicherungsbedarf von diesem variablen Startwert ausgehend deutlich schneller ab. Aus diesem Grund werden weitere Speicherzellen BX definiert. Der Inhalt jeder dieser Zelle BX (X=1,...4 bei einem Vierzylindermotor) wird um einen Wert BINC inkrementiert, sobald eine Ausblendung stattfindet. Die Inkrementierung erfolgt maximal bis zu einem Wertebereichsende der Speicherzelle (bei 8-Bit-Zelle: 255 Werte) oder bis zu einem festsetzbaren Grenzwert BMAX. Bei weiteren Ausblendungen d.h. mehr als 255 Ausblendungen bei einer 8-Bit-Zelle oder mehr als BMAX Ausblendungen bei einem festgelegten Grenzwert BMAX bleibt der Inhalt der Speicherzelle unverändert. Bei einer nachfolgenden Wiedereinspritzung desselben Zylinders wird der Inhalt der Zelle um BDEC dekrementiert und zwar bis zum Wert 0 der Speicherzelle BX.
    Der Inhalt der Speicherzelle BX dient als Eingangsgröße für die Berechnung des tatsächlichen Anreicherungsbedarfes für die Zylinder, die wieder zugeschaltet werden und zwar abhängig von deren jeweiligen Ausblenddauern.
    In Figur 2 ist in Form zweier Diagramme der Inhalt einer Speicherzelle BX einmal bei längerer Ausblendung eines Zylinders (Figur 2a) und einmal bei alternierender Ausblendung eines Zylinders (Figur 2b) angegeben. In beiden Diagrammen der Figur 2 ist jeweils auf der Abzisse mit einem ausgefüllten Kreis eine Einspritzung in dem jeweiligen Zylinder gekennzeichnet, ein leerer Kreis charakterisiert eine Ausblendung. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kreise entspricht dabei der Zeitdauer eines Arbeitsspieles der Brennkraftmaschine. Auf der Ordinate ist jeweils der Inhalt der Speicherzelle BX angegeben. Dabei wird davon ausgegangen, daß der maximale Wert der Speicherzelle BMAX = 8 gewählt ist. Im Diagrammm nach Figur 2a) erfolgt nach drei Einspritzungen die erste Ausblendung des Zylinders und der Inhalt der Speicherzelle BX wird um BINC = 1 erhöht. Beim nächstfolgenden Arbeitsspiel bleibt dieser Zylinder wieder ausgeblendet und der Inhalt der Speicherzelle BX wird wieder um 1 inkrementiert. Dieses wird solange wiederholt, bis nach insgesamt 8 Ausblendungen der Maximalwert BMAX = 8 der Speicherzelle BX erreicht wird. Obwohl dieser Zylinder noch weitere fünf Arbeitsspiele ausgeblendet wird, bleibt der Inhalt der Speicherzelle BX auf dem Wert BMAX unverändert. Erst nach insgesamt 13 Ausblendungen wird dieser Zylinder wieder mit Kraftstoff versorgt, d.h. die Einspritzung freigegeben und der Inhalt der Zelle wird um den Wert BDEC = 2 dekrementiert. Da beim nächsten Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine dieser Zylinder weiterhin eingeschaltet bleibt, erfolgt eine weitere Dekrementierung um den Wert BDEC. Dasselbe gilt für das nächste Arbeitsspiel. Nach diesen drei hintereinander erfolgenden Einspritzungen für diesen Zylinder wird dieser wieder ausgeblendet und der Inhalt der Speicherzelle BX, der vorher den Wert 2 besaß, wird wieder um 1 inkrementiert. Dasselbe wiederholt sich beim nächsten Arbeitsspiel. Nach diesen zwei Ausblendungen dieses Zylinders folgen wieder zwei Einspritzungen, wodurch der Wert der Speicherzelle BX zweimal um den Wert BDEC dekrementiert wird. Der Inhalt dieser Speicherzelle hat nun schon nach zwei hintereinander erfolgten Einspritzungen den Wert 0 erreicht. Da wie eingangs erwähnt, der Anreicherungsbedarf bei Ausblendung langsamer ansteigt als der Anreicherungsbedarf bei laufender Wiedereinspritzung von diesem variablen Startwert (hier in diesem Beispiel ist der Startwert 8 und somit gleich dem Maximalwert BMAX) ausgehend wieder deutlich schneller abnimmt, sind die Werte für BINC und BDEC unterschiedlich in der Weise gewählt, daß BDEC größer ist. In dem Beispiel nach Figur 2 ist der Wert BDEC doppelt so groß gewählt wie der Wert BINC.

    [0026] Im Diagramm nach Figur 2b) ist ein Beispiel für die Speicherzelle BX und deren Inhalt angegeben, wenn ein Zylinder alternierend (Ausblenddauer = 1) ausgeblendet wird. Nach drei Einspritzungen erfolgt eine Ausblendung für ein Arbeitsspiel. Der Inhalt der Speicherzelle BX für diesen Zylinder wird um den Wert BINC = 1 erhöht und bleibt auf diesem Wert bis zum nächsten Arbeitsspiel. Beim nächsten Arbeitsspiel wird die Kraftstoffzufuhr zu diesem Zylinder wieder freigegeben und der Inhalt der Speicherzelle BX wird wieder zu 0. Bei alternierendem Betrieb eines Zylinders wiederholt sich diese Veränderung des Inhaltes der Speicherzelle BX mit jedem Arbeitsspiel.

    [0027] Der Anreicherungsbedarf bei Wiedereinsetzung nach unterschiedlich langen Ausblendzeiten wird deshalb durch einen ersten Anreicherungsfaktor FBX berücksichtigt. Die Berechnung dieses Faktors erfolgt in einer Kennlinie, wobei die Eingangsgröße der Inhalt der Speicherzelle BX des jeweils anzureichenden Zylinders ist. Die nachfolgende Tabelle gibt die Zuordnung des Inhaltes der Speicherzelle BX und des Faktors FBX wieder, wobei ein Wert von BMAX = 8 zugrundegelegt wird.



    [0028] Aus dieser Tabelle sieht man auch, daß der Anreicherungsbedarf bei der ersten Einspritzung nach acht ausgeblendeten Zyklen (BX = 8) um den Faktor 1,4 höher ist als bei alternierendem Betrieb.

    [0029] Neben dem ersten Anreicherungsfaktor FBX, der die unterschiedlich langen Ausblendzeiten berücksichtigt, ist auch noch ein Anreicherungsgrundwert zu berücksichtigen. Dieser Anreicherungsgrundwert FNML repräsentiert den unterschiedlichen Anreicherungsbedarf bei unterschiedlichen Motordrehzahlen N und Motorlasten ML. Die Motorlast kann dabei beispielsweise über den Luftmassenstrom, den Saugrohrdruck oder über die Drosselklappenstellung erfaßt werden. Der Anreicherungsgrundwert FNML kann entweder additiv (mit der Einheit [ms]) bei der Einspritzdauer oder multiplikativ (Faktor ≥ 1) dargestellt werden. Die Berechnung des Faktors FNML erfolgt in einem zweidimensionalen Kennfeld mit den Eingangsgrößen Drehzahl N und Motorlast ML.



    [0030] Aus dieser Tabelle sieht man, daß der Anreicherungsbedarf bei alternierendem Betrieb (FBX = 1) und kleinen Lasten (ML ≈ 25%) bei etwa 15%, bei hohen Lasten bei etwa 30 bis 40% liegt.

    [0031] Ein weiterer Faktor, der beim Wiederzuschalten eines zuvor ausgeblendeten Zylinders zu berücksichtigen ist, ist die Temperatur der Brennkraftmaschine. Die Temperatur kann unmittelbar mit Hilfe eines Temperatursensors an der Brennkraftmaschine selbst oder mittelbar über die Temperatur des Kühlmittels mit Hilfe des Kühlmitteltemperatursensors 19 erfaßt werden. Dieser Faktor FTKW gibt den unterschiedlichen Anreicherungsbedarf bei unterschiedlichen Motortemperaturen wieder. Die Berechnung dieses Faktors erfolgt in einer Kennlinie, wobei die Eingangsgröße dieser Kennlinie die Motortemperatur bzw. die Kühlmitteltemperatur TKW ist.



    [0032] Aus der Tabelle 3 ist ersichtlich, daß der Anreicherungsbedarf mit abnehmender Kühlmitteltemperatur steigt. Bei kalter Brennkraftmaschine ist somit der Faktor FTKW hoch, was wiederum bedeutet, daß mehr angereichert werden muß. Bei betriebswarmer Brennkraftmaschine (TKW ≥ 80°C) hat der Faktor FTKW einen Wert von =1 und geht nicht in die Berechnung des Anreicherungsbedarfs ein.

    [0033] Die Anreicherung für die einzelnen, nach einer Ausblendung wieder zugeschalteten Zylinder besteht daher aus drei Komponenten, nämlich aus dem ersten Anreicherungsfaktor FBX, aus dem Anreicherungsgrundwert FNML und dem zweiten Anreicherungsfaktor FTKW. Diese einzelnen Faktoren werden multiplikativ zu einem gesamten Faktor

    verknüpft, der den Anreicherungsbedarf bei der Wiedereinsetzung von zuvor ausgeblendeten Zylindern berücksichtigt.

    [0034] Die gesamte Einspritzdauer TIA ergibt sich dann zu

    wenn der Anreicherungsfaktor ANX additiv mit der Grundeinspritzdauer TI verknüpft wird.
    Der Anreicherungsfaktor ANX kann auch multiplikativ mit der Einspritzdauer verknüpft werden.

    [0035] Aus den Tabellen 1 -3 sieht man, daß bei alternierendem Betrieb (FBX = 1) und betriebswarmen Motor (FTKW = 1) der Wert für die Anreicherung nur durch den Anreicherungsgrundwert FNML bestimmt ist.

    [0036] Um den unterschiedlichen Verlauf des Anreicherungsbedarfs bei unterschiedlichen Motortemperaturen noch genauer abstimmen zu können, können die Werte BINC, BDEC und BMAX auch motortemperaturabhängig festgelegt werden. Man erhält dadurch einen noch genaueren Wert für den Anreicherungsbedarf.


    Ansprüche

    1. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzufuhr für eine mit selektiver Zylinderabschaltung betreibbare Brennkraftmaschine (10)

    - mit einer Motorsteuerung (20) und mehreren Zylindern (Z1,...Z4) und aufeinanderfolgenden Kraftstoff-Einspritzungen in diese Zylinder (Z1,...Z4) in vorgegebener Reihenfolge, wobei

    - die Zylinderabschaltung durch Unterdrücken von Kraftstoff-Einspritzimpulsen nach einem vorbestimmten Abschaltmuster (Ausblendmuster) für mindestens ein Arbeitsspiel erfolgt,

    - bei Wiedereinsetzen der Kraftstoff-Einspritzimpulse der zuvor abgeschalteten Zylinder (Z1,...Z4) eine zylinderindividuelle Anreicherung des Kraftstoff/Luftgemisches stattfindet und

    - der Anreicherungsbedarf (ANX) abhängig von der Brennkraftmaschinentemperatur oder einer von ihr abgeleiteten Größe (TKW) bestimmt ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    - daß der Anreicherungsbedarf (ANX) weiter abhängig von

    a) dem Betriebspunkt (N,ML) der Brennkraftmaschine (10) bei Wiederzuschalten der zuvor abgeschalteten Zylinder (Z1,...Z4) (Anreicherungsgrundwert FNML) und/oder

    b) der Anzahl der Arbeitsspiele, für die der jeweilige Zylinder (Z1,...Z4) abgeschaltet ist (Anreicherungsfaktor FBX) bestimmt ist,

    - daß der Anreicherungsbedarf (ANX) individuell für jeden Zylinder (Z1,...Z4) in Speicherzellen (AX) eines Speichers (RAM 24) der Motorsteuerung (20) abgelegt ist,

    - der Anreicherungsfaktor (FBX) abhängig vom Inhalt einer Speicherzelle (BX) eines Speichers (RAM) bestimmt ist und der Inhalt der Speicherzelle (BX) um einen konstanten Wert (BINC) bis zu einem festlegbaren Maximalwert (BMAX) inkrementiert wird, sobald eine Ausblendung eines Zylinders (Z1,...Z4) stattfindet und bei noch darüberhinaus anhaltenden Ausblendungen der Inhalt der Speicherzelle (BX) unverändert bleibt und um einen konstanten Wert (BDEC) dekrementiert wird, wenn die Einspritzung wieder freigegeben wird und

    - daß bei Wiederfreigeben der Kraftstoff-Einspritzimpulse für einzelne Zylinder (Z1,...Z4) der Anreicherungsbedarf (ANX) bei der Bestimmung der zylinderindividuellen Einspritzmenge berücksichtigt wird.


     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementwert (BINC) und der Dekrementwert (BDEC) verschieden voneinander gewählt sind.
     
    3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekrementwert (BDEC) ein Vielfaches des Inkrementwertes (BINC) beträgt.
     
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte (BINC, BDEC, BMAX) abhängig von der Brennkraftmaschinentemperatur oder einer davon abgeleiteten Größe (TKW) festgelegt sind.
     
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übergang von alternierendem Betrieb eines Zylinders (Z1,...Z4) in einen Betrieb mit fortwährender Einspritzung eine einmalige Anreicherung innnerhalb des folgenden Arbeitsspiels erfolgt.
     
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit steigender Anzahl von aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen, während derer ein Zylinder (Z1,...Z4) ausgeblendet ist, der Anreicherungsbedarf (ANX) allmählich zunimmt und dann annähernd einen konstanten Wert beibehält.
     
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anreicherungsbedarf (ANX) bei wiedererfolgter Einspritzung ausgehend von einem durch die Anzahl der ausgeblendeten Arbeitsspiele bestimmten Maximalwert (BMAX) stärker abnimmt als er ansteigt.
     
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anreicherungsbedarf (ANX) bei der ersten wiedererfolgten Einspritzung den größten Wert aufweist und bei den nächsten Einspritzungen nach einer wählbaren Funktion abnimmt.
     


    Claims

    1. Method of controlling the fuel supply for an internal combustion engine (10) which can be operated with a selective cylinder cut-off capability

    - having an engine controller (20) and a plurality of cylinders (Z1,...Z4) and successive fuel injections into these cylinders (Z1,...Z4) in a prescribed sequence,

    - the cylinder cut-off capability being effected by suppressing fuel injection pulses according to a predetermined cut-off pattern for at least one working cycle,

    - when the fuel injection pulses of the previously cut-off cylinders (Z1,...Z4) are re-activated, a cylinder-specific enrichment of the fuel/air mixture takes place and

    - the enrichment requirement (ANX) is determined as a function of the internal combustion engine temperature or of a variable (TKW) derived therefrom,

       characterized

    - in that the enrichment requirement (ANX) is also determined as a function of

    a) the operating point (N, ML) of the internal combustion engine (10) when the previously cut-off cylinders (Z1,...Z4) are connected up again (enrichment basic value FNML) and/or

    b) the number of working cycles for which the respective cylinder (Z1,...Z4) is cut off (enrichment factor FBX),

    - in that the enrichment requirement (ANX) is stored individually for each cylinder (Z1,...Z4) in memory cells (AX) of a memory (RAM 24) of the engine controller (20),

    - the enrichment factor (FBX) is determined as a function of the contents of a memory cell (BX) of a memory (RAM), and the contents of the memory cell (BX) are incremented by a constant value (BINC) up to a definable maximum value (BMAX) as soon as a cylinder (Z1,...Z4) is cut off, and the contents of the memory cell (BX) remain unchanged in the case of cut-offs which persist beyond this and are decremented by a constant value (BDEC) when the injection is enabled again, and

    - in that, when the fuel injection pulses for individual cylinders (Z1,...Z4) are enabled again, the enrichment requirement (ANX) is taken into account during the determination of the cylinder-specific injection quantity.


     
    2. Method according to Claim 1, characterized in that the increment value (BINC) and the decrement value (BDEC) are selected so as to be different from one another.
     
    3. Method according to one of Claims 1 - 2, characterized in that the decrement value (BDEC) is a multiple of the increment value (BINC).
     
    4. Method according to Claim 3, characterized in that the values (BINC, BDEC, BMAX) are defined as a function of the temperature of the internal combustion engine or of a variable (TKW) derived therefrom.
     
    5. Method according to Claim 1, characterized in that when a cylinder (Z1,...Z4) is changed over from alternating operation into operation with continuous injection, a single enrichment takes place within the following working cycle.
     
    6. Method according to Claim 1, characterized in that as the number of successive working cycles during which a cylinder (Z1,...Z4) is cut off rises, the enrichment requirement (ANX) increases gradually and then maintains approximately a constant value.
     
    7. Method according to Claim 1, characterized in that, when there has been a repeated injection on the basis of a maximum value (BMAX) determined by the number of cut-off working cycles, the enrichment requirement (ANX) decreases more strongly than it increases.
     
    8. Method according to Claim 7, characterized in that, at the first repeated injection, the enrichment requirement (ANX) has the maximum value, and at the subsequent injections it decreases according to a selectable function.
     


    Revendications

    1. Procédé de commande de l'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne (10) pouvant fonctionner avec coupure sélective des cylindres,

    - comportant une commande de moteur (20) et plusieurs cylindres (Z1, ... Z4) et des injections de carburant se succédant les unes les autres dans ces cylindres (Z1, ... Z4) suivant un ordre de succession prédéfini,

    - la coupure des cylindres se faisant par suppression d'impulsions d'injection de carburant suivant un modèle de coupure prédéfini (gabarit de masquage) pour au moins un cycle de fonctionnement,

    - un enrichissement, individuel par cylindre, du mélange carburant-air se produisant lors d'un rétablissement de l'impulsion d'injection de carburant des cylindres précédemment coupés (Z1, ... Z4), et

    - le besoin en enrichissement (ANX) étant déterminé en fonction de la température du moteur à combustion interne ou d'une grandeur (TKW) qui en dépend,

       caractérisé en ce que

    - le besoin en enrichissement (ANX) est, de plus, déterminé en fonction:

    a) du point de fonctionnement (N,ML) du moteur à combustion interne (10) lors du nouveau raccordement du cylindre (Z1, ... Z4) précédemment coupé (valeur de base de l'enrichissement (FNML)), et/ou

    b) du nombre des cycles de fonctionnement pour lesquels le cylindre concerné (Z1, ... Z4) est coupé (facteur d'enrichissement (FBX),

    - en ce que le besoin en enrichissement (ANX) est mémorisé individuellement pour chaque cylindre cylindre (Z1, ... Z4) dans des cellules de mémoire (AX) d'une mémoire (RAM 24) de la commande de moteur (20),

    - que le facteur d'enrichissement (FBX) est déterminé en fonction du contenu d'une cellule de mémoire (BX) d'une mémoire (RAM) et que le contenu de la cellule de mémoire (BX) est incrémenté d'une valeur constante (BINC) jusqu'à une valeur maximale (BMAX) pouvant être fixée à l'avance, aussitôt que se produit un masquage d'un cylindre (Z1, ... Z4) et, dans le cas de masquages qui continuent ensuite, le contenu de la cellule de mémoire (BX) demeure sans modification, et est décrémenté d'une valeur constante (BDEC) quand l'injection est de nouveau libérée,

    - et en ce que, dans le cas où l'impulsion d'injection de carburant pour les différents cylindres (Z1, ... Z4) est de nouveau libérée, le besoin en enrichissement (ANX) est pris en compte lors de la détermination de la quantité d'injection individuelle par cylindre.


     
    2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur d'incrémentation (BINC) et la valeur de décrémentation (BDEC) sont choisies différentes l'une de l'autre.
     
    3. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de décrémentation (BDEC) est un multiple de la valeur d'incrémentation (BINC).
     
    4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les valeurs (BINC, BDEC, BMAX) sont fixées en fonction de la température du moteur à combustion interne ou d'une grandeur qui en dépend (TKW).
     
    5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lors du passage d'un fonctionnement en alternance d'un cylindre (Z1, ... Z4) à un fonctionnement avec injection en valeur constante, il se produit un enrichissement en une fois, à l'intérieur du cycle de fonctionnement suivant.
     
    6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'avec le nombre croissant de cycles de fonctionnement à la suite les uns des autres, pendant lesquels un cylindre (Z1, ... Z4) est masqué, le besoin en enrichissement (ANX) augmente progressivement, puis ensuite conserve une valeur sensiblement constante.
     
    7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le besoin en enrichissement (ANX), dans le cas d'une injection se répétant, décroit, depuis une valeur maximale (BMAX) déterminée par le nombre des cycles de fonctionnement avec masquage, plus fortement qu'il n'augmente.
     
    8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le besoin en enrichissement (ANX), lors de la première injection répétée, présente la valeur la plus grande et décroît lors des injections suivantes, conformément à une fonction que l'on peut choisir.
     




    Zeichnung