DE60126588T2

DE60126588T2 - Verfahren zur Verminderung der Emissionen während des Kaltstarts und des Leerlaufs von Verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE60126588T2
Application number: DE60126588T
Authority: DE
Inventors: Myung-Sik Seoul Choi
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2021-12-29
Also published as: CN1386972A; KR100397977B1; DE60126588D1; EP1260691A2; US6648797B2; JP2002364405A; JP3780360B2; US20020174852A1; EP1260691B1; EP1260691A3; CN100360784C; KR20020090362A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Motor-Regelungs-Verfahren für ein Fahrzeug und insbesondere ein Verfahren, mit dem Kohlenwasserstoff-Emissionen während des Kaltstarts und des Motor-Leerlaufs reduziert werden können, indem der Zündzeitpunkt und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis geregelt werden, so dass der Motor bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Gemisch starten und im Leerlauf laufen kann, und indem die Menge von eingespritztem Kraftstoff unter effektiver Berücksichtigung der Menge von Benetzungs-Kraftstoff geregelt wird.
(b) Beschreibung des Stands der Technik
Gewöhnlich wird ein Fahrzeugmotor auf der Basis des Fahrzustands, der Menge von eingespritztem Kraftstoff, der Menge von Ansaugluft, des Zündzeitpunkts und Ähnlichem geregelt, und diese Regel-Prozesse werden gemäß einer vorbestimmten Regelungs-Logik durchgeführt, indem Signale von verschiedenen Sensoren mit Daten, welche in einer ECU (Electronic Control Unit = elektronische Regeleinheit) gespeichert sind, verglichen werden.
Mit Bezug auf 2 wird nachstehend ein Leerlauf-Regelungs-Verfahren gemäß dem Stand der Technik beschrieben.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, detektiert die ECU die Motordrehzahl n und die Motorlast L und berechnet dann damit unter Verwendung einer vorbestimmten Tabelle die ISA-Öffnungsrate. Das ISA wird mit der berechneten Öffnungsrate geöffnet (S210).
Die Motordrehzahl n und die Motorlast L können von den Signalen des Drossel-Positions-Sensors und des Kurbelwellen-Positions-Sensors erhalten werden, und die ISA-Öffnungsrate wird aus einer Funktion von der Motordrehzahl n und der Motorlast L erhalten.
Während der Motor bei der erhaltenen ISA-Öffnungsrate betrieben wird, ermittelt die ECU, ob die Motordrehzahl größer ist als eine vorbestimmte Drehzahl K (S220). Wenn die Motordrehzahl größer ist als die vorbestimmte Drehzahl K, beginnt das Verfahren mit dem Leerlaufmodus (S230). Wenn die Motordrehzahl nicht größer ist als die vorbestimmte Drehzahl K, springt das Verfahren zu dem Schritt S210 zurück, wo die ECU die ISA-Öffnungsrate regelt.
Nach dem Schritt S230 berechnet die ECU unter Verwendung der Motordrehzahl n und der Kühlmitteltemperatur T den Luftdurchsatz (S240) und berechnet ferner unter Verwendung der Motordrehzahl n und der Motorlast L das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und den Zündzeitpunkt (S250 und S260).
Die ECU ermittelt dann, ob der Schaltbereich ein neutraler Bereich oder ein Parkbereich ist (S270). Wenn ermittelt wird, dass der Schaltbereich der neutrale Bereich oder der Parkbereich ist, ermittelt die ECU, ob die momentane Motordrehzahl gleich einer vorbestimmten Motor-Leerlaufdrehzahl ist, wobei die vorbestimmte Motor-Leerlaufdrehzahl mittels der Kühlmitteltemperatur T ermittelt wird (S280).
Wenn in Schritt S280 ermittelt wird, dass die momentane Motordrehzahl nicht gleich der vorbestimmten Motordrehzahl ist, springt das Verfahren zu Schritt S240 zurück.
Wenn in Schritt S270 ermittelt wird, dass der Schaltbereich weder der neutrale Bereich noch der Parkbereich, sondern der Fahrbereich ist, bricht die ECU die Leerlaufmodus-Regelung ab und startet eine D-Bereich-Modus-Regelung (S290).
Bei dem Motor-Regelungs-Verfahren gemäß obigem Stand der Technik wird eine Feedback-Regelung durchgeführt, um die Motordrehzahl an eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl anzunähern, und die Motordrehzahl wird mittels der Lufteinlassmenge unter Verwendung des ISA geregelt, da der Reibungswiderstand des Motors abnimmt, während der Motor in Betrieb ist. Es gibt eine Einschränkung bei der genauen Regelung der Lufteinlassmenge unter Verwendung des ISA, und daher wird für eine genauere Motorregelung zusätzlich die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung und die Zündzeitpunkt-Regelung durchgeführt.
Wenn der Zündzeitpunkt während des Kalt-Leerlauf-Zustands verzögert wird, um die Zeitdauer zum Aktivieren eines katalytischen Umwandlers zu reduzieren, um unvollständig verbrannte Emissionen zu minimieren, werden der Zündzeitpunkt und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufgrund der Schwankung der Ansaugluftmenge durch das ISA verändert, so dass es schwierig ist, den Motor präzise zu regeln, und daher steigen die Emissionen an.
Ferner wird, während die Motordrehzahl ansteigt, das ISA in einer solchen Art geregelt, dass die Ansaugluftmenge reduziert wird. Daher wird es schwierig, die Zeitdauer zum Aktivieren des katalytischen Umwandlers zu reduzieren.
Die US 5 913 299 offenbart ein Kraftstoffzufuhr-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, aufweisend Mittel zum Detektieren eines Parameters, welcher indikativ für die Verbrennungsstabilität des Motors ist, wobei der Parameter der Betrag der Änderung der Motordrehzahl ist, und Mager-Mittel, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Mischung, welche dem Motor zugeführt wird, über eine Zeitdauer von dem Start des Motors an mager zu machen, wobei die Zeitdauer abläuft, bevor eine Abgas-Reinigungs-Vorrichtung aktiviert wird, und wobei das Mager-Mittel das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einer solchen Art regelt, dass die Verbrennungsstabilität des Motors eine vorbestimmte Verbrennungsstabilität wird.
Aus der US 3 646 924 ist ein Gaskraftstoff-Verbrennungsmotor bekannt, aufweisend ein Dual-Einspeise-System zum Regeln des Kraftstoff/Luft-Gemisches in Abhängigkeit der Motortemperatur, wobei zum anfänglichen Starten des Motors oder für den Leerlauf desselben, wenn der Motor kalt ist, ein mageres Kraftstoff/Luft-Gemisch bereitgestellt wird, und wobei zum Starten oder Betreiben des Motors, nachdem der Motor bereits aufgewärmt ist, ein fetteres Gemisch bereitgestellt wird.
Die JP 03033452 offenbart ein Kraftstoff-Einspritz-Startzeitpunkt-Regelungsverfahren zum Starten des Motors, wobei der Kraftstoff-Einspritz-Startzeitpunkt in Abhängigkeit der Verbrennungskammertemperatur geregelt wird. Wenn die Verbrennungskammertemperatur größer ist als ein spezifischer Wert, wird ein Einspritzventil zu der gleichen Zeit, zu der der Startschalter eingeschaltet wird, angesteuert, um die Kraftstoffeinspritzung zu starten. Andererseits wird, wenn die Verbrennungskammertemperatur niedriger ist als der spezifische Wert, ein Drosselventil in Abhängigkeit von der Temperatur entweder vollständig oder bis zur Hälfte geöffnet, wenn der Startschalter eingeschaltet wird, und wenn die an einem Timer eingestellte Zeit abgelaufen ist, wird das Einspritzventil geöffnet, um die Kraftstoffeinspritzung durchzuführen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Motor-Regelungs-Verfahren zum Reduzieren der Kohlenwasserstoff-Emissionen während des Kaltstarts und des Motor-Leerlaufs durch Verzögern des Zündzeitpunkts und Regeln des Motors, so dass dieser bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis im Leerlauf läuft, und Regeln der Menge von eingespritztem Kraftstoff gemäß einer geeigneten Menge von Benetzungs-Kraftstoff bereitzustellen.
Um das obige Ziel zu erreichen, schafft die Erfindung ein Motor-Regelungs-Verfahren, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die angehängte Zeichnung, welche in die Beschreibung mitaufgenommen ist und einen Teil der Beschreibung bildet, stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar und dient zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu beschreiben, wobei:
1 ein Blockdiagramm eines Motor-Regelungs-Systems ist, auf welches das Motor-Regelungs-Verfahren gemäß der Erfindung angewandt ist,
2 ein Ablaufdiagramm ist, welches ein Motor-Regelungs-Verfahren gemäß dem Stand der Technik zeigt, und
die 3a und 3b Ablaufdiagramme sind, welche das Motor-Regelungs-Verfahren gemäß der Erfindung zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird mit Bezug auf die angehängte Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, weist ein Motor-Regelungs-System, auf welches das Motor-Regelungs-Verfahren gemäß der Erfindung angewandt ist, Messelemente 10 bis 80, welche Motor-Fahr-Zustände detektieren und entsprechende Signale erzeugen, und eine ECU 90 auf, welche die Signale empfängt und verschiedene Stellglieder gemäß einer vorbestimmten Regelungs-Logik regelt, so dass der Motor in einem optimalen Zustand ist.
Die Messelemente weisen einen Drossel-Positions-Sensor 10, welcher die Öffnungsrate eines Drosselventils detektiert, einen Kurbelwellen-Positions-Sensor 20, welcher die Winkelverschiebung und Drehzahl der Kurbelwelle detektiert, einen Nockenwellen-Positions-Sensor 30, welcher die Winkelverschiebung der Nockenwelle detektiert, einen Lufttemperatur-Sensor 40, welcher die Temperatur der Luft detektiert, die durch die Ansaugleitung zugeführt wird, einen Kühlmitteltemperatur-Sensor 50, welcher die Kühlmitteltemperatur detektiert, einen Ansaugleitungsdruck- Sensor 60, welcher den Druck in der Ansaugleitung detektiert, einen Schalthebel-Sensor 70, welcher den Schaltbereich detektiert, und einen Sauerstoff-Sensor 80 auf, welcher die Menge von Sauerstoff in dem Abgassystem detektiert.
Die ECU 90 empfängt verschiedene Signale von den obigen Sensoren und regelt den Motor, so dass dieser in einem optimalen Zustand ist, durch Regeln der Ansaugluftmenge, der Menge von eingespritztem Kraftstoff, des Zündzeitpunkts und Ähnlichem. Die Kraftstoff-Einspritz-Regelung wird gewöhnlich mittels Regelns eines Stellglieds der Kraftstoff-Einspritz-Vorrichtung 100 durchgeführt, und die Leerlauf-Regelung wird gewöhnlich durch Regeln eines Leerlauf-Drehzahl-Stellglieds (im Folgenden als ein ISA = idle speed actuator bezeichnet) 110 durchgeführt. Das Motor-Regelungs-System für die Erfindung weist ferner eine Automatikgetriebe-Regeleinheit 120 auf.
Das Motor-Regelungs-Verfahren gemäß der Erfindung wird unter Verwendung des Motor-Regelungs-Systems aus 1 durchgeführt.
Die 3a und 3b sind Ablaufdiagramme, welche das Motor-Regelungs-Verfahren gemäß der Erfindung zeigen. Das Motor-Regelungs-Verfahren kann in zwei Teile aufgeteilt werden, zum Beispiel in die Startmodus-Regelung und die Leerlaufmodus-Regelung.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird (S310), wird der Zündschalter-Ein-Zeitpunkt aufgezeichnet (S320) und das Verfahren beginnt mit der Startmodus-Regelung (330).
Die ECU stellt die ISA-Öffnungsrate auf K% ein (S340). Die Ansaugluftmenge wird derart geregelt, dass der Motor bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, welches größer ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, beginnt zu rotieren. Daher wird K vorzugsweise auf 100 oder einen Wert nahe 100 eingestellt.
Ferner wird die Motorlast minimiert, bevor ein Startmotor arbeitet, so dass der Motor bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis beginnen kann zu rotieren. Zu diesem Zweck regelt die ECU die Automatikgetriebe-Regeleinheit in einer solchen Art, dass der Leitungsdruck des Automatikgetriebes nicht erzeugt wird, indem ein Magnetventil eines Ventilkörper-Leitungsdruck-Reglers gesteuert wird. Wenn die Motorlast reduziert wird, kann der Motor bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis starten.
Bei einem Fahrzeug, welches ein gewöhnliches Automatikgetriebe verwendet, wird, während der Motor beginnt zu rotieren, Rotationskraft des Motors durch einen Drehmomentwandler auf die Eingangswelle des Automatikgetriebes übertragen, und eine Ölpumpe wird betrieben, so dass der Leitungsdruck erzeugt wird, wodurch die Motorlast erhöht wird. Daher kann die Motorlast reduziert werden, wenn der Leitungsdruck nicht erzeugt wird. Durch Steuern des Magnetventils, welches das Regel-Ventil des Automatikgetriebes regelt, kann vermieden werden, dass der Leitungsdruck erzeugt wird.
Nach Schritt S350 beginnt der Motor zu drehen (S360), und die ECU berechnet dann die Motordrehzahl n und die Motorlast L und regelt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AFR) gemäß einer vorbestimmten Regelungs-Logik (S370).
Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR wird als Funktion der Motordrehzahl n und der Motorlast L ermittelt. Vorzugsweise kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung eines vorbestimmten Diagramms der Motordrehzahl n und der Motorlast L ermittelt werden.
Wenn der Motor bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis startet, welches größer ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, nehmen die Kohlenwasserstoff-Emissionen ab. Daher wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis geregelt, so dass es größer ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR aus Schritt S370 ändert sich je nachdem, ob Schritt S350 durchgeführt wird oder nicht, da das Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch die Motorlast beeinflusst wird.
Nach der Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Schritt S370 regelt die ECU den Zündzeitpunkt gemäß der Motordrehzahl n und der Motorlast L. Der Zündzeitpunkt wird innerhalb eines Bereichs, in dem eine vorbestimmte Motordrehzahl aufrechterhalten wird, solange wie möglich hinausgezögert (S380).
Nach der Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und des Zündzeitpunkts in den Schritten S370 und S380 ermittelt die ECU auf der Basis von Signalen des Kurbelwellen-Positions-Sensors 20 den Zylinder, in dem der erste Arbeitshub auftritt, und zählt die Arbeitshübe in jedem Zylinder (S390).
Die Anzahl der Arbeitshübe in einem bestimmten Zylinder wird erhalten, indem die Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle detektiert wird und bestimmt wird, dass der bestimmte Zylinder in einem Arbeitshub ist, wenn die detektierte Winkelbeschleunigung größer ist als eine vorbestimmte Beschleunigung, und indem die Anzahl der Zeitpunkte, zu denen der bestimmte Zylinder in einem Arbeitshub ist, gezählt wird.
Nach Schritt S390 wird eine Regelung der Menge von eingespritztem Kraftstoff auf der Basis einer Menge von Benetzungs-Kraftstoff durchgeführt (S400).
Die Menge von Benetzungs-Kraftstoff wird unter Verwendung der Anzahl der Arbeitshübe eines bestimmten Zylinders und der gesamten Arbeitshübe des Motors, des Ansaugleitungsdrucks, der Lufttemperatur, der Kühlmitteltemperatur und der Motordrehzahl berechnet.
Die Anzahl von Arbeitshüben des bestimmten Zylinders und die Gesamtanzahl von Arbeitshüben werden bei der Berechnung der Menge von Benetzungs-Kraftstoff berücksichtigt, da erstere die Temperatur des bestimmten Zylinders beeinflussen und letztere durch Wärmeübertragung auf den bestimmten Zylinder ebenfalls die Temperatur des Zylinders beeinflussen. Diese haben eine enge Beziehung zu der Menge von Kohlenwasserstoff-Emissionen.
Noch konkreter wird in dem frühen Stadium des Startens des Motors unter Berücksichtigung der Menge von Kraftstoff, welcher die Zylinderwand in einem kalten Zustand benetzt, eine große Menge von Kraftstoff eingespritzt, und die Menge von eingespritztem Kraftstoff wird allmählich reduziert, da sich der bestimmte Zylinder aufwärmt und der Kraftstoff verdampfen kann und nicht länger die Zylinderwand benetzt, wodurch er vorliegt, um effizient verbrannt zu werden.
Jedoch verursacht eine übermäßige Menge von eingespritztem Kraftstoff unter Berücksichtigung der Benetzung des Motors einen Anstieg der Kohlenwasserstoff-Emissionen, und umgekehrt wird die Startfähigkeit schlecht und auch die Kohlenwasserstoff-Emissionen steigen ebenfalls an, wenn der Kraftstoff nicht ausreichend bereitgestellt wird.
Wenn der Benetzungs-Wert unter Berücksichtigung der Anzahl von Arbeitshüben des bestimmten Zylinders und der Gesamtanzahl von Arbeitshüben des Motors, welche die Temperatur des Zylinders beeinflussen, ermittelt wird, können die Probleme von übermäßigen Kohlenwasserstoff-Emissionen und einer schlechten Startfähigkeit beseitigt werden.
Wenn die Reduzierungs-Regelung der Menge von eingespritztem Kraftstoff in Schritt S400 unter Verwendung der Menge von Benetzungs-Kraftstoff durchgeführt wird, startet der Motor bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Die ECU detektiert dann die Motordrehzahl und ermittelt, ob die detektierte Motordrehzahl größer ist als eine vorbestimmte Drehzahl K (S410).
Wenn ermittelt wird, dass die momentane Motordrehzahl größer ist als die vorbestimmte Drehzahl K, beginnt das Verfahren mit der Leerlaufmodus-Regelung (S420), und wenn ermittelt wird, dass die momentane Motordrehzahl nicht größer ist als die vorbestimmte Drehzahl K, springt das Verfahren zurück zu Schritt S380.
Die ECU ermittelt den Luftdurchsatz gemäß einer geänderten Motordrehzahl und einer geänderten Kühlmitteltemperatur und regelt die ISA-Öffnungsrate auf P1% (S430).
Die ISA-Öffnungsrate P1 ist eine anfängliche ISA-Öffnungsrate, und P1 wird auf 100% eingestellt, so dass eine ausreichende Menge von Ansaugluft an den Motor bereitgestellt wird.
Nach Schritt S430 führt die ECU die Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung auf der Basis der Motordrehzahl n und der Motorlast L durch (S440) und führt die Zündzeitpunkt-Regelung auf der Basis der Motordrehzahl n und der Motorlast L durch (S450).
Nach der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung und der Zündzeitpunkt-Regelung ändert sich die Motordrehzahl. Die ECU zeichnet die von dem Startpunkt an verstrichene Zeit t(i) auf, wenn die Zündzeitpunkt-Regelung durchgeführt wird (S460), und ermittelt dann, ob die Motordrehzahl gleich einer vorbestimmten Drehzahl N ist (S470). Die vorbestimmte Drehzahl N ist eine Ziel-Motordrehzahl des Leerlaufzustands.
Wenn ermittelt wird, dass die Motordrehzahl gleich der vorbestimmten Drehzahl N ist, springt das Verfahren zurück zu Schritt S460, und wenn ermittelt wird, dass die Motordrehzahl nicht gleich der vorbestimmten Drehzahl N ist, ermittelt die ECU, ob der Schaltbereich ein neutraler Bereich oder ein Parkbereich ist (S480).
Wenn in Schritt S480 ermittelt wird, dass der Schalthebel weder in dem neutralen Bereich noch in dem Parkbereich, sondern in einem Fahr-D-Bereich ist, tritt das Verfahren in einen Fahrmodus ein, die ECU führt eine D-Bereich-Modus-Regelung durch (S490) und das Verfahren endet dann.
Wenn in Schritt S480 ermittelt wird, dass der Schaltbereich der neutrale Bereich oder der Parkbereich ist, berechnet die ECU unter Verwendung der Zeit t(i), welche im Schritt S460 aufgezeichnet wurde, die von dem Motorstart an verstrichene Zeit und ermittelt dann, ob die von dem Motorstart an verstrichene Zeit kleiner ist als eine vorbestimmte Zeit ts(T) (S500).
Wenn ermittelt wird, dass die verstrichene Zeit nicht kleiner ist als die vorbestimmte Zeit, springt das Verfahren zurück zu Schritt S430.
Die vorbestimmte Zeit wird basierend auf der Kühlmitteltemperatur T ermittelt, und die von dem Motorstart an verstrichene Zeit wird berechnet, indem die Zeit t(1), welche in Schritt S320 detektiert wurde, von der Zeit t(i) subtrahiert wird, die in Schritt S460 aufgezeichnet wurde, wobei der Variablen i immer 1 hinzugefügt wird, wenn die Motordrehzahl gleich der vorbestimmten Drehzahl N ist.
Wenn in Schritt S500 ermittelt wird, dass die von dem Motorstart an verstrichene Zeit kleiner ist als die vorbestimmte Zeit, setzt die ECU die ISA-Öffnungsrate auf die anfängliche Öffnungsrate P1 zurück, so dass die ISA-Öffnungsrate den Wert beibehält, der in Schritt S430 ermittelt wurde (S510). Die ECU ermittelt, ob die Motordrehzahl-Differenz zwischen der momentanen Drehzahl n(i) und der letzten Motordrehzahl n(i – 1) größer ist als eine vorbestimmte Drehzahländerung (S520), wobei die vorbestimmte Drehzahländerung auf eine Drehzahländerung eingestellt ist, welche durch die Zündzeitpunkt-Regelung geregelt werden kann.
Wenn in Schritt S520 ermittelt wird, dass die Motordrehzahl-Differenz nicht größer ist als die vorbestimmte Drehzahländerung, springt das Verfahren zu Schritt S450 zurück, wo die ECU die Zündzeitpunkt-Regelung auf der Basis der Motordrehzahl und der Motorlast durchführt. In diesem Fall werden die ISA-Öffnungsrate und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis ohne Rücksicht auf die Änderung der Motorlast beibehalten.
Wenn in Schritt S520 ermittelt wird, dass die Motordrehzahl-Differenz größer ist als die vorbestimmte Drehzahländerung, springt das Verfahren zurück zu Schritt S430.
Wenn die Motordrehzahl-Schwankung durch Regeln der ISA-Öffnungsrate geregelt wird, ändert sich die Ansaugluftmenge stark, so dass sich das Luft/Kraftstoff-Verhältnis und der Zündzeitpunkt ebenfalls stark ändern, wodurch die Zeit zum Aktivieren des katalytischen Umwandlers erhöht wird.
Folglich wird die gewöhnliche Leerlaufregelung durchgeführt, wenn eine Lambda-closed loop-Regelung möglich ist. Wenn jedoch die Lambda-closed loop-Regelung nicht möglich ist, wird die Motordrehzahl-Schwankung, welche nur durch die Zündzeitpunkt-Regelung geregelt werden kann, durch den Zündzeitpunkt in einem derartigen Zustand geregelt, dass das ISA vollständig geöffnet ist.
Währenddessen regelt die ECU, wenn die Motordrehzahl-Differenz von der vorbestimmten Drehzahländerung abkommt, welche durch nur die Zündzeitpunkt-Regelung geregelt werden kann, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis derart, dass die Motordrehzahl-Schwankung in den Bereich eintritt, in dem die Motordrehzahl-Schwankung durch nur die Zündzeitpunkt-Regelung geregelt werden kann.
Wie oben beschrieben kann das Motor-Regelungs-Verfahren gemäß der Erfindung durch Maximieren der Ansaugluftmenge im frühen Stadium des Motorstarts und durch Minimieren der Motorlast den Motor regeln, so dass dieser bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis dreht, welches magerer ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, so dass die THC-Emissionen minimiert werden können.
Ferner wird die Kraftstoff-Einspritzmengen-Reduzierungs-Regelung unter Berücksichtigung der Anzahl von Arbeitshüben des bestimmten Zylinders und der Gesamtanzahl der Arbeitshübe des Motors, welche die Temperatur des Zylinders beeinflussen, durchgeführt, so dass die Kohlenwasserstoff-Emissionen reduziert werden können.

Claims

Motor-Regelungs-Verfahren zum Reduzieren der Kohlenwasserstoff-Emissionen während des Kaltstarts und des Leerlaufs, wobei das Verfahren aufweist: Öffnen eines ISA mit einer vorbestimmten Öffnungsrate, so dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis größer wird als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, und Minimieren der Motorlast, welche durch das automatische Getriebe verursacht wird, Durchführen einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung und einer Zündzeitpunkt-Regelung basierend auf der Motordrehzahl und der Motorlast sowie Regeln der Menge von eingespritztem Kraftstoff unter Berücksichtigung der Menge von Benetzungs-Kraftstoff, Ermitteln, ob die verstrichene Zeit von dem Moment an, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, kleiner ist als eine vorbestimmte Zeit, vollständiges Öffnen des ISA, wenn ermittelt wird, dass die verstrichene Zeit von dem Moment des Einschaltens des Zündschalters an kleiner ist als die vorbestimmte Zeit, Ermitteln, ob eine Änderung der Motordrehzahl größer ist als eine vorbestimmte kritische Drehzahländerung, und Regeln der Motordrehzahl-Schwankung gemäß einer Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung und einer Zündzeitpunkt-Regelung, wenn die Änderung der Motordrehzahl größer ist als die vorbestimmte kritische Drehzahländerung, und Regeln der Motordrehzahl-Schwankung gemäß der Zündzeitpunkt-Regelung, wenn die Änderung der Motordrehzahl nicht größer ist als die vorbestimmte kritische Drehzahländerung.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Öffnungs-Schritt die vorbestimmte Öffnungsrate des ISA auf einen Maximalwert eingestellt wird, so dass das ISA vollständig geöffnet wird und dadurch der Motor bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, welches größer ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, gestartet werden kann.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Öffnungs-Schritt die Motorlast, welche durch das automatische Getriebe verursacht wird, minimiert wird, indem der Leitungsdruck des automatischen Getriebes derart geregelt wird, dass er nicht erzeugt wird, bevor ein Start-Motor arbeitet.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Durchführungs-Schritt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis größer eingestellt wird als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Durchführungs-Schritt die Menge von Benetzungs-Kraftstoff unter Berücksichtigung der Anzahl von Arbeitshüben in einem bestimmten Zylinder und der Gesamtanzahl von Arbeitshüben des Motors bestimmt wird.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Menge von Benetzungs-Kraftstoff unter Berücksichtigung des Ansaugleitungsdrucks, der Lufttemperatur, der Kühlmitteltemperatur und der Motordrehzahl zusätzlich zu der Anzahl von Arbeitshüben in dem bestimmten Zylinder und der Gesamtanzahl von Arbeitshüben ermittelt wird.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Anzahl von Arbeitshüben des bestimmten Zylinders erhalten wird, indem ermittelt wird, welcher Zylinder in einem Arbeitshub ist, und indem die Anzahl der Zeitpunkte, zu denen der bestimmte Zylinder in einem Arbeitshub ist, gezählt wird, wenn die Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle größer ist als eine vorbestimmte Beschleunigung.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Zeit gemäß der Kühlmitteltemperatur bestimmt wird.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte kritische Drehzahländerung als ein Maximalwert bestimmt wird, unterhalb dessen die Motordrehzahl-Schwankung mittels der Zündzeitpunkt-Regelung geregelt werden kann.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Ermitteln, ob die Motordrehzahl gleich einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl ist, Ermitteln, ob der Schalthebel in einem neutralen Bereich oder einem Parkbereich angeordnet ist, wenn ermittelt wird, dass die Motordrehzahl nicht gleich der vorbestimmten Leerlaufdrehzahl ist, und Regeln des Motors gemäß einem Fahrbereich-Modus, wenn ermittelt wird, dass der Schalthebel weder in dem neutralen Bereich noch in dem Parkbereich sondern in dem Fahrbereich angeordnet ist.
Motor-Regelungs-Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Bestimmen des Luftdurchsatzes gemäß der Motordrehzahl und der Kühlmitteltemperatur.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 1, wobei: bei dem Schritt des Öffnens des ISR mit einer vorbestimmten Öffnungsrate das ISA vollständig geöffnet wird, und wobei bei dem Schritt des Minimierens der Motorlast, welche durch das automatische Getriebe verursacht wird, der Leitungsdruck des automatischen Getriebes derart geregelt wird, dass er nicht erzeugt wird, bei dem Schritt des Durchführens der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelung das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf einen Wert eingestellt wird, welcher größer ist als ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis, und wobei bei dem Schritt des Regelns der Menge von eingespritztem Kraftstoff, wobei die Menge von Benetzungs-Kraftstoff berücksichtigt wird, der Benetzungs-Kraftstoff unter Berücksichtigung der Anzahl von Arbeitshüben in einem bestimmten Zylinder und der Gesamtanzahl von Arbeitshüben eines bestimmten Motors bestimmt wird, und wobei das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Berechnen des Luftdurchsatzes basierend auf der Motordrehzahl und der Kühlmitteltemperatur und gleichzeitiges vollständiges Öffnen des ISA, Ermitteln, ob die Motordrehzahl gleich einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl ist, Ermitteln, ob der Schaltbereich in einem neutralen Bereich oder einem Parkbereich ist, wenn ermittelt wird, dass die Motordrehzahl nicht gleich der vorbestimmten Leerlaufdrehzahl ist, wobei der Schritt des Ermittelns, ob die verstrichene Zeit von dem Moment an, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, kleiner ist als eine vorbestimmte Zeit, durchgeführt wird, wenn der Schaltbereich der neutrale Bereich oder der Parkbereich ist.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Menge von Benetzungs-Kraftstoff unter Berücksichtigung des Ansaugleitungsdrucks, der Lufttemperatur, der Kühlmitteltemperatur und der Motordrehzahl zusätzlich zu der Anzahl von Arbeitshüben in dem bestimmten Zylinder und der Gesamtanzahl von Arbeitshüben bestimmt wird.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Anzahl von Arbeitshüben des bestimmten Zylinders erhalten wird, indem ermittelt wird, welcher Zylinder in einem Arbeitshub ist, und indem die Anzahl der Zeitpunkte gezählt wird, zu denen der bestimmte Zylinder in einem Arbeitshub ist, wenn die Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle größer ist als eine vorbestimmte Beschleunigung.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Zeitpunkt des Moments, wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, aufgezeichnet wird, und wobei der Zeitpunkt des Moments, wenn die Zündzeitpunkt-Regelung durchgeführt wird, aufgezeichnet wird, und wobei die verstrichene Zeit von dem Moment des Einschaltens des Zündschalters an aus der Differenz zwischen den zwei aufgezeichneten Zeitpunkten erhalten wird.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend den Schritt des Regelns des Motors gemäß einem Fahrbereich-Modus, wenn ermittelt wird, dass der Schaltbereich weder der neutrale Bereich noch der Parkbereich, sondern der Fahrbereich ist.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 12, wobei die vorbestimmte kritische Drehzahländerung als ein Maximalwert bestimmt wird, unterhalb dessen die Motordrehzahl-Schwankung mittels der Zündzeitpunkt-Regelung geregelt werden kann.
Motor-Regelungs-Verfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend den Schritt des Bestimmens eines Luftdurchsatzes basierend auf der Motordrehzahl und der Motorlast und des Regelns der Motordrehzahl-Schwankung mittels Regelns des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses und des Zündzeitpunkts, wenn ermittelt wird, dass die verstrichene Zeit von dem Moment an, wenn der Motor startet, größer ist als die vorbestimmte kritische Zeit.