DE10156409A1

DE10156409A1 - Verfahren zur Verbesserung der Laufruhe und entsprechender Motor

Info

Publication number: DE10156409A1
Application number: DE10156409A
Authority: DE
Inventors: Heiko Konrad; Gerd Kraemer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2021-11-17
Also published as: DE10156409B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Laufruhe mehrzylindriger Brennkraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren, insbesondere nach Otto-Bauart, mit drosselfreier Laststeuerung und einen entsprechenden Motor. Die Erfindung basiert auf der Idee, daß die Brennkraftmaschine neben den drosselfreien Laststeuerorganen zusätzlich über eine Einrichtung zur Erzeugung eines variablen Saugrohrunterdrucks verfügt. Dementsprechend ermöglicht die Erfindung, die unterschiedlichen Luftmengen der Zylinder einer Brennkraftmaschine gleichzustellen, um so die Laufruhe zu verbessern. Dazu wird abhängig vom Betriebspunkt der drosselfreie Betrieb verlassen. Stattdessen findet ein Mischbetrieb statt, in dem die Laststeuerung gleichzeitig sowohl über die Einlaßventile als auch über die Drosselklappe erfolgt. Durch Erzeugung eines Saugrohrunterdrucks mit der Drosselklappe wird die Dichte der angesaugten Luft reduziert. Bei gleicher Luftmenge ist dann ein deutlich größerer, d. h. weniger toleranzbehafteter, Hub der Einlaßventile die Folge. Der mit dem größeren Ventilhub geringer werdende Toleranzeinfluß führt dazu, daß die gewünschte Gleichstellung der Zylinderluftmassen und damit der Zylindereinzelmomente erreicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Laufruhe mehrzylindriger Brennkraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren, insbesondere nach Otto- Bauart, mit drosselfreier Laststeuerung und einen entsprechenden Motor.
Die Laufruhe derartiger Motoren wird wesentlich von der Streuung zwischen den in den Zylindern erzeugten Einzelmomenten bestimmt. Unterschiedliche Zylindereinzelmomente führen zu einem unruhigen Rundlauf und zu Vibrationen verschiedener Frequenzen, die allein durch Dämpfungsmaßnahmen im Fahrzeug nicht ausreichend getilgt werden können. Die Folge sind deutliche Komforteinbußen und eine erhöhte Beanspruchung der Bauteile des Motors. Aus diesem Grund werden - neben mechanischen Maßnahmen - zunehmend steuerungstechnische Ansätze entwickelt, um die zylinderindividuellen Einzelmomente gleichzustellen und dadurch die Laufruhe zu verbessern.
Die zylinderindividuellen Einzelmomente sind im wesentlichen eine Funktion des im Brennraum entstehenden mittleren indizierten Zylinderinnendruckes pmi. Der Zylinderinnendruck pro Zylinder pmi ist proportional zur Brennstoffmasse und zum inneren Wirkungsgrad, der durch das Brennstoff-Luftmassen-Verhältnis bestimmt wird. Dabei gilt:

p_mi = n_i.(m_L/m_B.L_st).m_B.Hu/V_h

p_mi: Zylinderinnendruck
n_i: innerer Wirkungsgrad
m_L: Luftmasse
m_B: Brennstoffmasse
L_st: stöchiometrisches Luftverhältnis
H_u: Heizwert
V_h: Hubvolumen
Bei konventionellen Ottomotoren mit gedrosselter Laststeuerung resultieren unterschiedliche Einzelmomente in den Zylinder in erster Linie aus unterschiedlichen Brennstoffmassen. Dies kann beispielsweise durch Bauteiltoleranzen der Einspritzventile hervorgerufen werden. Die zylinderindividuellen Luftmassen unterscheiden sich üblicher-Weise aufgrund der vollständigen Öffnung der Einlaßventile und des Ansaugens gegen einen für alle Zylinder gleich hohen Unterdruck im Prinzip nicht. Die zylinderindividuellen indizierten Drücke p_mi sind daher primär zu den jeweiligen Brennstoffmassen proportional, während der Einfluß des ebenfalls von der Brennstoffmasse abhängigen Wirkungsgrades n_i sekundär bleibt. Vergleichsweise kleine Zylindermomente resultieren unter diesen Annahmen aus zu geringen Brennstoffmassen. Umgekehrt resultieren vergleichsweise starke Zylindermomente aus zu hohen Brennstoffmassen.

In der DE 41 22 139 C2 wird eine Maßnahme zur Gleichstellung der Einzelmomente beschrieben, die auf einer zylinderindividuellen Anpassung der Einspritzmengen basiert. Bei zu kleinen Zylindermomenten erfolgt eine Erhöhung der Brennstoffmasse des entsprechenden Zylinders. Umgekehrt erfolgt für zu hohe Zylindermomente eine entsprechende Reduzierung der entsprechenden Einspritzmenge. Die Zylindereinzelmomente werden dabei über die Laufruhe des Motors ermittelt, die mittels der Segmentzeiten eines Impulsrades gemessen wird.

Bei Verbrennungsmotoren, insbesondere Ottomotoren, mit drosselfreier Laststeuerung ist es jedoch auch möglich, daß Momentenunterschiede statt durch unterschiedliche Brennstoffmengen durch verschieden zugemessene Luftmengen entstehen. In diesem Fall ist das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß der DE 41 22 139 C2 nicht mehr anwendbar und wirkt sich sogar nachteilig aus.

Bei gleicher Brennstoffmenge haben Luftmassenunterschiede zwischen den Zylindern im wesentlichen nur eine Auswirkung auf den Wirkungsgrad n_i. Die mittleren indizierten Drücke der Zylinder mit überproportional hoher Luftmasse sind auf Grund ihres höheren Wirkungsgrades größer, wodurch sich deren Moment erhöht. Eine Momentenreduzierung über eine Reduzierung der Brennstoffmasse ist in diesem Fall nicht möglich, da dadurch das wegen des Luftüberschusses bereits magere Gemisch noch magerer würde, was Emissionsnachteile bzw. das Erreichen der Zündgrenze zur Folge hätte.

Umgekehrt haben Zylinder mit einer zu geringen Luftmasse einen geringeren Wirkungsgrad und dadurch ein niedrigeres Moment als die übrigen Zylinder. Eine Momentenerhöhung durch Erhöhung der Brennstoffmasse ist wegen der Gefahr der Überfettung, die mit Verbrauchs- und Emissionsnachteilen verbunden ist, auch nicht möglich.

In der DE 198 59 018 A1 wird daher ein Verfahren beschrieben, in dem eine Regelung der Laufruhe durch zylinderindividuelle Zumessung von Frischluftmasse erfolgt. Diese Zumessung geschieht ausschließlich über die Öffnungsfunktionen der Ladungs- bzw. Gaswechselventile. Voraussetzung für die Anwendbarkeit dieses Verfahrens ist, daß die Gaswechselventile unabhängig voneinander angesteuert werden können. Auch hier wird die Laufruhebewertung auf Basis von Segmentzeiten bestimmt. Als Alternative wird die Messung des Zylinderinnendrucks vorgeschlagen.

Das in der DE 41 22 139 C2 beschriebene Verfahren zur Gleichstellung der Zylindermomente eignet sich nur, wenn die Unterschiede zwischen den Zylindermomenten durch Streuungen innerhalb der eingespritzten Brennstoffmengen hervorgerufen wurden. Für drosselfrei betriebene Motoren ist es jedoch, wie vorstehend beschrieben wurde, nicht anwendbar. Das in der DE 198 59 018 A1 beschriebene Verfahren ist zwar für drosselfrei betriebene Brennkraftmaschinen anwendbar, setzt jedoch eine separate Möglichkeit zur Ansteuerung der Gaswechselventile voraus. Falls eine drosselfreie Laststeuerung über ein globales Stellorgan realisiert ist, das auf mehrere Gaswechselventile gleichzeitig wirkt, kann das Verfahren gemäß der DE 198 59 018 A1 nicht mehr angewendet werden. Eine derartige drosselfreie Laststeuerung mit einem globalen Stellorgan findet man häufig bei mechanischen Systemen zur Verstellung der Einlaßventile.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Erhöhung der Laufruhe von Brennkraftmaschinen mit drosselfreier Laststeuerung sowie einen entsprechend verbesserten Motor bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, daß die Brennkraftmaschine neben den drosselfreien Laststeuerorganen zusätzlich über eine Einrichtung zur Erzeugung eines variablen Saugrohrunterdrucks verfügt. Brennkraftmaschinen mit drosselfreier Laststeuerung werden drosselfrei gesteuert, wobei der Saugrohrdruck nahezu dem Umgebungsdruck entspricht. Die Erzeugung eines variablen Saugrohrunterdrucks ist bei solchen Brennkraftmaschinen bestenfalls aus Notlaufgründen vorgesehen, beispielsweise um die Brennkraftmaschinen notfalls in einem konventionellen gedrosselten Modus zu betreiben. Teilweise wird die Drosseleinrichtung auch verwendet um im Sammler einen geringen Unterdruck, beispielsweise für die Tankentlüftung, zu erzeugen. In diesen Fällen wird üblicherweise noch von drosselfreier Laststeuerung gesprochen, da die Luftzumessung im wesentlichen über die Einlaßventile erfolgt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Aufbau eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Laststeuerung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 einen exemplarischen Zusammenhang zwischen dem Laufruhe-Istwert Lr_ist und dem minimalen Hub hub_min; und
Fig. 4 ein Blockschaltbild für einen Regelkreis des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich gemäß der Darstellung in Fig. 1 auf Verbrennungsmotoren bzw. Brennkraftmaschinen, bei denen die drosselfreie Laststeuerung über Einlaßventile mit einem mechanisch verstellbaren, variablen Ventilhub verbunden mit einer mechanischen Einrichtung zur Verstellung der Einlaßnockenwellenspreizung erfolgt. Prinzipiell ist die Erfindung aber auch auf andere Systeme, beispielsweise mit elektrisch oder hydraulisch betätigten Einlaßventilen, anwendbar. Als Stellorgan für den variablen Saugrohrunterdruck dient vorzugsweise eine Drosselklappe.
Bauteiltoleranzen in der Ventilsteuerung können dazu führen, daß den einzelnen Zylindern unterschiedliche Luftmengen zugeführt werden. Im folgenden wird exemplarisch davon ausgegangen, daß sich die Bauteiltoleranzen im wesentlichen nur auf die Hübe der Einlaßventile auswirken und daß die relativen Toleranzen mit zunehmenden Hüben kleiner werden. Der Einfluß der Bauteiltoleranzen ist in der Regel um so größer je geringer die angeforderte Luftmenge und je kleiner damit die zu stellenden Ventilhübe sind. Die unterschiedliche Luftmengen in den Zylindern führen, wie im Stand der Technik dargestellt, zu unterschiedlichen Zylindereinzelmomenten und damit zu einer schlechten Laufruhe. Ein besonders kritischer Betriebspunkt ist der Leerlauf bei warmen Motor, da hier die Luftmengen sehr klein sind.
Dementsprechend geht die Erfindung davon aus, die unterschiedlichen Luftmengen der Zylinder gleichzustellen, um so die Laufruhe zu verbessern. Dazu wird abhängig vom Betriebspunkt der drosselfreie Betrieb verlassen. Statt dessen findet ein Mischbetrieb statt, in dem die Laststeuerung gleichzeitig sowohl über die Einlaßventile als auch über die Drosselklappe erfolgt. Durch Erzeugung eines Saugrohrunterdrucks mit der Drosselklappe wird die Dichte der angesaugten Luft reduziert. Bei gleicher Luftmenge ist dann ein deutlich größerer, d. h. weniger toleranzbehafteter, Hub der Einlaßventile die Folge. Der mit dem größeren Ventilhub geringer werdende Toleranzeinfluß führt dazu, daß die gewünschte Gleichstellung der Zylinderluftmassen und damit der Zylindereinzelmomente erreicht wird.
Eine bevorzugte Möglichkeit zur dementsprechenden Laststeuerung ist im Blockschaltbild gemäß Fig. 2 dargestellt. Die erste Eingangsgröße ist der geforderte Luftmassenstrom mL_soll, der z. B. in Abhängigkeit von dem durch den Fahrer gewünschten Moment berechnet wird. Die zweite Eingangsgröße ist die untere Hubbegrenzung, d. h. der minimal erforderlich Ventilhub hubmin, mit dem z. B. eine akzeptable Laufruhe darstellbar ist. Ausgangsgrößen der Laststeuerung sind der zu stellende Ventilhub EV_hubs, der zu stellende Drosselklappenwinkel α_DKsollund vorzugsweise die Steuerzeiten für die einlaß- und auslaßseitige Nockenwellenverstellung stz_e und stz_a.
In dem in Fig. 2 gezeigten Block "Laststeuerung" wird kontrolliert, ob der zu stellende Luftmassenstrom mL_soll ohne Androsselung durch die Drosselklappe mit einem Ventilhub Evhubs eingestellt werden kann, der oberhalb des minimalen Hubwertes hubmin liegt. Ist dies der Fall, so findet weiterhin der ungedrosselte Betrieb statt. Kann mL_soll jedoch aufgrund der unteren Hubbegrenzung hubmin nicht erreicht werden, so erfolgt eine Erhöhung des Saugrohrunterdrucks durch die Drosselklappe, indem ein entsprechendes Stellsignal für die Drosselklappenstellung α_DKsoll und die Steuerzeiten stz_e und stz_a ermittelt wird.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist die untere Hubbegrenzung hubmin unabhängig vom Betriebspunkt, d. h. ähnlich wie ein (virtueller) mechanischer Anschlag, einzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Wert der unteren Hubbegrenzung hubmin und die damit verbundene Androsselung abhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorgesteuert, z. B. abhängig von der Motortemperatur und/oder der Motordrehzahl und/oder der Leerlauferkennung und/oder von der vergangenen Zeit nach Startende.
In einer weiteren Ausführungsform wird die untere Hubbegrenzung hubmin in der Motorsteuerung nicht nur vorgesteuert, sondern online abhängig von der vorherrschenden Laufruhe des Motors verstellt. Mit einem solchen adaptiven Verfahren ist es möglich, nur solche Brennkraftmaschinen automatisch anzudrosseln, die eine schlechte Laufruhe aufweisen. Auf diese Weise wird ein möglicher Verbrauchsnachteil, der sich durch die Hubbegrenzung und Androsselung ergeben könnte, auf ein minimal notwendiges Maß reduziert.
Die vorherrschende Laufruhe des Motors kann durch die Motorsteuerung beispielsweise aus den zeitlichen Abständen zwischen den aufeinanderfolgenden Zündungen, den sog. Segmentzeiten, bestimmt werden. Die Erfassung der Segmentzeiten erfolgt beispielsweise über ein an der Kurbelwelle angebrachtes Segmentrad in Verbindung mit einem am Kurbelgehäuse angeordneten Kurbelwellenwinkelgeber. Aus den Segmentzeiten wird in der Steuerung der Laufruhe-Istwert Lrist bestimmt. Eine beispielhafte Berechnungsvorschrift ist, aus den Segmentzeiten zunächst die zylinderindividuellen Beschleunigungswerte zu berechnen. Ein globaler Laufruhe-Istwert Lrist ist dann beispielsweise der - bezogen auf die letzten beiden Motorumdrehungen - maximale betragsmäßige Abstand zweier in Zündreihenfolge gemessener Beschleunigungswerte. Alternativ sind natürlich auch andere Berechnungsvorschriften für den Laufruhe-Istwert Lrist denkbar, z. B. Beträge, Mittelwerte, Standardabweichungen. Eine alternative Möglichkeit zur Laufruhebestimmung könnte auf der Messung der Zylinderinnendrücke basieren.
Der Erfindung liegt insbesondere die Annahme zugrunde, daß sich mit größer werdenden unteren Hubbegrenzungen und damit mit einer größeren Androsselung die Laufruhe verbessert und daß diese Laufruheverbesserung sich im Laufruhe-Istwert Lrist widerspiegelt. Diese Annahme hat sich in Experimenten als gültig erwiesen, solange die Hubbegrenzung in einem Wegbereich verstellt wird, in dem im Leerlauf oder im leerlaufnahen Teillastbereich überhaupt eine drosselfreie Luftzumessung möglich ist. Fig. 3 zeigt exemplarisch einen typischen Zusammenhang zwischen Lrist und der eingestellten unteren Hubbegrenzung hubmin.
Das erfindungsgemäße Adaptionsverfahren kann beispielsweise als Regelkreis ausgeführt sein, wie dies in Fig. 4 schematisch gezeigt ist. Der Laufruhe-Istwert Lrist wird hierbei auf einen applizierbaren Sollwert Lr_soll geregelt. Eingangsgröße des Reglers ist daher der Laufruhe-Istwert Lrist, Ausgangsgröße ist der minimale Hub hubmin. Geht aus dem Laufruhe-Istwert Lrist eine bezogen auf den Laufruhe-Sollwert Lr_soll zu schlechte Laufruhe hervor, so wird durch den Regler der minimale Hub hubmin erhöht. Umgekehrt wird bei einer "zu guten" Laufruhe Lrist der Wert von hubmin erniedrigt bis Lr_soll erreicht ist. Bei Brennkraftmaschinen, für die der Laufruhe-Istwert Lrist bereits im ungedrosselten Zustand gleich oder besser als der Laufruhe-Sollwert Lr_soll ist, wird mit dieser Regelstrategie die untere Hubbegrenzung hubmin so weit erniedrigt, daß der drosselfreie Zustand eingestellt bzw. eingehalten wird. Ein unterer Anschlag verhindert in diesem Fall das "Weglaufen" des Reglerausgangs hubmin nach unten. Auf der anderen Seite verhindert ein oberer Anschlag des Reglerausgangs ein "Weglaufen" von hubmin nach oben, falls die Brennkraftmaschine sehr große Bauteiltoleranzen aufweist und der Laufruhe-Sollwert Lr_soll nicht erreicht werden kann.
Eine Überwachungsebene für das erfindungsgemäße Adaptionsverfahren kann gegebenenfalls die Funktionssicherheit des Reglers gewährleisten und unplausibles Streckenverhalten erkennen. Eine Reglerfreigabe kann den Regler beispielsweise abhängig vom Betriebspunkt, von der Motortemperatur, vom Leerlaufzustand, von der Motordrehzahl, von der Fahrzeuggeschwindigkeit, von einem Fehlerzustand des Gesamtsystems aktivieren.
Anstelle des beschriebenen Regelkreises kann auch ein Optimierungsverfahren eingesetzt werden, welches zu jedem Betriebspunkt stets die optimale untere Hubbegrenzung hubmin bzgl. der erzielbaren Laufruhe ermittelt.
Selbstverständlich sind auch Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen möglich. Beispielsweise kann die adaptive untere Hubbegrenzung verbunden mit der Androsselung nur im betriebswarmen Zustand aktiviert werden, während die Brennkraftmaschine im Warmlauf drosselfrei betrieben wird.
Unter bestimmten Voraussetzungen sind, ergänzend zur beschriebenen Luftmassengleichstellung, auch noch Maßnahmen zur Anpassung der zylinderindividuellen Einspritzzeiten einsetzbar, z. B. um ein emissionsoptimales Gemisch einzustellen. Eine weiterhin möglich zusätzliche Eingriffsmöglichkeit ist eine Anpassung der zylinderindividuellen Zündwinkel. Diese Maßnahmen können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren selbstverständlich ohne weiteres kombiniert werden.
Durch die Erfindung lassen sich gegenüber bekannten System und Verfahren wesentliche Vorteile erzielen, wie z. B. eine deutliche Verbesserung der Laufruhe von Brennkraftmaschinen mit drosselfreier Laststeuerung, einen Komfortgewinn und niedrigere Bauteilbelastung durch geringere Vibrationen im Fahrzeug und eine Möglichkeit zum Ausgleich von fertigungs- oder alterungsbedingten Bauteiltoleranzen in der Einlaßventil- Verstellung. Zusätzlich wird insbesondere bei der Ausführungsform mit adaptiver Hubbegrenzung eine Sicherstellung der Laufruhe über die Laufzeit der Brennkraftmaschine gewährleistet. Ein wesentlicher Vorteil liegt ferner darin, daß das Verbrauchspotential (Kraftstoffverbrauch) bei drosselfrei betriebenen Brennkraftmaschinen, die aufgrund geringer Bauteiltoleranzen keine Androsselmaßnahmen erfordern, nicht beeinträchtigt wird.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit drosselfreier Laststeuerung und einer Einrichtung zur Erzeugung eines variablen Saugrohrunterdrucks, die mit der drosselfreien Laststeuerung kooperiert, um die Brennkraftmaschine zumindest zeitweise in einem Mischbetrieb zu betreiben.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur Erzeugung eines variablen Saugrohrunterdrucks eine Drosselklappe ist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die drosselfreie Laststeuerung Einlaßventile mit variabel verstellbarem Ventilhub aufweist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, wobei der Ventilhub mechanisch verstellbar ist.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3 oder 4, wobei die drosselfreie Laststeuerung mit einer, vorzugsweise mechanischen, Einrichtung zur Verstellung der Einlaßnockenwellenspreizung gekoppelt ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Steuerungseinrichtung, die in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zwischen dem Betrieb mit drosselfreier Laststeuerung und dem Mischbetrieb umschaltet.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinrichtung im Mischbetrieb eine Laststeuerung über die Einlaßventile und die Drosselklappe veranlaßt.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuerungseinrichtung als Eingangsgrößen einen geforderten Luftmassenstrom mL_soll sowie einen minimalen Ventilhub hubmin und als Ausgangsgrößen einen einzustellenden Ventilhub EV_hubs, einen einzustellenden Drosselklappenwinkel α_Dksoll und Steuerzeiten stz_e und stz_a für die einlaß- und auslaßseitige Nockenwellenverstellung hat.

9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Steuerungseinrichtung Teil eines Regelkreises ist, der als Eingangsgrößen einen Laufruhe- Sollwert Lr_soll sowie einen ermittelten Laufruhe-Istwert Lrist der Brennkraftmaschine und als Ausgangsgröße den minimalen Ventilhub hubmin hat, der der Steuerungseinrichtung zusammen mit dem geforderten Luftmassenstrom mL_soll zugeführt wird.

10. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit drosselfreier Laststeuerung, wobei in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen ein Saugrohrunterdruck variiert wird, um die Brennkraftmaschine zumindest zeitweise in einem Mischbetrieb zu betreiben.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Variieren des Saugrohrunterdrucks durch eine Drosselklappe erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die drosselfreie Laststeuerung durch Einlaßventile mit variabel verstellbarem Ventilhub erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Ventilhub mechanisch verstellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die drosselfreie Laststeuerung mit einer, vorzugsweise mechanischen, Einrichtung zur Verstellung der Einlaßnockenwellenspreizung gekoppelt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine ein Umschalten zwischen dem Betrieb mit drosselfreier Laststeuerung und dem Mischbetrieb erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei im Mischbetrieb eine Laststeuerung über die Einlaßventile und die Drosselklappe erfolgt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei zur Beurteilung, ob ein Mischbetrieb erforderlich ist, als Eingangsgrößen ein geforderter Luftmassenstrom mL_soll sowie ein minimaler Ventilhub hubmin herangezogen werden und als Ausgangsgrößen ein einzustellender Ventilhub EV_hubs, ein einzustellender Drosselklappenwinkel α_Dksoll und Steuerzeiten stz_e und stz_a für die einlaß- und auslaßseitige Nockenwellenverstellung erzeugt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei auf Grundlage der Eingangsgrößen überprüft wird, ob der geforderte Luftmassenstrom mL_soll ohne ein Verlassen der drosselfreien Laststeuerung mit einem Ventilhub Evhubs, der oberhalb des minimalen Ventilhub hubmin liegt, einstellbar ist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, wobei, wenn ein Verlassen der drosselfreien Laststeuerung erforderlich ist, der Saugrohrunterdruck erhöht wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei beim Erhöhen des Saugrohrunterdrucks entsprechende Werte für die Drosselklappenstellung α_Dksoll und Steuerzeiten stz_e und stz_a für die einlaß- und auslaßseitige Nockenwellenverstellung erzeugt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei für die Laststeuerung eine oder mehrere Betriebsbedingungen wie Motortemperatur, Motordrehzahl, Leerlauferkennung und/oder vergangene Zeit seit dem Startende berücksichtigt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 21, wobei die für die Laststeuerung berücksichtigte Betriebsbedingung die Laufruhe der Brennkraftmaschine aufweist, die über einen Regelkreis geregelt wird, dessen Eingangsgröße ein Laufruhe- Sollwert Lr_soll und dessen Ausgangsgröße ein minimaler Ventilhub hubmin ist.