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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur individuellen Ab- und Zuschaltung
von Zylindern einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine sowie eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine
gemäß den Oberbegriffen der
unabhängigen
Patentansprüche.
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Verbrennungsmotoren
weisen bei Teillastbetrieb erheblich geringere Wirkungsgrade als
bei Volllastbetrieb auf. Aufgrund von Drosselverlusten besitzen
vor allem konventionelle Otto-Motoren darüber hinaus gegenüber Dieselmotoren
deutlich geringere Teillastwirkungsgrade. Zunehmend werden daher moderne
Otto-Motoren mit Techniken zur Verbesserung des Teillastwirkungsgrades
ausgestattet. Hier sind zunächst
Direkteinspritzungsverfahren für
Otto-Motoren zu nennen, die durch Schicht- oder Homogen-Magerbetrieb
erhebliche Wirkungsgradsteigerungen erreichen lassen. Ferner werden
Verfahren zur Entdrosselung des Otto-Motors mit teil- oder vollvariablen
Ventilsteuerungen eingesetzt, die die Füllungseinstellung des Motors über Öffnungs-
und Schließzeitpunkte
der Einlassventile sowie über
variable Einlassventilhübe
realisieren.
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Eine
weitere Möglichkeit,
um bei Mehrzylinderbrennkraftmaschinen einen höheren Wirkungsgrad zu erreichen,
besteht in der Abschaltung von Zylindern, da damit ein höherer Wirkungsgrad
der verbleibenden Zylinder erreicht werden kann. Eine derartige
Zylinderabschaltung in Serienfahrzeugen wird vorzugsweise bei hochzylindrigen
Motoren, wie beispielsweise 8- oder 12-Zylinder-Motoren, durch Abschaltung
von n/2-Zylindern
eingesetzt. Bei diesen Motoren ist auch bei Abschaltung der Hälfte der
Zylinder immer noch eine ausreichend große Zylinderanzahl mit einem
gleichmäßigen Zündabstand
befeuerbar, so dass eine komfortmäßig akzeptable Laufruhe des
Motors erreicht wird. Neben Verfahren, welche lediglich die Kraftstoffzufuhr
zu den abgeschalteten Zylindern unterbinden oder die Frischluft oder
Gemischzufuhr über
Drosselklappen unterbrechen, sind Systeme bekannt, welche die Abschaltung über eine
Steuerung der Ein- und Auslassventile vornehmen. Bei letzterem System
ist es üblich,
nach dem Verbrennungstakt sowohl die Einlass- als auch Auslassventile
geschlossen zu halten, um durch die im Zylinder mit Überdruck
verbleibende Füllung
das Eindringen von Kurbelwellengehäusen-Gas zu verhindern. Nachteilig
kann hierbei sein, dass bei Wiederinbetriebnahme des abgeschalteten
Zylinders zunächst
das noch im Zylinder befindliche Verbrennungsgas ausgeschoben werden
muss, was zu einer Verzögerung
der Zuschaltung führt.
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Aus
der
DE 42 92 543 C1 ist
bereits ein Motorsteuerverfahren für einen Saugrohreinspritzmotor bekannt,
bei dem in die abschaltbaren Zylinder unmittelbar vor dem Abschalten
nur Luft angesaugt und verhindert wird, dass Verbrennungsgas in
die Zylinder eingeschlossen wird. Bei der Zuschaltung eines zuvor
abgeschalteten Zylinders werden die Ventiltriebe, welche den abschaltbaren
Zylindern zugeordnet sind, von der Unterbrechung der Ventilbetätigung freigegeben,
also wieder in Gang gesetzt. Ferner wird mittels einer Erfassungsvorrichtung
erfasst, ob sich der Motor in einem Kennfeldbereich für rasche Beschleunigung
befindet oder nicht. Befindet sich der Motor in dem Kennfeldbereich
für rasche
Beschleunigung, so erfolgt eine präliminäre, also vorausgehende Kraftstoffeinspritzung
in die abschaltbaren Zylinder. In einem normalen Zustand wird die
Kraftstoffeinspritzung begonnen, nachdem die Ventilbetätigung wieder
angelaufen ist, das heißt,
nachdem nur Luft in die abschaltbaren Zylinder angesaugt wurde.
Aufgrund der Saugrohrwandfilmeffekte bei der indirekten Einspritzung
befindet sich bei der Zuschaltung eines zuvor abgeschalteten Zylinders
eine nur schwer ermittelbare, zusätzliche Kraftstoffmasse im
Zylinder, was zu einer hohen Ungenauigkeit bei der Zumessung der
richtigen Kraftstoffmasse für
das angeforderte Soll- Luftverhältnis
bei der Zuschaltung führt. Zusätzlich wird
abhängig
von der Dauer der Abschaltphase über
das Blow-By eine geringe Kraftstoff- und Ölmenge in den Zylinderbrennraum
gelangen und damit zu einer weiteren Änderung der Gemischzusammensetzung
führen.
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Aus
der
DE 195 46 549
C1 ist es ferner bereits bekannt, einen Zylinder nach einem
Ansaugtakt und vor einem Auslasstakt zuzuschalten. Um eine unerwünschte Auskühlung des
Brennraums zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass im abgeschalteten Zylinder
während
der Abschaltphase heißes
Abgas verbleibt.
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Zur
Verhinderung eines unerwünschten
Momentenrucks bei der Abschaltung und/oder Zuschaltung von Zylindern,
wird in der
EP 1 298
300 A2 vorgeschlagen, bei Teilmotorbetrieb die Leistung
der abzuschaltenden Zylinder vor der Abschaltung zu verringern und
gleichzeitig die Leistung der weiterlaufenden Zylinder zu erhöhen. Bei
Wiederzuschaltung der Zylinder wird deren Leistung gesteigert, während die
Leistung der weiterlaufenden Zylinder verringert oder konstant gehalten
wird. Da bei einem abgeschalteten Zylinder durch Undichtigkeiten
Gasverlust entstehen kann, wird in der
DE 33 16 446 A1 der Vorschlag
gemacht, das Einlassventil auch bei abgeschaltetem Zylinder kurz
zu öffnen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur
individuellen Ab- und Zuschaltung von Zylindern einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine,
mit der eine hohe Genauigkeit bei der Kraftstoffzumessung bei Wiederzuschaltung
eines abgeschalteten Zylinders realisiert werden kann. Ferner soll
eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine zur Ausführung des Verfahrens geschaffen
werden.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu
entnehmen.
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Erfindungsgemäß ist zur
individuellen Ab- und Zuschaltung von Zylindern einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine
mit zumindest einem Einlass- und zumindest einem Auslassventil pro
Zylinder, einer variablen Ventilsteuerung sowie einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung
zur Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Zylinder, vorgesehen,
dass nach Anforderung einer Abschaltung eines abschaltbaren Zylinders
dieser mit Frischgas gefüllt
wird und nach Anforderung einer Zuschaltung des Zylinders in der
zeitlich nächsten
Ansaug- oder Verdichtungsphase des Zylinders bis spätestens
zum Ende der Verdichtungsphase eine Einspritzung einer vorgegebenen
Menge von Kraftstoff sowie eine Zündung des Gemischs erfolgt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
einen Wiedereinsetzbetrieb eines abgeschalteten Zylinders mit hoher
Schnelligkeit und Spontaneität,
und ermöglicht,
dass ein zugeschalteter Zylinder einen bedarfsgerechten Momentenbeitrag
liefern kann. Da das Verfahren mit einer zylinderindividualisierenden
Kraftstoffeinspritzung arbeitet, ist eine genaue Zumessung der in
den nach Abschaltung wieder zugeschalteten Zylinder eingebrachten
Kraftstoffmenge mit positiven Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch
die Schadstoffemissionen und die Lebensdauer von gegebenenfalls
in der Abgasanlage der Brennkraftmaschine angeordneten Katalysatoren
zu erreichen.
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Die
während
einer Ansaugphase erfolgte Füllung
des Zylinders mit Frischluft – jedoch
ohne Einspritzung von Kraftstoff – verhindert, eine Ablagerung
von Kraftstoff an den Zylinderwänden.
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Es
ist zweckmäßig, das
vor Beendigung der der Verdichtungsphase nachfolgenden Expansionsphase
das zumindest eine Auslassventil aktiviert und nach Aktivierung
des Auslassventils vorzugsweise bis spätestens zu Beginn der nachfolgenden
Ansaugphase das zumindest eine Einlassventil aktiviert wird.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Aktivierung einer
Zündeinrichtung
für den
besagten Zylinder mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung nach
Aktivierung der Kraftstoffeinspritzung und vor Aktivierung der Gaswechselventile,
womit eine verbesserte Spontaneität des Wiedereinsetzens des besagten
Zylinders erreicht werden kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einem Verfahren zur individuellen
Ab- und Zuschaltung von Zylindern einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine
mit variabler Ventilsteuerung und mit einer Zylinder individualisierenden
Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen, dass eine Bestimmung
von in einem abschaltbaren Zylinder im abgeschalteten Betriebszustand
vorliegenden Gemischparametern erfolgt und die besagten Gemischparameter
zur Bestimmung einer bei Zuschaltung des besagten Zylinders einzuspritzenden
Kraftstoffmenge herangezogen werden. Vorzugsweise werden diese Gemischparameter
aus stromab der Brennkraftmaschine gemessenen Abgasparametern ermittelt.
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Die
Erfindung kann vorteilhaft bei einer Brennkraftmaschine eingesetzt
werden, die in zumindest einer der folgenden Betriebsarten betreibbar
ist: Homogen, Homogen-mager, Homogen-Split, Schichtladung oder Doppeleinspritzung.
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Weitere
Vorteile und Aspekte der Erfindung sind unabhängig von ihrer Zusammenfassung
in den Patentansprüchen
in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Hilfe
von Zeichnungen angegeben.
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Dabei
zeigen:
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1 in
schematischer Darstellung einen Otto-Motor mit Direkteinspritzung
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2 einen
zeitlichen Ablauf gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
nach einer Anforderung zum Wiedereinsetzen eines abgeschalteten
Zylinders im Vergleich zu einem konventionellen Verfahren, jeweils
in Abhängigkeit
vom Kurbelwinkel.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung einen fremdgezündeten,
vorzugsweise schichtladefähigen
direkteinspritzenden Mehrzylinder-Ottomotor 1. In einen
Brennraum 10 eines Zylinders 11 kann mittels einer
Einrichtung zur Kraftstoffeinspritzung 12 Kraftstoff direkt
eingespritzt werden. In 1 ist ein Motor mit einem Common
Rail-Einspritzsystem
dargestellt, jedoch ist die Erfindung auch mit konventionellen Einspritzsystemen
ausführbar.
Für Einspritzung
und Zumessung des Kraftstoffs ist jedem Zylinder 11 ein
Injektor 14 sowie zur Steuerung des Gasaustausches als
Gaswechselventile ein Einlassventil 16 und ein Auslassventil 17 zugeordnet. Über eine
elektronische Drosselklappe 18 erfolgt eine Bemessung von
Verbrennungsluft in die Zylinder 11. Die Erfindung beinhaltet
auch Ausführungsformen
bei denen die Brennkraftmaschine ein Dieselmotor oder bei denen
Einzelheiten der Kraftstoffeinspritzungen und Zumessung anders als
in 1 ausgebildet sind.
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Dem
Motor 1 ist ferner ein Abgassystem 20 mit einem
Katalysator 24 zugeordnet. Die Erfindung ist darüber hinaus
auch für
Motoren mit Vorkatalysator und Hauptkatalysator wirksam. Vorzugsweise
ist gegebenenfalls der Vorkatalysator als 3-Wege-Katalysator und
der Hauptkatalysator als NOx-Speicherkatalysator (Denox-Katalysator)
ausgebildet, um auch im besonders verbrauchsgünstigen Schichtladebetrieb
eine sichere Abgasreinigung zu gewährleisten. Über ein Abgasrückführventil 26 kann
von der Abgasanlage 20 Abgas zur Beeinflussung des Verbrennungsverhaltens
der Verbrennungsluft zugeführt werden.
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Zur
Steuerung bzw. Regelung der verschiedenen Motorfunktionen ist ferner
ein Motorsteuergerät 30 vorgesehen,
das Signale von Sensoren 22, 34 für Drehzahl,
Motortemperatur, Katalysatortemperatur, einer Drosselklappenstellung
sowie einer Last- oder
Leistungsanforderung umfasst und über die Einrichtung 12 Kraftstoff
entsprechend dosieren kann. Das Steuergerät 30 beinhaltet ein
Modul 32 zur Einspritzsteuerung des Kraftstoffs in den
Brennraum 10 sowie eine Einrichtung zur Ab- und Zuschaltung
von zumindest einem Zylinder mittels der jeweils eine Anforderung
einer Ab – bzw.
Zuschaltung des Zylinders erfolgen kann. Über das Steuermodul 32 wird
ferner eine Aktivierung und eine Deaktivierung des Einlassventils 16 und
des Auslassventils 17 sowie deren Öffnung und Schließung vorgenommen.
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Die
Brennkraftmaschine 1 ist konstruktiv derart ausgebildet,
dass eine Zylinderabschaltung realisiert werden kann. Bevorzugt
ist eine Zylinderabschaltung, bei der durch eine Hubumschaltung
der Nocken der Motornockenwelle auf 0 Hub einzelne Einlassventile
oder vorzugsweise Einlass- und Auslassventile einzelner Zylinder deaktiviert
werden können.
Die Erfindung umfasst jedoch sämtliche
Ausbildungsformen einer Zylinderabschaltung bei der Einlass- und/oder
Auslassventile einzelner oder mehrerer Zylinder deaktiviert werden
können.
Im deaktivierten Zustand ist ein Gaswechselventil geschlossen. Im
aktivierten Zustand kann zu einem vorgegebenen Zeitpunkt eine Öffnung des
Gaswechselventils erfolgen. Bei einer derartigen Zylinderabschaltung
wird auch die Einspritzeinrichtung 12 für den besagten Zylinder für ein vorgegebenes
Zeitintervall deaktiviert. Bei einem fremdgezündeten Motor kann auch die Zündeinrichtung
des besagten Zylinders während der
Abschaltung deaktiviert werden. Alternativ kann die Zündeinrichtung
auch während
der Zylinderabschaltung aktiviert sein. Vorzugsweise wird eine Abschaltung
von N/2 Zylindern vorgenommen. Bei hochzylindrigen Motoren, wie
beispielsweise 8- oder 12-Zylinder-Motoren, lässt sich auch bei Abschaltung der
Hälfte
der Zylinder noch eine komfortmäßig ausreichende
Laufruhe des Motors erreichen.
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Erfindungsgemäß erfolgt
eine Zylinderabschaltung dadurch, dass nach einer Anforderung einer
Abschaltung des Zylinders eine Deaktivierung des Einlassventils
nach Ansaugen von Frischluftmasse erfolgt. Der abschaltbare Zylinder
ist daher in dem abgeschalteten Betriebszustand mit Frischgas gefüllt. Nach
einer Anforderung einer Zuschaltung des Zylinders wird in der zeitlich
nächsten
Ansaug- oder Verdichtungsphase bis spätestens zum Ende der Verdichtungsphase
die Einspritzeinrichtung aktiviert und eine vorgegebene Menge von
Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt. Ferner erfolgt eine Zündung des
dann in dem Zylinder vorliegenden Gemischs bis spätestens
zum Ende der Verdichtungsphase.
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2 zeigt
eine Darstellung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
nach einer Anforderung zum Wiedereinsetzen eines abgeschalteten
Zylinders im Vergleich zu einem konventionellen Verfahren, jeweils
in Abhängigkeit
vom Kurbelwinkel. Von einem Zeitpunkt t1 bis
zu einem Zeitpunkt t7 ist eine Abfolge von
Ansaug-, Verdichtungs-, Expansions-, Ausschiebe-, Ansaug- und Verdichtungsphasen
von Verbrennungszyklen der Brennkraftmaschine dargestellt. Im unteren
Teil der 2 ist die Arbeitsweise eines
konventionellen Verfahrens dargestellt, bei dem Abgas im Zylinder
verbleibt. OT bzw. UT bezeichnen den oberen Totpunkt bzw. unteren
Totpunkt der Kurbelwelle. A.s., A.ö. bzw. E.s. und E.ö. bezeichnen
das Schließen
(s) bzw. Öffnen
(ö) des
Auslassventils (A) bzw. Einlassventils (E). Die Bezeichnung A.s.
bzw. A.ö.
bzw. E.s. und E.ö.
geben die in einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine üblichen
Schließ-
bzw. Öffnungszeiten
der Gaseinlassventile an. Für
das erfindungsgemäße Verfahren sind
in der 2 die spätesten
möglichen
Zeitpunkte zur Aktivierung der Gaswechselventile, sowie der Einspritzung
und Zündung
und für
das konventionelle Verfahren die frühestens möglichen Zeitpunkte dargestellt.
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Erfindungsgemäß wird bei
Zuschaltung eines zum Zeitpunkt t1 in einem
abgeschalteten Betriebszustand befindlichen Zylinders in einer Ansaug- oder
Verdichtungsphase, d.h. in einem Zeitintervall t3–t1, eine vorgegebene Kraftstoffmenge in den
besagten Zylinder gespritzt. In der nachfolgenden Expansionsphase,
d.h. einem Zeitintervall t4–t3 wird das Auslassventil 17 aktiviert.
Eine Aktivierung des Einlassventils 16 erfolgt bis spätestens
vor Beginn der nächsten
Ansaugphase, d.h. dem oberen Totpunkt OT der Kurbelwelle beim Ladungswechsel.
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Mit
der erfindungsgemäßen direkten
Kraftstoffeinbringung in dem Zeitintervall t4–t3 ist eine genaue Zumessung von Kraftstoff
auf die im Zylinder eingeschlossene Frischluftmasse möglich. Ferner bewirkt
die späte
Einspritzung, dass kein länger
andauernder Kontakt des eingespritzten Kraftstoffes mit den Brennraumwänden zustande
kommt. Durch entsprechende Wahl der Öffnungs- und Schließzeiten von
Auslass- bzw. Einlassventil und/oder der Zündwinkelstellung sowie der
Betriebsart kann erfindungsgemäß auch eine
Momentensteuerung erfolgen.
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Bei
dem im unteren Teil der 2 dargestellten konventionellen
Verfahren wird bei der Zylinderabschaltung vor Beendigung der Expansionsphase das
Auslassventil deaktiviert und gleichzeitig oder nachfolgend vor
dem nächsten
Zeitpunkt „Einlass öffnet" das Einlassventil
deaktiviert. Es befindet sich daher in dem abgeschalteten Zylinder
unter Druck eingeschlossene Restgasmasse des letzten gefeuerten Zyklus
des Zylinders. Durch den höheren
Druck im Zylinder kann verhindert werden, dass Blow-By-Gase aus
dem Kurbelgehäuse
hineingelangen. Nach einer Anforderung zur Zuschaltung kann bei
dem konventionellen Verfahren das Auslassventil frühestens zum
Zeitpunkt t1 und das Einlassventil sowie
die Einspritzung frühestens
zum Zeitpunkt t2 aktiviert werden. Vor einer
Zündung
des Gemischs bei einer Zuschaltung des Zylinders sind Arbeitstakte
zum Ausschieben der Restgasmasse und zum Ansaugen von Frischgasmasse
erforderlich, so dass eine Zeitverzögerung bei der Zuschaltung
unvermeidbar ist. Die Zündung
kann bei dem konventionellen Verfahren erst in dem Zeitintervall
t7–t6 erfolgen.
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Es
versteht sich, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch ein Bereich
mit einer Ventilüberschneidung,
d.h. einer gleichzeitigen Aktivierung von Gasaustauschventilen möglich ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens wird bei Abschaltung des besagten Zylinders die Kraftstoffeinspritzung
deaktiviert und der besagte Zylinder im abgeschalteten Betriebszustand mit
Frischgas gefüllt.
Die Aktivierung der Zündeinrichtung
des besagten Zylinders erfolgt mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung nach
Aktivierung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und vor Aktivierung
der Gaswechselventile unter Berücksichtigung
der für
die Einhaltung von Zündzeitpunkten
zu berücksichtigenden
Bereitstellungszeiten für
beispielsweise die Zündspule
und dergleichen.
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In
Abhängigkeit
von dem Typ der Brennkraftmaschine und den zur Verfügung stehenden
Betriebsarten kann die Zuschaltung eines abgeschalteten Zylinders
in unterschiedlichen Betriebsarten erfolgen. Der Zeitpunkt der Aktivierung
der Kraftstoffeinspritzung sowie der Einspritzung in den besagten Zylinder
wird in Abhängigkeit
von der Betriebsart bei der Zuschaltung des Zylinders unterschiedlich
gewählt.
Eine Kraftstoffeinspritzung in den besagten Zylinder wird vorzugsweise
bei Zuschaltung in einer Homogen- Betriebsart bis zum Ende der Ansaugphase beendet.
In einer Homogen-Split-Betriebsweise wird nur der erste Teil der
Einspritzung bis zum Ende der Ansaugphase beendet. Mit dieser Wahl
des Einspritzzeitpunkts kann ausreichend Zeit für die Gemischhomogenisierung
zur Verfügung
gestellt werden. Falls der zuvor abgeschaltete Zylinder bei Zuschaltung
in einer Schichtladungsbetriebsart betrieben wird, wird eine Kraftstoffeinspritzung
bevorzugt während
der Verdichtungsphase vorgenommen, um eine gewünschte Ladungsschichtung in
dem Brennraum des Zylinders zu gewährleisten. Gegebenenfalls erfolgt
die Aktivierung der Zündeinrichtung
zu einem geeigneten Zeitpunkt während
der Ansaug- und/oder Verdichtungsphase.
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Zur
Momentenanpassung bei der Zuschaltung eines abgeschalteten Zylinders
eine erfolgt ferner eine gezielte Wahl einer Betriebsart und/oder
einer Zündwinkelstellung
für einen
oder mehrere Verbrennungszyklen zumindest eines Zylinders.
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Da
sich die Gasmasse im abgeschalteten Zylinder während der Abschaltung durch
Leckageeinflüsse ändern kann,
werden in einer auch bei einem Motor mit Saugrohreinspritzung vorteilhaften Ausbildungsform
der Erfindung im abgeschalteten Betriebszustand des besagten Zylinders
Gemischparameter, vorzugsweise die Sauerstoff- und/oder Kohlenwasserstoffkonzentration
der in dem Zylinder befindlichen Gasmasse ermittelt. Ein wesentlicher
Leckageeinfluss tritt durch den sogenannten Blow-By auf, hauptsächlich als Durchblasverlust
zwischen Kolben und Zylinderrohr. Die Frischluftmasse und/oder Gemischparameter
von in einem abgeschalteten Zylinder befindlicher Gasmasse, vorzugsweise
die Sauerstoff- und/oder Kohlenwasserstoffkonzentration in der Gasmasse
wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ermittelt. Es versteht sich, dass dieser Aspekt der
Erfindung auch bei einem Verfahren anwendbar ist, bei dem während der
Abschaltung des Zylinders zumindest ein Teil der in dem Zylinder
vorliegenden Gasmasse aus Abgas besteht. Die bei Zuschaltung des
besagten Zylinders einzuspritzende vorgegebene Kraftstoffmenge wird
dann in Abhängigkeit
von den ermittelten Werten der Gemischparameter gewählt. Die Ermittlung
der Werte kann beispielsweise mittels einer Modellbildung in dem
Steuergerät 30 erfolgen.
In einem derartigen Modell werden für die Zylinderdynamik relevante
Komponenten wie der Nockenwellenraum, der Kurbelraum und Ölrücklaufeinrichtungen
abgebildet und der zeitliche Verlauf der Blow-By-Menge oder deren
zeitliche Mittelwert bestimmt. Ferner umfasst die Erfindung auch
die Verwendung eines empirischen Modells bei dem die im abgeschalteten
Betriebszustand des besagten Zylinders vorliegenden Gemischparameter
als Werte in einem Speicher des Steuergeräts 30 abgelegt sind.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden durch einen oder mehrere Sensoren 22 stromab
der Brennkraftmaschine Abgasparameter, wie beispielsweise eine Sauerstoffkonzentration
(Lambdawert) und/oder eine Kohlenwasserstoffkonzentration erfasst
und daraus Rückschlüsse auf
den Wert von Gemischparametern in einem Zylinder im abgeschalteten
Zustand gezogen. Bevorzugt ist eine zylinderindividuelle Erfassung
der Abgasparameter, jedoch ist auch eine Berechnung derartiger Werte
aufgrund von erfassten Gemischabweichungen im Abgassystem vorstellbar.
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Die
ermittelten Gemischparameter werden zur Bestimmung der bei Zuschaltung
des besagten Zylinders vorgegebenen einzuspritzenden Kraftstoffmenge
herangezogen. Insbesondere kann eine Adaption des erwähnten Modells
für nachfolgende
Verbrennungszyklen des Zylinders erfolgen. Diese Vorgehensweise
erlaubt auch Verschleiß-
bzw. Alterungseinflüsse
der Verbrennungskraftmaschine zu berücksichtigen. Beispiele für derartige
Einflüsse sind
eine Vergrößerung des
Laufspiels zwischen Zylinderwand und Kolben.
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Die
Bestimmung der bei Zuschaltung eines abgeschalteten Zylinder einzuspritzenden
Kraftstoffmenge in Abhängigkeit
von in dem abgeschalteten Zylinder vorliegenden Gemischparametern
ermöglicht über die
gesamte Lebensdauer des Motors die Gewährleistung einer hohen Genauigkeit
einer bei der Zuschaltung des besagten Zylinders vorzugebenden Kraftstoffmasse.
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- 1
- Brennkraftmaschine
- 10
- Brennraum
- 11
- Zylinder
- 12
- Kraftstoffeinspritzeinrichtung
- 14
- Injektor
- 16
- Einlassventil
- 17
- Auslassventil
- 18
- Elektronische
Drosselklappe
- 20
- Abgasanlage
- 22
- Sensor
- 24
- Katalysator
- 30
- Steuergerät
- 32
- Steuermodul
- 34
- Sensoren