DE102005007125B4 - Method and device for controlling an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem mittels Hubkolben beaufschlagbaren Zylinder, bei dem eine Einlasssteuerzeit verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das effektive Verdichtungsverhältnis im Zylinder erhöht wird, indem eine Einlass-Schließt-Steuerzeit (ES) bei einem Ventilhub von Null nach Früh in Richtung unterer Totpunkt (UT) verstellt wird.Method for operating an internal combustion engine, in particular a self-igniting internal combustion engine, with at least one piston acted upon by a cylinder, in which an intake timing is adjusted, characterized in that the effective compression ratio in the cylinder is increased by an intake-closing control time (ES) at a Valve lift from zero to early in the direction of bottom dead center (UT) is adjusted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 9.The The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine according to the preamble of the claim 1 and claim 9.
Bei nicht betriebswarmen Hub-Verbrennungskraftmaschinen und sehr niedrigen Außentemperaturen ist beim Start, vor allem bei dieselbetriebenen Verbrennungskraftmaschinen, die Gastemperatur um den oberen Totpunkt von sehr großer Bedeutung, da bei zu niedriger Gastemperatur die Verbrennungskraftmaschine nicht startet. Da die Kompressionstemperatur eine Funktion der Verdichtung ist, wird bei selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis gewählt. Das effektive Verdichtungsverhältnis ist aber immer kleiner als das geometrische Verdichtungsverhältnis da aus Leistungsgründen die Einlass-Schließt-Steuerzeit deutlich nach dem unteren Totpunkt liegt. In den Schubphasen kühlt der Brennraum aus, was zur Verlängerung der so genanten Warmlaufphase führt und höhere Reibung und höheren Verbrauch sowie erhöhte CO- und HO-Emissionen mit sich bringt.at non-operational lifting internal combustion engines and very low outside temperatures is at the start, especially in diesel-powered internal combustion engines, the gas temperature around top dead center is very important, because if the gas temperature is too low, the internal combustion engine does not start. Since the compression temperature is a function of compression is self-igniting Internal combustion engines selected a relatively high compression ratio. The effective compression ratio but is always smaller than the geometric compression ratio there for performance reasons the inlet-closing control time is clearly after the bottom dead center. In the coasting phases of the cools Combustion chamber, resulting in extension the so-called warm-up phase leads and higher Friction and higher Consumption as well as increased CO and HO emissions brings with it.
In
der
In
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, das einen verbesserten Betrieb insbesondere in einer Warmlaufphase und bei niedrigen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.task the present invention, it is in contrast, a method and a To provide an apparatus for operating an internal combustion engine, the improved operation, especially in a warm-up phase and at low speeds of the internal combustion engine allows.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 9 gelöst.The Task is according to the invention with the features of claim 1 and claim 9 solved.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine ist neben den gattungsbildenden Merkmalen dadurch gekennzeichnet, dass ein effektives Verdichtungsverhältnis im Zylinder erhöht wird, indem eine Einlass-Schließt-Steuerzeit bei einem Ventilhub von Null nach Früh Richtung unterer Totpunkt verstellt wird. Durch die Annäherung an den unteren Totpunkt kann das effektive Verdichtungsverhältnis erhöht werden. Da dadurch die Kompressionstemperatur einer Füllung im Zylinder steigt, kann das geometrische Verdichtungsverhältnis abgesenkt und an ein thermodynamisches Optimum geführt werden, das bei Diesel-Verbrennungskraftmaschinen bei Werten zwischen 14 bis 15 liegt, woraus eine vorteilhafte Verbrauchsreduzierung folgt. In Schubphasen wird die Bremsenergie nicht an den Bremsen, sondern durch die höhere Verdichtungsarbeit im Inneren des Zylinders in Wärme umgewandelt und die Auskühlung des Zylinders bzw. des Brennraums verhindert. Dies reduziert den Kraftstoffverbrauch durch die resultierende Verminderung der Reibung der Zylinderlaufbahn ebenso wie einen CO- und HC-Ausstoß. Die Verbrennungskraftmaschine ist bevorzugt selbstzündend. Vorzugsweise wird nur den Einlass-Schließt-Steuerzeit verändert, während die Auslassventil-Steuerzeiten unverändert bleiben.The inventive method for operating an internal combustion engine is in addition to the generic Characteristics characterized in that an effective compression ratio in Cylinder raised is done by an intake-close control time on a valve lift from zero to early, towards bottom dead center is adjusted. By the approach at the bottom dead center, the effective compression ratio can be increased. There thereby increasing the compression temperature of a filling in the cylinder can lowered the geometric compression ratio and to a thermodynamic optimum led in diesel internal combustion engines at values between 14 to 15, resulting in a favorable consumption reduction follows. In deceleration phases, the braking energy is not on the brakes, but by the higher one Compression work inside the cylinder is converted into heat and the cooling of the cylinder or the combustion chamber prevented. This reduces fuel consumption by the resulting reduction in the friction of the cylinder bore as well like CO and HC emissions. The internal combustion engine is preferably self-igniting. Preferably will only be the intake-closing control time changed while the exhaust valve timing remains unchanged.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in subclaims.
Bevorzugt wird die Frühverstellung der Einlass-Schließt-Steuerzeit auf den unteren Totpunkt gelegt, womit sich das effektive Verdichtungsverhältnis maximal an das geometrische Verdichtungsverhältnis annähert.Prefers becomes the advance the inlet-closing control time placed at the bottom dead center, bringing the effective compression ratio maximum approximates to the geometric compression ratio.
In einer günstigen Betriebsweise wird zur Verkürzung der Warmlaufphase beim Starten der Verbrennungskraftmaschine und unterhalb eines ersten Grenzwerts einer Drehzahl und/oder Last und/oder Kühlmitteltemperatur die Einlass-Schließt-Steuerzeit nach Früh verstellt.In a cheap one Operating mode becomes shorter the warm-up phase when starting the internal combustion engine and below a first limit of a speed and / or load and / or Coolant temperature adjusts the intake-close control time to early.
Zweckmäßigerweise wird oberhalb eines zweiten Grenzwerts einer Drehzahl und/oder Last und/oder Kühlmitteltemperatur die Verstellung der Einlass-Schließt-Steuerzeit nach Früh zurückgenommen. Die beiden Grenzwerte können verschieden sein. Der erste und der zweite Grenzwert könne auch gleich sein.Conveniently, is above a second limit of a speed and / or load and / or Coolant temperature the adjustment of the intake-close control time after morning is withdrawn. The two limits can to be different. The first and the second limit could also be the same be.
Durch eine mittels fahrerseitigem Bremseingriff angeforderte Fahrzeugverzögerung wird in einer günstigen Betriebsweise die Einlass-Schließt-Steuerzeit nach Früh verstellt. Bevorzugt wird einer erster Teil eines Bremspedalwegs bei Beginn einer Betätigung des Bremspedals die Verstellung der Einlass-Schließt-Steuerzeit nach Früh auslöst.By a vehicle deceleration requested by driver's braking intervention becomes in a favorable Operational mode, the intake-close control time adjusted after early. A first part of a brake pedal travel is preferred at the beginning an operation the brake pedal, the adjustment of the intake-close control time after breakfast triggers.
Bei einer günstigen Betriebsweise mit zwei Einlassventilen können beide Einlass-Schließt-Steuerzeiten zu dem unteren Totpunkt hin verschoben oder auf den unteren Totpunkt umgeschaltet werden.at a cheap one Operation with two intake valves can both intake-close timing shifted to the bottom dead center or to the bottom dead center be switched.
Bei einer weiteren günstigen Betriebsweise kann das eine der Einlassventile ganz abgeschaltet und das andere im unteren Totpunkt geschlossen werden. Dadurch wird die Ladungsbewegung im Zylinder zusätzlich erhöht, was zu einer besseren Verbrennung beiträgt.at another cheap Operating mode, one of the intake valves can be completely switched off and the other will be closed at bottom dead center. This will the charge movement in the cylinder additionally increased, resulting in better combustion contributes.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Einlass-Schließt-Steuerzeit nach Früh verstellbar ist.The inventive device to carry out of the method is characterized in that an intake-close control time after breakfast is adjustable.
In einer günstigen Ausgestaltung ist bei einer Nockenwelle eine zusätzliche Nockenkontur zu einer Nockenkonturumschaltung vorgesehen. Es ist nur eine zusätzliche Nockenkontur notwendig.In a cheap one Embodiment is an additional cam contour to a cam contour switching in a camshaft intended. It's just an extra Cam contour necessary.
In einer günstigen Ausgestaltung kann auf einer Einlassseite einer Nockenwelle ein vollvariabler Ventiltrieb vorgesehen sein.In a cheap one Embodiment may be on an intake side of a camshaft be provided fully variable valve train.
Weitere Ausbildungsformen und Aspekte der Erfindung werden unabhängig von einer Zusammenfassung in den Patentansprüchen ohne Beschränkung der Allgemeinheit im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen Verlauf des Ventilhubs mit geänderter Einlass-Schließt-Steuerzeit.Further Embodiments and aspects of the invention will be independent of a summary in the claims without limitation of the Generality explained in more detail below with reference to a drawing. there the single figure shows a course of the valve lift with changed Intake closing control time.
Erfindungsgemäß ist die Einlass-Schließt-Steuerzeit ES nach Früh verstellt (gestrichelte Kurve), wenn eine Erhöhung des effektiven Verdichtungsverhältnisses gewünscht ist, z. B. wenn eine Warmlaufphase verkürzt werden soll. Bevorzugt liegt die die Einlass-Schließt-Steuerzeit ES genau am unteren Totpunkt (UT) bei Ventilhub Null.According to the invention Intake closing control time IT after breakfast displaced (dashed curve) when an increase in the effective compression ratio required is, for. B. when a warm-up phase should be shortened. Preferably lies the inlet close time ES exactly at bottom dead center (UT) at valve lift zero.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- ESIT
- Einlass-Schließt-SteuerzeitIntake closing control time
- AA
- Auslassventil-SteuerzeitExhaust valve timing
- Ee
- Einlassventil-SteuerzeitIntake valve timing
- UTUT
- unterer Totpunktlower dead
- OTOT
- oberer Totpunktupper dead
- VV
- Ventilhubvalve
- °KW° CA
- Kurbelwinkelcrank angle
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