DE102010030873A1 - Method for cooling cylinder of internal combustion engine with direct injection, involves taking place fuel injection in combustion chamber of cylinder after stop request and before shutdown of internal combustion engine - Google Patents
Method for cooling cylinder of internal combustion engine with direct injection, involves taking place fuel injection in combustion chamber of cylinder after stop request and before shutdown of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010030873A1 DE102010030873A1 DE201010030873 DE102010030873A DE102010030873A1 DE 102010030873 A1 DE102010030873 A1 DE 102010030873A1 DE 201010030873 DE201010030873 DE 201010030873 DE 102010030873 A DE102010030873 A DE 102010030873A DE 102010030873 A1 DE102010030873 A1 DE 102010030873A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- internal combustion
- cylinder
- combustion engine
- injection
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- F02N99/002—Starting combustion engines by ignition means
- F02N99/006—Providing a combustible mixture inside the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
- F02D41/065—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at hot start or restart
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen wenigstens eines Zylinders einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung.The present invention relates to a method for cooling at least one cylinder of a direct injection internal combustion engine.
Stand der TechnikState of the art
Brennkraftmaschinen werden herkömmlicher Weise mittels des sogenannten Anlassers oder Starters angelassen. Es sind jedoch auch sogenannte Start-/Stoppbetriebsarten bekannt, bei denen die Brennkraftmaschine in bestimmten Situationen abgestellt und relativ zeitnah wieder angelassen werden soll. Beispielsweise ist es bekannt, die Brennkraftmaschine bei Stillstand des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Ampel, abzustellen und bei Betätigung der Kupplung oder des Gaspedals wieder anzulassen. Es ist wünschenswert, diesen Wiederanlassvorgang ohne Mitwirkung eines Starters durchzuführen, um diesen zu schonen und die damit verbundenen Geräusche zu vermeiden (sog. Direktstart). Dies gestaltet sich jedoch bei Brennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung schwierig, da sich die Brennkraftmaschine vor dem Wiederanlassen nicht unbedingt in einem wiederanlassfähigen Zustand befindet. Insbesondere ist oftmals nicht genügend Sauerstoff für ein direktes Wiederanlassen im Zylinder vorhanden.Internal combustion engines are conventionally tempered by means of the so-called starter or starter. However, so-called start / stop modes are known in which the engine is parked in certain situations and should be restarted relatively soon. For example, it is known to stop the engine when the vehicle is at a standstill, for example at a traffic light, and to start it again when the clutch or accelerator pedal is actuated. It is desirable to perform this Wiederanlassvorgang without the involvement of a starter to protect it and avoid the associated noise (so-called. Direct start). However, this is difficult for direct injection engines because the engine is not necessarily in a restorable state before being restarted. In particular, there is often not enough oxygen available for direct cylinder restart.
Die im Zylinder vorhandene Sauerstoffmenge hängt von mehreren Parametern, insbesondere der Temperatur der Luft, ab. Bei hoher Temperatur sinkt zum einen der Sauerstoffanteil in der Luft, zum anderen steigt der Druck im Zylinder, so dass Luft aus dem Zylinder während der Stoppphase entweicht. Beides führt dazu, dass für einen Folgestart wenig Sauerstoff zur Verfügung steht, die Verbrennung wenig Moment erzeugt und die Starterfolgswahrscheinlichkeit sinkt. Damit ein sicherer Folgestart garantiert werden kann, werden im Stand der Technik weiterhin Starter bzw. Anlasser im Start-/Stoppbetrieb verwendet.The amount of oxygen present in the cylinder depends on several parameters, in particular the temperature of the air. At high temperature, on the one hand, the oxygen content in the air decreases, on the other hand, the pressure in the cylinder increases, so that air escapes from the cylinder during the stop phase. Both of these factors mean that there is little oxygen available for a subsequent start, that combustion produces little momentum, and that the likelihood of success decreases. In order to guarantee a safe sequential start, starters or starters are also used in the start / stop mode in the prior art.
Es ist wünschenswert, eine Möglichkeit zu entwickeln, um durch eine Abkühlung des Zylinders das Wiederanlassen einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung zu unterstützen, so dass ein Folgestart schnell und zuverlässig abläuft.It is desirable to develop a way to assist the re-starting of a direct injection internal combustion engine by cooling the cylinder, so that a sequential start is quick and reliable.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Abkühlen wenigstens eines Zylinders einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for cooling at least one cylinder of a direct injection internal combustion engine having the features of patent claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass bei niedrigen Temperaturen des Zylinders bzw. der darin befindlichen Luft der Sauerstoffanteil in der Luft ansteigt und gleichzeitig der Druck abnimmt, wodurch weniger Gasgemisch bzw. Luft entweicht. Eine Abkühlung des Zylinders bzw. der Luft wird durch Einspritzung von Kraftstoff vor und/oder unmittelbar nach Stillstand des Motors erreicht. Zweckmäßigerweise werden nur die Zylinder abgekühlt, die zumindest ein geschlossenes Auslassventil aufweisen. Die Einspritzung führt zu einer Abkühlung und damit zu einem geringeren Druck des im Brennraum eingeschlossenen Gases, so dass weniger Luft entweicht. In der Folge steht für das Wiederanlassen mehr Sauerstoff zur Verfügung.The invention makes use of the knowledge that at low temperatures of the cylinder or the air therein, the oxygen content in the air increases and at the same time the pressure decreases, whereby less gas mixture or air escapes. A cooling of the cylinder or the air is achieved by injection of fuel before and / or immediately after stopping the engine. Conveniently, only the cylinders are cooled, which have at least one closed outlet valve. The injection leads to a cooling and thus to a lower pressure of the gas trapped in the combustion chamber, so that less air escapes. As a result, more oxygen is available for restarting.
Ist die Motorsteuerung in der Lage vorherzubestimmen, welche Zylinder zum Folgestart herangezogen werden (Auslaufprädiktion), so kann in diese Zylinder unmittelbar vor Motorstillstand noch Kraftstoff eingespritzt werden. Geschieht dies bei offenem Einlassventil, wird eine Abkühlung der Frischluft erreicht, so dass mehr Sauerstoff in den Zylinder einströmen kann. Geschieht dies bei geschlossenen Gaswechselventilen, sinkt der Druck im eingeschlossenen Gas und es entweicht weniger Frischluft durch Leckagestellen. In beiden Fällen steht für den Folgestart mehr Frischluft und damit mehr Moment zur Verfügung. Desweiteren findet während der Stoppphase eine Vorhomogenisierung des Kraftstoff/Luft-Gemisches statt. Dies fördert die Zündwilligkeit des Gemisches beim Folgestart. Alternativ oder zusätzlich kann eine Einspritzung auch im Motorstillstand erfolgen, insbesondere wenn die Motorsteuerung nicht in der Lage ist, den für den Folgestart zu verwendenden Zylinder hinreichend früh zu prädizieren.If the engine control is able to predetermine which cylinders are to be used for the next start (discharge prediction), fuel can still be injected into these cylinders immediately before the engine is stopped. If this happens with the intake valve open, cooling of the fresh air is achieved so that more oxygen can flow into the cylinder. If this happens with closed gas exchange valves, the pressure in the enclosed gas decreases and less fresh air escapes through leaks. In both cases, there is more fresh air and thus more momentum available for the next start. Furthermore, a pre-homogenization of the fuel / air mixture takes place during the stop phase. This promotes the ignitability of the mixture at the next start. Alternatively or additionally, an injection can also be carried out during engine standstill, in particular if the engine control system is unable to predict the cylinder to be used for the following start sufficiently early.
Der genaue Zeitpunkt der Einspritzung liegt zwischen der Stopp- und der nachfolgenden Startanforderung, wobei dieser Bereich in zwei bevorzugte Abschnitte unterteilt werden kann, einen ersten Abschnitt, der sich von der Stoppanforderung bis zum Motorstillstand erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der sich von dem Motorstillstand bis zur Startanforderung (Wiederanlassen) erstreckt.The exact timing of the injection is between the stop and the subsequent start request, which range may be divided into two preferred sections, a first section extending from the stop request to the engine stop, and a second section other than the engine stall extends to the start request (restart).
Ein Einspritzvorgang innerhalb des ersten Abschnitts erfolgt bevorzugt u. a. in der letzten Ansaugphase vor dem Motorstillstand. Eine Einspritzung bei offenem Einlassventil sorgt für eine Abkühlung der angesaugten Luft, so dass die Luft im Brennraum mit mehr Sauerstoff als herkömmlich angereichert ist. Insbesondere erfolgt ein Einspritzen während des ersten Abschnitts in einen Zylinder, dessen Auslassventil geschlossen ist und bis zum Motorstillstand geschlossen bleibt. Dabei berechnet vorzugsweise eine Motorsteuerung, die dem Motor zugeordnet ist, eine Auslaufprädiktion der einzelnen Zylinder und kann somit vorherbestimmen, in welcher Stellung sich die Ventile der Zylinder bei Stillstand des Motors befinden werden.An injection process within the first section preferably takes place, inter alia, in the last intake phase before the engine is stopped. An injection with an open inlet valve cools the intake air so that the air in the combustion chamber is enriched with more oxygen than usual. In particular, injection takes place during the first section into a cylinder whose exhaust valve is closed and remains closed until the engine is stopped. In this case, an engine control which is assigned to the engine preferably calculates an outlet prediction of the individual cylinders and thus can predetermine in which position the valves of the cylinders will be at standstill of the engine.
Ein Einspritzvorgang innerhalb des zweiten Abschnitts erfolgt zweckmäßigerweise in einen Zylinder, der sich in einer Kompressionsphase oder einer Arbeitsphase befindet. Es handelt sich dabei um Phasen, die für ein direktes Wiederanlassen prinzipiell geeignet sind. Ein Einspritzvorgang innerhalb des zweiten Abschnitts erfolgt bevorzugt innerhalb von 1 Sek., bevorzugt 0,5 Sek. und mehr bevorzugt 0,2 Sek. nach Stillstand des Motors in einen Zylinder, der sich bei einer Kurbelwellenposition von –90° bis +90° Kurbelwellenwinkel relativ zu ZOT (Zündung oberer Totpunkt) befindet.An injection process within the second section is expediently carried out in a cylinder which is in a compression phase or a working phase. These are phases that are in principle suitable for a direct restart. An injection process within the second section is preferably within 1 sec, preferably 0.5 sec, and more preferably 0.2 sec after the engine is stopped in a cylinder located at a crankshaft position of -90 ° to + 90 ° crankshaft angle relative to ZOT (top dead center ignition).
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z. B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, for. As a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, adapted to perform a method according to the invention.
Durch die Erfindung wird ein einfaches und schnelles Wiederanlassen einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung möglich. Insbesondere wird damit der Einsatz derartiger Brennkraftmaschinen in einem Start-/Stoppbetrieb vereinfacht. Der Starter bzw. Anlasser kann leistungsschwächer ausgebildet werden, da er im Start-/Stoppbetrieb weniger oder gar nicht belastet würde Die mit dem üblichen Anlassvorgang einhergehenden störenden Geräusche können beim Wiederanlassen vermieden werden. Gleichzeitig wird die Anlasser- und Batterielebensdauer im Start-/Stoppbetrieb erhöht.With the invention, a simple and quick restart of an internal combustion engine with direct injection is possible. In particular, this simplifies the use of such internal combustion engines in a start / stop mode. The starter or starter can be made weaker performance, since it would be less or not charged in the start / stop mode The disturbing noises associated with the usual starting process can be avoided when restarting. At the same time, the starter and battery life is increased during start / stop operation.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beilegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch mit anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also with other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschreiben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird Kraftstoff von der Einspritzdüse
Es versteht sich, dass eine Brennkraftmaschine mehr als einen Zylinder aufweisen kann, die derselben Kurbelwelle sowie demselben Abgasrohr zugeordnet sind und eine Abgasbank bilden.It is understood that an internal combustion engine may have more than one cylinder, which are assigned to the same crankshaft and the same exhaust pipe and form an exhaust bank.
Ein Steuergerät (ECU)
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf
Das Verfahren beginnt mit einem Schritt
Befindet sich der Motor während des Schritts
Wird in Schritt
In Schritt
In Schritt
Der rechte Zweig der
Es reicht üblicherweise aus, denselben Zylinder entweder im linken oder im rechten Zweig des Diagramms
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010030873 DE102010030873A1 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Method for cooling cylinder of internal combustion engine with direct injection, involves taking place fuel injection in combustion chamber of cylinder after stop request and before shutdown of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010030873 DE102010030873A1 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Method for cooling cylinder of internal combustion engine with direct injection, involves taking place fuel injection in combustion chamber of cylinder after stop request and before shutdown of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010030873A1 true DE102010030873A1 (en) | 2012-01-05 |
Family
ID=45346871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010030873 Withdrawn DE102010030873A1 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Method for cooling cylinder of internal combustion engine with direct injection, involves taking place fuel injection in combustion chamber of cylinder after stop request and before shutdown of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010030873A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016095567A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Vehicle fuel injection control method, device and system |
DE102019202404A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling the coasting behavior of an internal combustion engine |
-
2010
- 2010-07-02 DE DE201010030873 patent/DE102010030873A1/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016095567A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Vehicle fuel injection control method, device and system |
DE102019202404A1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling the coasting behavior of an internal combustion engine |
CN111608814A (en) * | 2019-02-22 | 2020-09-01 | 罗伯特·博世有限公司 | Method for controlling the coasting behavior of an internal combustion engine |
DE102019202404B4 (en) | 2019-02-22 | 2024-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling the stopping behavior of an internal combustion engine |
CN111608814B (en) * | 2019-02-22 | 2024-05-07 | 罗伯特·博世有限公司 | Method for controlling the coasting behavior of an internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1413727B1 (en) | Method for shutdown of an internal combustion engine and internal combustion engine to carry out this method | |
EP1151194B1 (en) | Method for starting an internal combustion engine, in particular on a motor vehicle | |
DE102010015933B4 (en) | System for restarting an internal combustion engine if an engine restart condition is met | |
DE102006043678B4 (en) | Device and method for operating an internal combustion engine | |
EP1590563B1 (en) | Method for controlling a direct injection of an internal combustion engine | |
DE102008020185A1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine with automatic start-stop system | |
DE102012016875A1 (en) | Start control device for a compression compression ignition engine and corresponding method | |
DE102015103787A1 (en) | Method and apparatus for controlling an internal combustion engine during auto-stop and auto-start operations | |
DE102016201443B4 (en) | Engine Start System | |
DE102008036635B4 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine with variable valve train and a controllable intercooler | |
DE102015226623A1 (en) | Method for starting a combustion engine without starting | |
DE102007058227B4 (en) | Method for operating an internal combustion engine and control or regulating device for an internal combustion engine | |
DE10335016B4 (en) | Method for starting a multi-cylinder internal combustion engine | |
WO2013127572A1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
DE102009046417A1 (en) | Method for detecting fuel input in lubricant of internal combustion engine, particularly of motor vehicle, involves determining lambda-value during overrun cut-off operating phase which is completed on fuel input in lubricant | |
DE102010030873A1 (en) | Method for cooling cylinder of internal combustion engine with direct injection, involves taking place fuel injection in combustion chamber of cylinder after stop request and before shutdown of internal combustion engine | |
DE102010041519B3 (en) | Method for stoppage of diesel internal combustion engine, involves stopping multiple intake valves or exhaust valves after deactivation request and during phasing out of diesel internal combustion engine | |
DE102016203237A1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
DE10342703A9 (en) | Method for starting a multi-cylinder internal combustion engine and internal combustion engine | |
DE102010029218A1 (en) | Method for restarting internal combustion engine of motor car, involves moving piston of cylinder for swirling unburned fuel, driving position to crankshaft position, and firing swirled fuel for restarting engine | |
DE19947784B4 (en) | Method for starting an internal combustion engine | |
DE102013206088A1 (en) | Method for targeted shutdown of an internal combustion engine | |
DE102017210561B3 (en) | Method, control device and system for starting an internal combustion engine | |
DE102015216501A1 (en) | Control device for an internal combustion engine | |
DE102006016889A1 (en) | Method for direct start of multi-cylinder internal combustion piston engine is arranged so that gas exchange valve unit of first combustion chamber during first compression stroke is opened towards end crankshaft reverse movement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |