DE102014008643A1 - Method for operating an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgestellt. Dabei wird eine Atkinson-Grundnocke in Verbindung mit einem Ventiltrieb verwendet, wobei das Schließen eines Einlassventils zu einem Zeitpunkt erfolgt, so dass die Reibleistung der Brennkraftmaschine überwunden werden kann.A method and an arrangement for operating an internal combustion engine are presented. In this case, an Atkinson base cam is used in conjunction with a valve train, wherein the closing of an intake valve takes place at a time, so that the friction loss of the internal combustion engine can be overcome.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method and an arrangement for operating an internal combustion engine.

Brennkraftmaschinen, die auch als Verbrennungskraftmaschinen bezeichnet werden, sind Wärmekraftmaschinen, die über einen Verbrennungsvorgang chemische Energie eines Kraftstoffs in mechanische Energie wandeln. Als Brennräume dienen Zylinder, in denen jeweils ein Kolben geführt ist. In Kraftfahrzeugen eingesetzte Brennkraftmaschinen werden auch als Verbrennungsmotoren bezeichnet.Internal combustion engines, also referred to as internal combustion engines, are heat engines that convert chemical energy of a fuel into mechanical energy via a combustion process. As combustion chambers are cylinders, in each of which a piston is guided. Internal combustion engines used in motor vehicles are also referred to as internal combustion engines.

Zum Einlassen des zu zündenden Kraftstoff-Gas-Gemisches in die Zylinder werden Ventile verwendet. So werden bei Dieselmotoren Einlassventile eingesetzt, um reine Luft einzulassen. Der Kraftstoff wird durch Einspritzdüsen eingespritzt. Bei Gasmotoren wird ein Luft-Gas-Gemisch über Einlassventile in die Zylinder eingebracht. Zur Steuerung der Ventile ist ein Mechanismus vorgesehen, der als Ventilsteuerung oder Ventiltrieb bezeichnet wird. Durch Öffnen und Schließen der Ventile wird der Ladungswechsel des Verbrennungsmotors gesteuert. Dabei können Ventile von einer Nockenwelle, die von einer Kurbelwelle angetrieben wird, über einen Stößel geöffnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ventile bspw. elektrisch oder pneumatisch angesteuert werden, um diese zu betätigen. Als Ladungswechsel wird dabei das Austauschen des im Zylinder enthaltenen Gemisches bezeichnet.Valves are used to introduce the fuel-gas mixture to be ignited into the cylinders. For example, intake valves are used in diesel engines to let in clean air. The fuel is injected through injectors. In gas engines, an air-gas mixture is introduced via intake valves in the cylinder. To control the valves, a mechanism is provided, which is referred to as a valve control or valve train. By opening and closing the valves, the charge of the internal combustion engine is controlled. In this case, valves can be opened by a camshaft, which is driven by a crankshaft, via a plunger. It can also be provided that the valves are, for example, electrically or pneumatically controlled in order to actuate them. Charge change is the replacement of the mixture contained in the cylinder.

Die Nockenwelle ist ein Maschinenelement, bei dem auf einem Stab, der die Welle darstellt, mindestens ein Nocken angebracht ist. Der Stab bzw. die Welle dreht sich um die eigene Achse. Diese Drehbewegung wird durch den mindestens einen Nocken in eine Längsbewegung umgesetzt. Diese Längsbewegung der Nocken der Nockenwelle wird dazu verwendet, um Ein- und Auslassventile der Zylinder zu öffnen und zu schließen. Auf diese Weise werden die Ventile durch die Nockenwelle angetrieben, die wiederum mit der Kurbelwelle verbunden ist. Die Drehung der Kurbelwelle bewirkt eine Drehung der Nockenwelle. Die Form der Nocken der Nockenwelle beeinflusst die Zeitsteuerung und die Dauer der Ventilbetätigung.The camshaft is a machine element in which at least one cam is mounted on a rod which constitutes the shaft. The rod or shaft rotates about its own axis. This rotational movement is converted by the at least one cam in a longitudinal movement. This longitudinal movement of the cams of the camshaft is used to open and close intake and exhaust valves of the cylinders. In this way, the valves are driven by the camshaft, which in turn is connected to the crankshaft. The rotation of the crankshaft causes rotation of the camshaft. The shape of the cams of the camshaft affects the timing and duration of the valve actuation.

Durch Anpassung der Ventilöffnungszeiten kann eine Effizienzsteigerung des Motors erreicht werden. Dies kann sich als Leistungs- und Drehmomentgewinn oder auch als Kraftstoffeinsparung bemerkbar machen. So kann bei Einlassventilen der Öffnungszeitpunkt und der Schließzeitpunkt variiert werden.By adjusting the valve opening times, an increase in the efficiency of the engine can be achieved. This can be felt as power and torque gain or as fuel savings. Thus, with intake valves, the opening time and the closing time can be varied.

Wird das Einlassventil im Bereich des unteren Totpunkts geschlossen, so wird die maximale Luftmenge angesaugt. Dies führt dazu, dass die Kompression bei einem maximalen Verdichtungsverhältnis erfolgt. Wird das Einlassventil zu einem anderen Zeitpunkt geschlossen, so werden die Luftmenge und das Verdichtungsverhältnis reduziert.If the inlet valve is closed in the area of bottom dead center, then the maximum amount of air is sucked. This causes the compression to occur at a maximum compression ratio. If the inlet valve is closed at a different time, the air quantity and the compression ratio are reduced.

Bei Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine ist es bekannt, den Schließzeitpunkt des Einlassventils zu verschieben. Es sind grundsätzlich zwei Zyklen, der Miller-Zyklus und der Atkinson-Zyklus, bekannt. Beim Miller-Zyklus wird der Schließzeitpunkt nach früh, d. h. zu einem zeitlich früheren Zeitpunkt, nämlich einem Zeitpunkt vor dem unteren Totpunkt, verschoben, beim Atkinson-Zyklus wird dieser Zeitpunkt nach spät, d. h. zu einem zeitlich späteren Zeitpunkt, nämlich zu einem Zeitpunkt nach dem unteren Totpunkt, verschoben. Das Ziel beider Zyklen ist es, durch ein verringertes effektives Verdichtungsverhältnis die Prozesstemperatur zu senken, was zu geringeren Nox-Emissionen führt.In methods for operating an internal combustion engine, it is known to shift the closing time of the intake valve. There are basically two cycles known, the Miller cycle and the Atkinson cycle. In the Miller cycle, the closing time is postponed early, ie at a time earlier, namely a time before bottom dead center, at the Atkinson cycle, this time is late, ie at a later time, namely at a time after bottom dead center, moved. The goal of both cycles is to lower the process temperature through a reduced effective compression ratio, resulting in lower No x emissions.

Zum Verschieben des Schließzeitpunkts des Einlassventils nach spät gemäß dem Atkinson-Zyklus ist der Einsatz einer sogenannten Atkinson-Grundnocke bekannt. Durch die Verwendung einer Atkinson-Grundnocke kann bei einem Systemausfall des hydromechanischen Ventiltriebs ein Motorschutz gewährleistet werden, da es zu einem Wiederausschieben der Ladungsmasse aus dem Zylinder in das Saugrohr kommt. Dies minimiert die Ladungsmasse und somit Energie im Zylinder und dadurch auch den Zylinderspitzendruck.To shift the closing timing of the intake valve late according to the Atkinson cycle, the use of a so-called Atkinson base cam is known. By using an Atkinson base cam, a motor protection can be ensured in the event of a system failure of the hydromechanical valve train, because the charge mass is re-pushed out of the cylinder into the intake manifold. This minimizes the charge mass and thus energy in the cylinder and thereby also the cylinder tip pressure.

Durch die verbaute Atkinson-Nocke können auch starke Unterdrücke im Saugrohr wie auch im Zylinder vermieden werden. Dies bietet positive Eigenschaften hinsichtlich Laststeuerung, Regelgenauigkeit und Entdrosselung beim Leerlauf und im unteren Lastbereich. Zudem können auch Effekte wie Ölschieben der Kolben unterdrückt bzw. vermieden werden.The built-in Atkinson cam also strong negative pressures in the intake manifold and in the cylinder can be avoided. This offers positive characteristics with regard to load control, control accuracy and de-throttling during idling and in the lower load range. In addition, effects such as oil sliding the piston can be suppressed or avoided.

Die Druckschrift DE 603 18 370 T2 beschreibt ein System zur Verzögerung des Schließzeitpunkts eines Einlassventils einer Brennkraftmaschine. Dieses System umfasst ein zwischen einer ersten und zweiten Position bewegbares Einlassventil, eine zur Bewegung des Einlassventils konfigurierte Nockenanordnung, eine zur selektiven Verhinderung der Bewegung des ersten Ventils zu ersten Position konfigurierten Strömungsmittelbetätigungsvorrichtung, eine Strömungsmittelquelle, ein zur Steuerung des Strömungsmittelflusses konfiguriertes Richtungssteuerventil und ein Strömungsmitteldurchlassweg. Bei dem System sind weiterhin ein Akkumulator und eine eingeschränkte Zumessöffnung vorgesehen, um den Strömungsmittelfluss zwischen dem Akkumulator und dem Strömungsmitteldurchlassweg einzuschränken.The publication DE 603 18 370 T2 describes a system for delaying the closing timing of an intake valve of an internal combustion engine. This system includes an intake valve movable between a first and second position, a cam assembly configured to move the intake valve, a fluid actuator configured to selectively inhibit first valve movement to first position, a fluid source, a directional control valve configured to control fluid flow, and a fluid passageway. The system further includes an accumulator and a restricted orifice to restrict fluid flow between the accumulator and the fluid passageway.

Aus der Druckschrift WO2009/15 1352 A1 ist eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, die Zylinder aufweist, denen jeweils mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil zugeordnet sind. Es ist weiterhin eine Nockenwelle beschrieben, die zwei Nocken trägt, die beide mit dem mindestens einen Einlassventil zusammenwirken. From the publication WO2009 / 15 1352 A1 a device for an internal combustion engine is known which has cylinders, which are each associated with at least one inlet valve and at least one outlet valve. It is further described a camshaft which carries two cams, which both interact with the at least one inlet valve.

Ein Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine, die einen Zylinder aufweist, ist aus der Druckschrift US 2010/0126463 A1 bekannt. Bei diesem wird mittels eines über einen Aktuator angesteuerten Motorventils ein Fluidfluss zu dem Zylinder gesteuert. Der Aktuator wiederum wird über einen Controller angesteuert, der dazu eingerichtet ist, diese Ansteuerung in Abhängigkeit einer erfassten Drehzahl vorzunehmen.A control system for an internal combustion engine having a cylinder is disclosed in the document US 2010/0126463 A1 known. In this, a fluid flow to the cylinder is controlled by means of an actuator controlled via a motor valve. The actuator in turn is controlled by a controller which is adapted to make this control in response to a detected speed.

Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung gemäß Anspruch 8 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a method with the features of claim 1 and an arrangement according to claim 8 are presented. Embodiments result from the dependent claims and the description.

Das vorgestellte Verfahren dient zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinder geführten Kolben, wobei eine Atkinson-Grundnocke in Verbindung mit einem Ventiltrieb, typischerweise einem frei einstellbaren Ventiltrieb, verwendet wird, wobei mittels der Atkinson-Grundnocke und des Ventiltriebs ein Einlassventil und ein Auslassventil wiederholt geöffnet und geschlossen werden. Dabei ist vorgesehen, dass das Schließen des Einlassventils zu einem Zeitpunkt erfolgt, so dass die Reibleistung der Brennkraftmaschine überwunden werden kann und die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben werden kann.The presented method is for operating an internal combustion engine having a piston guided in a cylinder, using an Atkinson base cam in conjunction with a valvetrain, typically a freely adjustable valvetrain, wherein an intake valve and an exhaust valve are provided by means of the Atkinson base cam and the valvetrain repeatedly opened and closed. It is provided that the closing of the intake valve takes place at a time, so that the friction loss of the internal combustion engine can be overcome and the internal combustion engine can be operated at idle.

Es kann bspw. ein hydromechanischer Ventiltrieb eingesetzt werden. Ein frei einstellbarer Ventiltrieb ist insbesondere bei der Leerlaufregelung mit Atkinson-Grundnocke ohne Drosselklappe erforderlich.It can, for example, a hydromechanical valve train can be used. A freely adjustable valve train is required in particular during idling control with Atkinson basic cam without throttle.

Das Schließen des Einlassventils kann zu einem Zeitpunkt nach 660°KW oder nach 690°KW erfolgen. Das Schließen des Einlassventils kann auch unmittelbar vor dem oberen Totpunkt des Kolbens oder beim oberen Totpunkt erfolgen.The closing of the inlet valve may occur at a time after 660 ° CA or after 690 ° CA. The closing of the inlet valve can also be done immediately before the top dead center of the piston or at top dead center.

Die beschriebene Anordnung dient zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem in einem Zylinder geführten Kolben, wobei die Anordnung eine Atkinson-Grundnocke und einen Ventiltrieb aufweist und insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art geeignet ist. Dabei ist die Anordnung dazu eingerichtet, ein Einlassventil und ein Auslassventil wiederholt zu öffnen und zu schließen, wobei vorgesehen ist, dass das Schließen des Einlassventils zu einem Zeitpunkt nach erfolgt, so dass die Reibleistung der Brennkraftmaschine überwunden werden kann. Diese kann dann im Leerlauf betrieben werden.The described arrangement is for operating an internal combustion engine with a guided in a cylinder piston, the arrangement having an Atkinson base cam and a valve train and is particularly suitable for carrying out a method of the type described above. In this case, the arrangement is set up to repeatedly open and close an intake valve and an exhaust valve, it being provided that the closing of the intake valve occurs at a time after, so that the friction loss of the internal combustion engine can be overcome. This can then be operated at idle.

Als Ventiltrieb kann ein hydromechanischer Ventiltrieb eingesetzt werden.As a valve train, a hydromechanical valve train can be used.

Weiterhin kann die Anordnung dazu eingerichtet sein, das Einlassventil nach 660°KW oder nach 690°KW zu schließen. Dieses Schließen kann auch unmittelbar vor dem oberen Totpunkt oder zum Zeitpunkt des oberen Totpunkts erfolgen.Furthermore, the arrangement may be adapted to close the inlet valve after 660 ° CA or after 690 ° CA. This closing can also take place immediately before top dead center or at the time of top dead center.

Es wird somit ein Verfahren vorgestellt, bei dem ein Motorschutz und ein Leerlaufbetrieb mittels Atkinson-Grundnocke ggf. in Kombination mit einem hydromechanischen Ventiltrieb erreicht wird. Eine Atkinson-Grundnocke ist eine Nocke mit einer Kontur, die ein Rückschieben von bereits im Zylinder befindlicher Ladungsmasse in den Ansaugtrakt gewährleistet. Im Zusammenhang mit dem vorgestellten Verfahren werden die Begriffe unterer Totpunkt und oberer Totpunkt verwendet. Diese werden nachstehend erläutert:
Unter einem Totpunkt ist zu verstehen, dass bei einem Hebelmechanismus die verbindenden Gelenke und die einwirkenden Kraftvektoren auf einer Linie liegen. Bei einem Verbrennungsmotor werden als Totpunkte die Stellungen der Kurbelwelle bezeichnet, bei denen der Kolben keine Bewegung mehr in axialer Richtung ausführt. Dabei wird die Lage der Totpunkte durch die Geometrie von Kurbelwelle, Pleuel und Kolben eindeutig bestimmt. Es wird dabei zwischen dem oberen Totpunkt (OT), bei dem die Kolbenoberseite sich nahe am Zylinderkopf befindet, und dem unteren Totpunkt (UT), bei dem die Kolbenoberseite entfernt vom Zylinderkopf ist, unterschieden. Bei Viertaktmotoren unterscheidet man zusätzlich zwischen dem Ladungswechsel-OT und dem Zünd-OT. Der obere Totpunkt dient als Referenz für die Kurbelwellenlage. Eine Kurbelwellenlage von 0 Grad entspricht in der Regel der Stellung Zünd-OT. Der obere Totpunkt bezeichnet somit den höchsten Punkt, den der Kolben während seiner Auf- und Abbewegung im Zylinder einnimmt. Bei einem Verbrennungsmotor ist der obere Totpunkt beim Einstellen der Zündung von Bedeutung. Der obere Totpunkt ist die Phase vor dem Umkehrpunkt des Kolbens.
It is thus presented a method in which a motor protection and idling operation by means of Atkinson base cam, possibly in combination with a hydromechanical valve train is achieved. An Atkinson base cam is a cam with a contour that ensures a pushing back of already in-cylinder charge mass into the intake tract. In the context of the presented method, the terms bottom dead center and top dead center are used. These are explained below:
Under a dead center is to be understood that in a lever mechanism, the connecting joints and the acting force vectors are in line. In an internal combustion engine, the positions of the crankshaft are referred to as dead centers, in which the piston no longer carries out any movement in the axial direction. The position of the dead centers is uniquely determined by the geometry of crankshaft, connecting rod and piston. It is differentiated between the top dead center (TDC), in which the piston top is close to the cylinder head, and the bottom dead center (UT), in which the piston top is remote from the cylinder head. In four-stroke engines, a distinction is additionally made between the charge-exchange TDC and the TDC. Top dead center serves as a reference for the crankshaft position. A crankshaft position of 0 degrees usually corresponds to the ignition TDC position. The top dead center thus indicates the highest point that the piston occupies during its up and down movement in the cylinder. In an internal combustion engine, top dead center is important when setting the ignition. Top dead center is the phase before the reversal point of the piston.

Unter einem Ventiltrieb ist ein Mechanismus zu verstehen, der Ein- und/oder Auslassventile bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei einem Hubkolbenmotor, steuert. Durch Öffnen und Schließen der Ventile wird der Ladungswechsel gesteuert. Grundsätzlich werden die Ventile über die Nockenwelle angesteuert. Ein Ventiltrieb sieht zusätzlich eine Einrichtung vor, um die Ventile anzusteuern, d. h. zu öffnen und zu schließen. Bei einem hydromechanischen Ventiltrieb ist zusätzlich eine hydromechanische Einrichtung vorgesehen, um die Ventile anzusteuern.A valve train is to be understood as a mechanism which controls intake and / or exhaust valves in an internal combustion engine, in particular in a reciprocating engine. By opening and closing the valves, the charge cycle is controlled. Basically, the valves are controlled via the camshaft. A valve train additionally provides a means to control the valves, ie to open and close. In a hydromechanical valve train is also an hydromechanical device provided to control the valves.

Es ist somit ein Verbau einer ”Extrem-Atkinson-Nocke” als geometrische Grundnocke im bspw. hydromechanischen Ventiltrieb, der ein sehr spätes Schließen der Ventile ermöglicht, vorgesehen. Es kann dadurch ein Einlassschluss im Bereich vor dem oberen Totpunkt des Kolbens realisiert werden. Durch dieses späte Einlassventilschließen wird ein Großteil der zuvor eingeströmten Ladungsmasse in den Zylinder, und zwar durch die Aufwärtskolbenbewegung bei noch geöffnetem Einlassventil, wieder in den Einlasskanal zurückgeschoben. Der späte Einlassschluss wird durch die jeweilige Konstruktion vorgegeben. Bei einem Kolben mit geeigneten Ventiltaschen ist auch ein Einlassschluss von 0°KW denkbar. Allerdings ist hierbei zu beachten, dass die Brennkraftmaschine ggf. ihre Reibleistung nicht aufbringen kann und ausgehen wird.It is thus a shoring of an "extreme Atkinson cam" as a geometric base cam in, for example, hydromechanical valve train, which allows a very late closing of the valves provided. It can thereby be realized an inlet closure in the region before the top dead center of the piston. By means of this late intake valve closing, a large part of the charge mass previously flowed into the cylinder, namely by the upward piston movement with the intake valve still open, is pushed back into the intake passage. The late entry deadline is determined by the respective construction. In the case of a piston with suitable valve pockets, an inlet closing of 0 ° CA is also conceivable. However, it should be noted here that the internal combustion engine may not be able to apply its friction loss and will fail.

Da der Ventiltrieb verschiedene, grundsätzlich alle möglichen, Unterkonturen dieser Ventilhub-Grundnocke realisieren kann, ist eine konventionelle Ventilschließzeit dennoch möglich. Es können Unterdrücke im Zylinder und Receiver bei der Leerlaufregelung durch Entfall der Drosselklappe vermieden werden.Since the valve train can realize different, basically all possible, sub-contours of this valve lift basic cam, a conventional valve closing time is still possible. It is possible to avoid negative pressures in the cylinder and receiver during idling control by eliminating the throttle valve.

Es wird somit ein Schutz des Motors erreicht. Insbesondere wird bei einem Systemausfall des hydromechanischen Ventiltriebs, vor allem an der Volllast, keine Überfüllung des Zylinders bewirkt. Eine Leerlaufregelung mit höheren Receiver- und Zylinderdrücken wird erreicht, wobei ein Unterdruck und dadurch Ölschiebeeffekte vermieden werden.It is thus achieved protection of the engine. In particular, in a system failure of the hydromechanical valve train, especially at full load, no overfilling of the cylinder causes. Idle control with higher receiver and cylinder pressures is achieved, avoiding negative pressure and thereby oil shifting effects.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in 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 indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below in detail with reference to the drawings.

1 zeigt in einem Graphen eine Betätigung eines Einlass- und eines Auslassventils. 1 shows in a graph actuation of an intake and an exhaust valve.

2 zeigt Konturen von Nockenwellen. 2 shows contours of camshafts.

3 zeigt eine Ausführung einer Brennkraftmaschine. 3 shows an embodiment of an internal combustion engine.

In 1 ist in einem Graphen 10 eine Betätigung eines Einlassventils und eines Auslassventils veranschaulicht. Dabei ist die Ventilbetätigung in Abhängigkeit eines Motorkurbelwinkels für eine Brennkraftmaschine aufgetragen.In 1 is in a graph 10 illustrates an operation of an intake valve and an exhaust valve. The valve actuation is plotted as a function of an engine crank angle for an internal combustion engine.

In dem Graphen ist an einer Abszisse 12 der Kurbelwinkel [°] und an einer Ordinate 14 der Ventilhub aufgetragen. Weiterhin sind die Positionen eines ersten oberen Totpunkts 16, eines unteren Totpunkts 18 und eines zweiten oberen Totpunkts 20 eingetragen. Eine erste Kurve 30 zeigt den Ventilhub des Auslassventils, eine zweite Kurve 32, den Ventilhub des Einlassventils gemäß dem Miller-Zyklus, eine dritte Kurve 34 den Ventilhub eines standardmäßig betätigten Einlassventils, eine vierte Kurve 36 den Ventilhub eines Einlassventils gemäß dem Atkinson-Zyklus und eine fünfte Kurve 38 den Ventilhub eines Einlassventils gemäß einer Ausführung des beschriebenen Verfahrens.In the graph is on an abscissa 12 the crank angle [°] and an ordinate 14 applied the valve lift. Furthermore, the positions of a first top dead center 16 , a bottom dead center 18 and a second top dead center 20 entered. A first turn 30 shows the valve lift of the exhaust valve, a second curve 32 , the valve lift of the intake valve according to the Miller cycle, a third curve 34 the valve lift of a standard operated intake valve, a fourth curve 36 the valve lift of an intake valve according to the Atkinson cycle and a fifth curve 38 the valve lift of an intake valve according to an embodiment of the method described.

Gemäß dem Miller-Zyklus schließt das Einlassventil somit vor dem unteren Totpunkt 18. Als Miller-Steuerzeit wird im Allgemeinen eine Steuerzeit bezeichnet, bei der das Einlassventil vor dem unteren Totpunkt 18 schließt. Als Atkinson-Steuerzeit wird im Allgemeinen eine Steuerzeit bezeichnet, bei der das Einlassventil nach dem unteren Totpunkt 18 schließt.According to the Miller cycle, the intake valve thus closes before bottom dead center 18 , The Miller timing is generally referred to as a timing at which the intake valve is before bottom dead center 18 closes. As Atkinson control time is generally referred to a control time at which the intake valve after the bottom dead center 18 closes.

Gemäß dem vorgestellten Verfahren ist nunmehr vorgesehen, dass das Schließen des Einlassventils sehr spät erfolgt. Bei der gezeigten Ausführung erfolgt das Schließen vor dem zweiten oberen Totpunkt 20 des Zylinders. Der Zeitpunkt wird so gewählt, dass die Reibleistung der Brennkraftmaschine überwunden und somit diese im Leerlauf betrieben werden kann.According to the presented method is now provided that the closing of the intake valve takes place very late. In the embodiment shown, the closing takes place before the second top dead center 20 of the cylinder. The time is chosen so that the friction of the engine overcome and thus it can be operated at idle.

Dieses späte Schließen des Einlassventils bewirkt, dass ein Großteil der zuvor eingeströmten Ladungsmasse in den Zylinder durch die Aufwärtskolbenbewegung bei noch geöffnetem Einlassventil in den Einlasskanal zurückgeschoben wird.This late closing of the inlet valve causes a large part of the previously flowed-in mass of charge into the cylinder is pushed back into the inlet channel by the upward piston movement with the inlet valve still open.

2 zeigt in einem Diagramm zwei Konturen von Nocken. Eine erste Kontur 50 zeigt dabei die Kontur einer herkömmlichen Nocke. Eine zweite Kontur 52 zeigt die Kontur einer besonders ausgeformten Atkinson-Grundnocke. 2 shows in a diagram two contours of cams. A first contour 50 shows the contour of a conventional cam. A second contour 52 shows the contour of a specially shaped Atkinson base cam.

Während die erste Kontur 50 eine nahezu symmetrische Form aufweist, ist bei der zweiten Kontur 52 eine Auswölbung 54 zu erkennen, die den späten Einlassschluss bewirkt.While the first contour 50 has a nearly symmetrical shape is at the second contour 52 a bulge 54 to recognize that causes the late entry closing.

3 zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Brennkraftmaschine 70 mit einem Zylinder 72, der ein Einlassventil 74 und ein Auslassventil 76 aufweist. Zudem ist in dem Zylinder 72 ein Kolben 78 geführt. Zum Betätigen des Einlassventils 74 und des Auslassventils 76 ist eine Atkinson-Grundnocke 80, die mit einem Ventiltrieb 82 zusammenwirkt, vorgesehen. 3 shows in a simplified representation of an internal combustion engine 70 with a cylinder 72 that has an inlet valve 74 and an exhaust valve 76 having. Moreover, in the cylinder 72 a piston 78 guided. To operate the inlet valve 74 and of exhaust valve 76 is an Atkinson ground cam 80 that with a valvetrain 82 cooperates, provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 60318370 T2 [0010] DE 60318370 T2 [0010]
  • WO 009/151352 A1 [0011] WO 009/151352 A1 [0011]
  • US 2010/0126463 A1 [0012] US 2010/0126463 A1 [0012]

Claims (11)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (70) mit einem in einem Zylinder (72) geführten Kolben (78), bei dem eine Atkinson-Grundnocke (80) in Verbindung mit einem Ventiltrieb (82) verwendet wird, bei dem mittels der Atkinson-Grundnocke (80) und des Ventiltriebs (82) ein Einlassventil (74) und ein Auslassventil (76) wiederholt geöffnet und geschlossen werden, wobei vorgesehen ist, dass das Schließen des Einlassventils (74) zu einem Zeitpunkt erfolgt, so dass die Reibleistung der Brennkraftmaschine (70) überwunden werden kann, so dass diese im Leerlauf betrieben werden kann.Method for operating an internal combustion engine ( 70 ) with one in a cylinder ( 72 ) guided piston ( 78 ), in which an Atkinson basic cam ( 80 ) in conjunction with a valve train ( 82 ) using the Atkinson basic cam ( 80 ) and the valvetrain ( 82 ) an inlet valve ( 74 ) and an outlet valve ( 76 ) are repeatedly opened and closed, it being provided that the closing of the inlet valve ( 74 ) takes place at a time, so that the friction of the internal combustion engine ( 70 ) can be overcome so that it can be operated at idle. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Atkinson-Grundnocke (80) in Verbindung mit einem hydromechanischen Ventiltrieb verwendet wird, wobei mittels der Atkinson-Grundnocke (80) und des hydromechanischen Ventiltriebs das Einlassventil (74) und das Auslassventil (76) wiederholt geöffnet und geschlossen werden.The method of claim 1, wherein the Atkinson base cam ( 80 ) is used in conjunction with a hydromechanical valve train, whereby by means of the Atkinson basic cam ( 80 ) and the hydromechanical valve train the inlet valve ( 74 ) and the exhaust valve ( 76 ) repeatedly opened and closed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Schließen des Einlassventils (74) zu einem Zeitpunkt nach 660°KW erfolgt.Method according to Claim 1 or 2, in which the closing of the inlet valve ( 74 ) occurs at a time after 660 ° CA. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Schließen des Einlassventils (74) zu einem Zeitpunkt nach 690°KW erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the closing of the inlet valve ( 74 ) occurs at a time after 690 ° CA. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Schließen des Einlassventils (74) unmittelbar vor dem oberen Totpunkt (16, 20) des Kolbens (78) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the closing of the inlet valve ( 74 ) immediately before top dead center ( 16 . 20 ) of the piston ( 78 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Schließen des Einlassventils (74) beim oberen Totpunkt (16, 20) des Kolbens (78) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the closing of the inlet valve ( 74 ) at top dead center ( 16 . 20 ) of the piston ( 78 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das im Rahmen einer Leerlaufregelung eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 6, which is used in the context of idle control. Anordnung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (70) mit einem in einem Zylinder (72) geführten Kolben (78), wobei die Anordnung eine Atkinson-Grundnocke (80) und einen Ventiltrieb (82) aufweist und insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geeignet ist, wobei die Anordnung dazu eingerichtet ist, ein Einlassventil (74) und ein Auslassventil (76) wiederholt zu öffnen und zu schließen, wobei vorgesehen ist, dass das Schließen des Einlassventils zu einem Zeitpunkt erfolgt, so dass die Reibleistung der Brennkraftmaschine (70) überwunden werden kann, so dass diese im Leerlauf betrieben werden kann.Arrangement for operating an internal combustion engine ( 70 ) with one in a cylinder ( 72 ) guided piston ( 78 ), the arrangement comprising an Atkinson base cam ( 80 ) and a valvetrain ( 82 ) and is particularly suitable for carrying out a method according to one of claims 1 to 7, wherein the arrangement is adapted to an inlet valve ( 74 ) and an outlet valve ( 76 ) to open and close repeatedly, it being provided that the closing of the intake valve takes place at a time, so that the friction loss of the internal combustion engine ( 70 ) can be overcome so that it can be operated at idle. Anordnung nach Anspruch 8, bei der ein hydromechanischer Ventiltrieb eingesetzt ist.Arrangement according to claim 8, in which a hydromechanical valve train is used. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, die derart eingerichtet ist, dass das Schließen des Einlassventils (74) unmittelbar vor dem oberen Totpunkt (16, 20) des Kolbens (78) erfolgt.Arrangement according to claim 8 or 9, which is arranged such that the closing of the inlet valve ( 74 ) immediately before top dead center ( 16 . 20 ) of the piston ( 78 ) he follows. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, die derart eingerichtet ist, dass das Schließen des Einlassventils (74) beim oberen Totpunkt (16, 20) des Kolbens (78) erfolgt.Arrangement according to claim 8 or 9, which is arranged such that the closing of the inlet valve ( 74 ) at top dead center ( 16 . 20 ) of the piston ( 78 ) he follows.
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