DE102014205767B4 - Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102014205767B4
DE102014205767B4 DE102014205767.1A DE102014205767A DE102014205767B4 DE 102014205767 B4 DE102014205767 B4 DE 102014205767B4 DE 102014205767 A DE102014205767 A DE 102014205767A DE 102014205767 B4 DE102014205767 B4 DE 102014205767B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
combustion engine
internal combustion
speed
adjusting device
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.)
Active
Application number
DE102014205767.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014205767A1 (de
Inventor
Jens Schäfer
Andreas Thölke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102014205767.1A priority Critical patent/DE102014205767B4/de
Priority to PCT/DE2014/200703 priority patent/WO2015144111A1/de
Priority to US15/122,196 priority patent/US20160369707A1/en
Priority to CN201480077610.XA priority patent/CN106164447B/zh
Publication of DE102014205767A1 publication Critical patent/DE102014205767A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014205767B4 publication Critical patent/DE102014205767B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/04Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F02B31/06Movable means, e.g. butterfly valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer mindestens einen Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine mit sich ändernder Drehzahl (n), wobei die Brennkraftmaschine verschiedene Verstellvorrichtungen zur Beeinflussung der Füllung des Zylinders aufweist, nämlich mindestens eine periphere Verstellvorrichtung und mindestens eine zylindernahe Verstellvorrichtung, und wobei bei einer Drehzahländerung die verschiedenen Verstellvorrichtungen in ungleich wirkender Weise verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n) unter die Leerlaufdrehzahl (nL) der Brennkraftmaschine gesenkt wird, wobei vor dem Erreichen einer Drehzahlgrenze (nw), bis zu welcher ein selbsttätiges Hochlaufen der Brennkraftmaschine möglich ist, die zylindernahe Verstellvorrichtung in Richtung einer höheren Zylinderfüllung verstellt wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer mindestens einen Zylinder und einen variablen Ventiltrieb aufweisenden, insbesondere als Hubkolbenmaschine ausgebildeten Brennkraftmaschine, wobei deren Drehzahl zeitweise unter die Leerlaufdrehzahl sinken kann.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Aus der EP 2 591 215 B1 ist eine Kraftfahrzeugnockenwellenverstellvorrichtung bekannt, mit welcher eine Phasenlage einer Nockenwelle verändert oder auf eine zeitweise konstante Phasenlage eingestellt werden kann. In einem Motorstartbetriebsmodus wird mittels der Nockenwellenverstellvorrichtung ein Ventilöffnungswinkelbereich eingestellt, der kleiner als ein geometrischer Normalöffnungswinkelbereich ist. Durch ausgeprägt dynamische Eigenschaften des Nockenwellenverstellers soll es möglich sein, den Ventilöffnungsbereich auf einen Wert zu reduzieren, der sich aus der Differenz aus dem Normalöffnungswinkelbereich und nahezu dem Nockenwellenstellbereich ergibt. Mit dem Erreichen der Leerlaufdrehzahl ist nach der EP 2 591 215 B1 eine Umschaltung auf einen Normalbetriebsmodus vorgesehen, in welchem eine konstante Phasenlage der Nockenwelle eingestellt ist.
  • Ein Betriebsmodus eines Nockenwellenverstellers beim Abstellen eines Verbrennungsmotors ist beispielsweise aus der JP 2011 - 94 581 A bekannt. Gattungsgemäße Verfahren zum Betrieb von Brennkraftmaschinen gehen aus DE 10 2009 035 160 B4 , DE 10 2004 046 182 A1 und US 2009/ 0 216 427 A1 hervor.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren einer variierbare Steuerzeiten aufweisenden Brennkraftmaschine anzugeben, welches besonders für Betriebsphasen unterhalb der Leerlaufdrehzahl, insbesondere bei Fahrzeugen mit Start-Stopp-System, geeignet ist.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer mindestens einen Zylinder und einen verstellbaren Ventiltrieb aufweisenden Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, sowie durch eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine, welche zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildet ist.
  • Das Verfahren kommt in Betriebsphasen der Brennkraftmaschine zum Einsatz, in welchen sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert. Hierbei kann die Drehzahl zunehmen oder abnehmen, wobei das Drehzahlniveau oberhalb oder unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegen kann. Insbesondere kann es sich um eine Betriebsphase handeln, in der die Drehzahl unterhalb des Niveaus der Leerlaufdrehzahl zunächst sinkt und anschließend wieder erhöht wird. Ein solches Szenario wird auch als eine „change-of-mind“ Situation bezeichnet. Bei diesem Szenario wird davon ausgegangen, dass zunächst ein Abstellvorgang der Brennkraftmaschine eingeleitet wird, indem zum Beispiel bei noch rollendem Fahrzeug durch ein Start-Stopp-System ein Stopp-Signal, etwa beim Zurollen auf eine rote Ampel, ausgegeben wird. Aufgrund einer detektierten geänderten Verkehrslage, etwa einer Ampelumschaltung auf „grün“ und/oder eines Kommandos des Fahrers kann im Rahmen einer „change-of-mind“ Situation noch vor dem Stillstand der Brennkraftmaschine deren Drehzahl wieder erhöht werden, wobei für diesen Vorgang bei nicht zu weit abgesunkener Drehzahl kein Starter der Brennkraftmaschine benötigt wird.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei Brennkraftmaschinen mit verstellbarem Ventiltrieb typischerweise mehrere Verstellmechanismen gegeben sind, mit welchen die Füllung des Zylinders beziehungsweise - bei Mehrzylindermotoren - der Zylinder beeinflusst werden kann. Diese unterschiedlichen Verstellmechanismen werden allgemein zum einen als periphere Verstellvorrichtung und zum anderen als zylindernahe Verstellvorrichtung bezeichnet. Maßgebend für die Klassifizierung der Verstellvorrichtungen als „peripher“ beziehungsweise „zylindernah“ ist die Gasströmung zum Zylinder. Das in Richtung Zylinder strömende Gas trifft zunächst auf die periphere Verstellvorrichtung, insbesondere eine Drosselklappe. Auch ein Saugrohr verstellbarer Länge fällt unter den Begriff „periphere Verstellvorrichtung“.
  • Nach dem Durchströmen der peripheren Verstellvorrichtung gelangt das einströmende Gas zu mindestens einem Element, insbesondere Einlassventil, welches mittels der zylindernahen Verstellvorrichtung beeinflussbar ist. Bei der zylindernahen Verstellvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Nockenwellenversteller, insbesondere einen elektromechanisch betätigten Nockenwellenversteller, um einen Ventiltrieb mit schaltbaren Nockenfolgern, beispielsweise Schlepphebeln, Schalttassen oder Stößeln, um ein Schiebenockensystem oder um einen elektrohydraulisch betätigten Ventiltrieb handeln, sofern dieser mit ausreichend Öldruck auch bei niedrigsten Drehzahlen versorgt ist. Ebenso kann die zylindernahe Verstellvorrichtung Teil eines Ventiltriebs sein, welcher keinerlei mechanische Verbindung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aufweist.
  • In allen Fällen ist die Zylinderfüllung der Brennkraftmaschine sowohl durch die periphere als auch durch die zylindernahe Verstellvorrichtung beinflussbar, wobei gemäß der Erfindung bei einer Drehzahländerung die verschiedenen Verstellvorrichtungen in ungleich wirkender Weise verstellt werden. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass eine der Verstellvorrichtungen in Richtung einer höheren Zylinderfüllung verstellt wird, während die zweite Verstellvorrichtung in Richtung einer geringeren Füllung des Zylinders verstellt wird. Ebenso ist es möglich, während einer Drehzahländerung, insbesondere Drehzahlabsenkung, eine der Verstellvorrichtungen, insbesondere die periphere Verstellvorrichtung, unverändert zu lassen, während die andere Verstellvorrichtung verstellt wird.
  • Gemäß einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens wird während des Sinkens der Drehzahl der Brennkraftmaschine die periphere Verstellvorrichtung im Vergleich zur zylindernahen Verstellvorrichtung auf eine höhere Zylinderfüllung eingestellt. Dies kommt insbesondere in Situationen in Betracht, in welchen die Drehzahl weniger als die Leerlaufdrehzahl beträgt, jedoch ein rasches Hochlaufen der Brennkraftmaschine möglich sein soll. Die im Vergleich zur zylindernahen Verstellvorrichtung auf eine relativ hohe Zylinderfüllung eingestellte periphere Verstellvorrichtung sorgt in diesem Fall dafür, dass der Saugrohrdruck im Vergleich zu einem üblichen Abstellvorgang hoch bleibt, was sich günstig auf die Wiederstartfähigkeit des Motors auswirkt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur bei einem Wiederstart im Rahmen einer „change-of-mind“ Situation zum Einsatz kommen, sondern auch beim schlichten Abstellen der Brennkraftmaschine. Beim Abstellen einer Brennkraftmaschine gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Zylinderfüllung beeinflussende Verstellvorrichtungen einzustellen. Zum einen sind Einstellungen möglich, die eine starke Durchströmung mit Gas und entsprechend hohe Strömungsverluste bewirken. Hieraus ergibt sich ein sehr schnelles Absinken der Drehzahl, das heißt ein schnelles Stoppen des Motors, jedoch damit einhergehend auch eine beträchtliche Erzeugung von Schwingungen. Unter NVH (noise vibration harshness)-Gesichtspunkten ist ein solches schnelles Abstellen der Brennkraftmaschine daher nicht optimal.
  • Ein unter NVH-Gesichtspunkten optimiertes Abstellen des Verbrennungsmotors sieht daher vor, dass die Zylinderfüllung während des Abstellvorgangs minimiert wird, woraus ein weiches „Ablegen“ des Verbrennungsmotors resultiert. Nachteilig hierbei ist jedoch die längere Dauer des Abstellvorgangs.
  • Dieser Zielkonflikt wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die verschiedenen Verstellvorrichtungen der Brennkraftmaschine in sich scheinbar widersprechender Weise verstellt werden, wobei durch die mittels der verschiedenen Verstellvorrichtungen einstellbaren Elemente, insbesondere Drosselklappe und Gaswechselventile, nicht nur die Zylinderfüllung, sondern auch der Druck im Raum zwischen den genannten Elementen beeinflusst wird.
  • Während des Abstellens der Brennkraftmaschine ist die zylindernahe Verstellvorrichtung, insbesondere ein Nockenwellenversteller, vorzugsweise auf eine Einlassventilschließzeit der Brennkraftmaschine eingestellt, welche einem Winkelbetrag der Kurbelwelle entspricht, der mindestens 20° oder 25°, bevorzugt mindestens 40°, besonders bevorzugt mindestens 60°, vor oder nach dem unteren Ladungswechseltotpunkt der Brennkraftmaschine liegt.
  • Bei einem Fahrzeug mit Start-Stopp-System wird während des Auslaufens der Brennkraftmaschine, wenn die Drehzahl bereits unter der Leerlaufdrehzahl liegt und weiter absinkt, vor dem Erreichen einer Drehzahlgrenze, bis zu welcher ein selbsttätiges Hochlaufen der Brennkraftmaschine möglich ist, die zylindernahe Verstellvorrichtung in Richtung einer höheren Zylinderfüllung verstellt. Durch diese Maßnahme wird ein besonders schneller Wiederstart der Brennkraftmaschine, mit welchem der Abstellvorgang abrupt abgebrochen wird, begünstigt. Dies gilt auch dann, wenn in dieser Phase des Betriebs der Brennkraftmaschine die verschiedenen Verstellvorrichtungen in gleichwirkender Weise verstellt werden. In jedem Fall kann durch ein Wiederstartsignal, sofern dies vor dem Erreichen der genannten Drehzahlgrenze vorliegt, ein schnelles und auch unter NVH-Gesichtspunkten komfortables Hochlaufen der Brennkraftmaschine ausgelöst werden, wobei zumindest die zylindernahe Verstellvorrichtung in Richtung einer weiter erhöhten Zylinderfüllung verstellt wird.
  • Das anschließende Hochlaufen der Brennkraftmaschine bis zur Leerlaufdrehzahl geschieht vorzugsweise unter einer signifikanten weiteren Verstellung der zylindernahen Verstellvorrichtung. Hierbei erfolgt ab dem Zeitpunkt des Wiederstartsignals bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl eine Änderung von einer ersten Einstellposition zu einer zweiten Einstellposition, wobei der zur Verfügung stehenden Stellbereich der zylindernahen Verstellvorrichtung bevorzugt zu mindestens einem Viertel, insbesondere zu mindestens der Hälfte, ausgenutzt wird. Mindestens eine der genannten Einstellpositionen der zylindernahen Verstellvorrichtung kann mit einer Extremposition der Verstellvorrichtung übereinstimmen. Dies gilt insbesondere für zylindernahe Verstellvorrichtungen, welche nur diskrete Einstellmöglichkeiten aufweisen. Auch bei zylindernahen Verstellvorrichtungen mit kontinuierlichen Einstellmöglichkeiten unterscheidet sich während des Wiederstarts jede der genannten Einstellpositionen vorzugsweise stärker von der anderen Einstellposition als von derjenigen Extremposition der Verstellvorrichtung, welche der jeweiligen Einstellposition am ähnlichsten ist.
  • Weiter können beim Hochlaufen der Brennkraftmaschine bis zur Leerlaufdrehzahl und darüber hinaus jegliche an sich bekannte Maßnahmen eingeleitet werden, welche zu einer höheren Zylinderfüllung beitragen. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang eine eventuelle Aufladung, beispielsweise mittels eines Turboladers oder eines mechanisch oder elektrisch angetriebenen Verdichters zu nennen. Während des durch eine „change-of-mind“ Anforderung ausgelösten Hochlaufens der Brennkraftmaschine, beginnend von einem Drehzahlniveau unterhalb der Leerlaufdrehzahl, können auch kurzfristige Kommandos, die entweder durch den Fahrer gegeben oder automatisch, etwa durch ein System zur Erkennung des Umfelds des Fahrzeugs, generiert werden, im Rahmen der sogenannten Aufstartstrategie berücksichtigt werden. Beispielsweise kann aufgrund eines Signals, welches während des sogenannten Aufstartens der Brennkraftmaschine, das heißt dem erneuten Hochlaufen nach Unterschreitung der Leerlaufdrehzahl, entgegen eines zuvor gegebenen Befehls keine Drehmomentabgabe, sondern lediglich einen Leerlaufbetrieb anfordert, in die Motorsteuerung eingegriffen werden. Durch einen solchen Eingriff ist es möglich, bereits während des Aufstartens die Füllung der zu befeuernden Zylinder durch Verstellung der zylindernahen und/oder peripheren Verstellvorrichtung zurückzunehmen.
  • Wird dagegen die genannte Drehzahlgrenze unterschritten, so ist definitionsgemäß kein selbsttätiges Hochlaufen der Brennkraftmaschine mehr möglich. In diesem Fall, das heißt beim Abstellen der Brennkraftmaschine oder beim Absenken der Drehzahl bis auf ein Niveau, welches das Betätigen eines Starters ermöglicht, wird die zylindernahe Verstellvorrichtung vorzugsweise auf eine geringe Zylinderfüllung verstellt.
  • Nachfolgend werden verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
    • 1 in einem Diagramm den Drehzahlverlauf sowie die Einstellungen verschiedener Verstellvorrichtungen beim Abstellen einer Brennkraftmaschine,
    • 2 in einem Diagramm analog 1 eine „change-of-mind“ Situation beim Betrieb der Brennkraftmaschine,
    • 3 in einem Flussdiagramm Zusammenhänge bei einer „change-of-mind“ Situation.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
  • Im Folgenden wird vom Betrieb einer als mehrzylindrige, insbesondere vierzylindrige, Hubkolbenmaschine ausgebildeten Brennkraftmaschine, kurz auch als Verbrennungsmotor oder Motor bezeichnet, in einem Kraftfahrzeug ausgegangen. Die Brennkraftmaschine wird zunächst, wie aus 1 hervorgeht, mit einer Drehzahl n betrieben, welche der Leerlaufdrehzahl nL entspricht. Hiervon ausgehend wird die Brennkraftmaschine abgestellt, wobei ein Stopp-Signal beispielsweise durch ein Start-Stopp-System des Kraftfahrzeugs generiert wird.
  • In 1 ist zusätzlich zur Drehzahl n der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eine Stellung eines Nockenwellenverstellers der Brennkraftmaschine sowie einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine dargestellt. Hierbei ist der Nockenwellenversteller zwischen einer ersten Einstellung Sa und einer zweiten Einstellung Sb verstellbar. Mit DS sind in 1 mögliche Drosselklappenstellungen der Brennkraftmaschine bezeichnet. Die schraffierte, sich im Laufe der Zeit t öffnende Fläche symbolisiert unterschiedliche Strategien zur Verstellung der Drosselklappe während des Abstellens der Brennkraftmaschine, auf welche im Folgenden noch näher eingegangen wird. Die Einstellung des Phasenwinkels der Nockenwelle, nämlich Einlassnockenwelle, der Brennkraftmaschine in Relation zur Winkelstellung der Kurbelwelle - kurz: Nockenwelleneinstellung - ist in 1 mit NS bezeichnet.
  • Die Verstellung des Nockenwellenverstellers von der ersten Einstellung Sa zur zweiten Einstellung Sb bedeutet eine Verstellung in Richtung höherer Zylinderfüllung während des Auslaufens des Verbrennungsmotors. Die Drosselklappenstellung kann hierbei konstant gehalten werden. Dabei führt eine geschlossene Drosselklappe zu einem besonders guten NVH-Verhalten und eine offene Drosselklappe zu einem unter NVH-Gesichtspunkten weniger guten Verhalten. Alternativ zu einer konstanten Drosselklappenstellung kann während des Abstellens des Verbrennungsmotors dessen Drosselklappe oder Drosselklappen in zunächst paradox wirkender Weise zumindest geringfügig geöffnet werden. Durch beide, einerseits den Nockenwellenversteller und andererseits die Drosselklappe betreffenden Maßnahmen, welche auch kombiniert angewendet werden können, wird ein vibrationsarmes und dennoch zügiges Abstellen der Brennkraftmaschine bewirkt. Diese Eigenschaften sind besonders dann von Bedeutung, wenn, wie in 2 veranschaulicht, während des Abstellvorgangs ein Wiederstart der Brennkraftmaschine erfolgen soll.
  • Der Zeitpunkt, zu dem ein Wiederstartsignal gegeben wird, ist mit tw bezeichnet. Die Drehzahlgrenze, das heißt minimale Drehzahl, bis zu welcher ein Wiederstart der Brennkraftmaschine möglich ist, ist mit nw bezeichnet. Die Drehzahlgrenze nw ist im Szenario nach 2 etwa zum mit tH bezeichneten spätesten Hochlaufzeitpunkt erreicht. Noch bevor das Wiederstartsignal gegeben wird, also innerhalb eines Szenarios, in dem vom Abstellen des Motors ausgegangen wird, wird die Drosselklappe des Verbrennungsmotors derart eingestellt, dass ein schneller Wiederstart möglich ist. Auf diese Weise bleibt im Saugrohr des Verbrennungsmotors ein ausreichend hoher Druck aufrechterhalten, um durch eine schnelle Verstellung des Nockenwellenverstellers, auch als zylindernahe Verstellvorrichtung bezeichnet, ein schnelles Hochlaufen des Verbrennungsmotors zu ermöglichen. Zur Unterscheidung vom Nockenwellenversteller ist die Drosselklappe als periphere Verstellvorrichtung bezeichnet.
  • Gerade beim Aufstarten der Brennkraftmaschine kommen somit die Vorteile der scheinbar widersprüchlichen Betätigung der verschiedenen Verstellvorrichtungen im Drehzahlbereich unterhalb der Leerlaufdrehzahl nL zur Geltung. Insbesondere in einer initialen Phase des Abstellvorgangs, bei abnehmender Drehzahl, kann die zylindernahe Verstellvorrichtung zumindest geringfügig in Richtung einer höheren Zylinderfüllung verstellt werden, um eine mögliche „change-of-mind“ Situation vorzubereiten.
  • Anhand 3 werden im Folgenden Voraussetzungen erläutert, die für das Szenario nach 2, das heißt den Wiederstart des Verbrennungsmotors im Rahmen einer „change-of-mind“ Situation, erfüllt sein müssen.
  • Im Verfahrensschritt S1 wird ein Abstellvorgang eingeleitet. Dies kann entweder durch expliziten Wunsch des Fahrers oder durch ein Start-Stopp-System erfolgen. Das Start-Stopp-System kann beispielsweise in der Lage sein, eine rote Ampel zu erkennen, sodass der Abstellvorgang bereits bei noch rollendem Fahrzeug eingeleitet wird.
  • Nachdem der Abstellvorgang eingeleitet wurde, erfolgt bei noch laufendem Motor in Verfahrensschritt S2 eine permanente Prüfung, ob ein Wiederstart der Brennkraftmaschine noch möglich wäre, das heißt eine „change-of-mind“ Situation berücksichtigt werden könnte. Gleichzeitig wird im Verfahrensschritt S3 permanent geprüft, ob eine „change-of-mind“ Anforderung durch den Fahrer gegeben ist. Alternativ könnte eine „change-of-mind“ Entscheidung auch automatisch, beispielsweise durch optische Erfassung und Auswertung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, getroffen werden. Sind beide in den Schritten S2 und S3 geprüften Bedingungen erfüllt, so wird im Schritt S4 automatisch die Entscheidung getroffen, den Wiederstart einzuleiten. Der Wiederstart selbst, das heißt das Hochlaufen des Verbrennungsmotors zumindest bis zur Leerlaufdrehzahl nL, ist in 3 als Schritt S5 bezeichnet.
  • Bezugszahlenliste
  • DS
    Drosselklappenstellung
    n
    Drehzahl
    nL
    Leerlaufdrehzahl
    NS
    Nockenwelleneinstellung
    Sa
    erste Einstellung des Nockenwellenverstellers
    Sb
    zweite Einstellung des Nockenwellenverstellers
    S1
    Verfahrensschritt
    S2
    Verfahrensschritt
    S3
    Verfahrensschritt
    S4
    Verfahrensschritt
    S5
    Verfahrensschritt
    t
    Zeit
    tH
    Hochlaufzeitpunkt
    tW
    Zeitpunkt der Wiederstartanforderung

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betrieb einer mindestens einen Zylinder aufweisenden Brennkraftmaschine mit sich ändernder Drehzahl (n), wobei die Brennkraftmaschine verschiedene Verstellvorrichtungen zur Beeinflussung der Füllung des Zylinders aufweist, nämlich mindestens eine periphere Verstellvorrichtung und mindestens eine zylindernahe Verstellvorrichtung, und wobei bei einer Drehzahländerung die verschiedenen Verstellvorrichtungen in ungleich wirkender Weise verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n) unter die Leerlaufdrehzahl (nL) der Brennkraftmaschine gesenkt wird, wobei vor dem Erreichen einer Drehzahlgrenze (nw), bis zu welcher ein selbsttätiges Hochlaufen der Brennkraftmaschine möglich ist, die zylindernahe Verstellvorrichtung in Richtung einer höheren Zylinderfüllung verstellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als periphere Verstellvorrichtung eine Drosselklappe und als zylindernahe Verstellvorrichtung ein Nockenwellenversteller vorgesehen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine abgesenkt wird, wobei die periphere Verstellvorrichtung im Vergleich zur zylindernahen Verstellvorrichtung auf eine höhere Zylinderfüllung eingestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zylindernahe Verstellvorrichtung eine Einlassventilschließzeit der Brennkraftmaschine eingestellt wird, welche einem Winkelbetrag der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine entspricht, der mindestens 20° vom unteren Ladungswechseltotpunkt der Brennkraftmaschine abweicht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehzahl unterhalb der Leerlaufdrehzahl (nL) durch ein Wiederstartsignal eine Verstellung der zylindernahen Verstellvorrichtung in Richtung einer erhöhten Zylinderfüllung ausgelöst wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Hochlaufens der Brennkraftmaschine, vor dem Erreichen der Leerlaufdrehzahl (nL), die zylindernahe Verstellvorrichtung von einer ersten Einstellung (Sa) zu einer zweiten Einstellung (Sb) verstellt wird, wobei der zur Verfügung stehende Stellbereich der zylindernahen Verstellvorrichtung zu mindestens einem Viertel ausgenutzt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede der beiden Einstellungen (Sa,Sb) stärker von der anderen Einstellposition (Sb,Sa) als von einer der jeweiligen Einstellposition (Sa,Sb) ähnlichsten Extremposition der Verstellvorrichtung unterscheidet.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Unterschreiten der Drehzahlgrenze (nw) die zylindernahe Verstellvorrichtung auf eine geringe Zylinderfüllung verstellt wird.
  9. Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine, ausgebildet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102014205767.1A 2014-03-27 2014-03-27 Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine Active DE102014205767B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014205767.1A DE102014205767B4 (de) 2014-03-27 2014-03-27 Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
PCT/DE2014/200703 WO2015144111A1 (de) 2014-03-27 2014-12-11 Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine
US15/122,196 US20160369707A1 (en) 2014-03-27 2014-12-11 Method for operating an internal combustion engine
CN201480077610.XA CN106164447B (zh) 2014-03-27 2014-12-11 用于运行内燃发动机的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014205767.1A DE102014205767B4 (de) 2014-03-27 2014-03-27 Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014205767A1 DE102014205767A1 (de) 2015-10-01
DE102014205767B4 true DE102014205767B4 (de) 2024-05-29

Family

ID=52434469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014205767.1A Active DE102014205767B4 (de) 2014-03-27 2014-03-27 Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160369707A1 (de)
CN (1) CN106164447B (de)
DE (1) DE102014205767B4 (de)
WO (1) WO2015144111A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221203A1 (de) * 2015-10-29 2017-05-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Ventilstellgröße für ein Einlass- und/oder ein Auslassventil eines Verbrennungsmotors
DE102016001832B4 (de) 2016-02-17 2018-12-20 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
DE102021003369A1 (de) 2021-06-30 2021-08-26 FEV Group GmbH Verfahren zum Korrigieren von Ungleichverteilungen von Kraftstoff auf Zylinder von Verbrennungsmotoren

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046182A1 (de) 2003-09-24 2005-04-28 Gen Motors Corp Verbrennungsgestützter Start/Stopp-Betrieb eines Motors mit Zylinder/Ventil-Abschaltung
US20090216427A1 (en) 2008-02-26 2009-08-27 Mazda Motor Corporation Method and system for controlling an internal combustion engine
JP2011094581A (ja) 2009-11-02 2011-05-12 Denso Corp 電動式可変バルブタイミング装置の制御装置
EP2591215B1 (de) 2010-07-09 2014-01-15 Daimler AG Kraftfahrzeugnockenwellenverstellvorrichtung
DE102009035160B4 (de) 2009-03-31 2021-02-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU663749B2 (en) * 1991-12-26 1995-10-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Engine for automobile
US6158415A (en) * 1997-06-02 2000-12-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Idling speed control device of internal combustion engine and variable vibration isolating support device
US6397800B2 (en) * 2000-03-23 2002-06-04 Nissan Motor Co., Ltd. Valve control device of internal combustion engine
DE102005033994A1 (de) * 2005-07-21 2007-02-01 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Verfahren zur Laststeuerung einer Kolben-Brennkraftmaschine
JP4696946B2 (ja) * 2006-02-14 2011-06-08 マツダ株式会社 エンジンの吸気制御装置
US7527028B2 (en) * 2006-03-09 2009-05-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle system having engine with variable valve operation
JP4165597B2 (ja) * 2006-10-27 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置,内燃機関装置及びこれらの制御方法並びに車両
DE102007018917A1 (de) * 2007-04-19 2008-10-23 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschine
US8412443B2 (en) * 2008-11-06 2013-04-02 Ford Global Technologies, Llc Engine shutdown control
DE102009015639A1 (de) * 2009-03-23 2010-09-30 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren
US9039571B2 (en) * 2011-02-11 2015-05-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
JP5047376B1 (ja) * 2011-04-21 2012-10-10 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法
JP5919697B2 (ja) * 2011-09-26 2016-05-18 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの始動制御装置
US9261040B2 (en) * 2013-03-14 2016-02-16 Ford Global Technologies, Llc Method for improving engine starting

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046182A1 (de) 2003-09-24 2005-04-28 Gen Motors Corp Verbrennungsgestützter Start/Stopp-Betrieb eines Motors mit Zylinder/Ventil-Abschaltung
US20090216427A1 (en) 2008-02-26 2009-08-27 Mazda Motor Corporation Method and system for controlling an internal combustion engine
DE102009035160B4 (de) 2009-03-31 2021-02-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors
JP2011094581A (ja) 2009-11-02 2011-05-12 Denso Corp 電動式可変バルブタイミング装置の制御装置
EP2591215B1 (de) 2010-07-09 2014-01-15 Daimler AG Kraftfahrzeugnockenwellenverstellvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014205767A1 (de) 2015-10-01
CN106164447B (zh) 2020-07-21
CN106164447A (zh) 2016-11-23
WO2015144111A1 (de) 2015-10-01
US20160369707A1 (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0779427B1 (de) Verfahren zum Ab- und Zuschalten einzelner Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine
DE102010040562B4 (de) Verfahren zum Wiederstart einer Brennkraftmaschine
DE102011086622A1 (de) Verfahren zum Abschalten und zum Aktivieren eines Zylinders einer Brennkraftmaschine
EP1754872B1 (de) Ottomotor mit variabler Ventilsteuerung und einem Betrieb im Atkinsonzyklus
DE112013006598T5 (de) Öleinspritzungsabnormalitäts-Bestimmungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors und Steuerungsvorrichtung eines Verbrennungsmotors(7)
DE102012218525B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102015219335B3 (de) Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit einer Nockenwelle
DE112008001651B4 (de) Brennkraftmaschinensteuervorrichtung und Verfahren
DE102007006937A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE112015001040T5 (de) Vorrichtung zum Steuern von Ventilzeiten eines Motors
DE102018112138A1 (de) Öldrucksteuerung für ein variables nockenwellenverstellungssystem
DE112015002012T5 (de) Motorsteuergerät
DE102014205767B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102007009857B4 (de) Motorsteuerung zur Steuerung eines automatischen Abschaltvorgangs einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE19953513A1 (de) Verfahren zum Steuern der Zylinderverdichtung während der Startphase einer Brennkraftmaschine
DE102010041519B3 (de) Verfahren zum Abstellen einer Dieselbrennkraftmaschine mit wenigstens zwei Zylindern und Recheneinheit
DE102016200487A1 (de) Brennkraftmaschine
DE102018119458A1 (de) Verfahren zur durchführung von einlassnockenhubzustandsübergängen
DE60206638T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum schalten eines getriebes
DE102017200824A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Ventilhubverstellung eines Ladungswechselventils eines Verbrennungsmotors
DE102013206088A1 (de) Verfahren zum gezielten Abstellen einer Brennkraftmaschine
WO2015144110A1 (de) Verfahren zur verstellung von steuerzeiten einer brennkraftmaschine
DE102004061143A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors
EP0972972B1 (de) Betriebsverfahren für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine
DE102010032488A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division