DE102017003788A1 - Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Zylinder (34) und wenigstens zwei dem Zylinder (34) zugeordnete Einlassventile aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, bei welchem beide Einlassventile zumindest während eines Teils eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet werden, wobei beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve (18, 20) und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven (18, 20) einen ersten Teilbereich (22) mit einem ersten Öffnungshub (24) und einen auf den ersten Teilbereich (22) folgenden zweiten Teilbereich (26) mit einem Plateau (27) aufweist, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub (24) geringeren zweiten Öffnungshub (28) aufweist.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine having at least one cylinder (34) and at least two intake valves associated with the cylinder (34), in which both intake valves are actuated and thereby opened at least during part of an intake stroke of the internal combustion engine, both intake valves being in accordance with a and at least one of the valve lift curves (18, 20) includes a first portion (22) having a first opening stroke (24) and a second portion following the first portion (22) Partial region (26) having a plateau (27) which has a relation to the first opening stroke (24) smaller second opening stroke (28).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Verfahren zum Betreiben von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen wie beispielsweise Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens einen Zylinder auf, welcher ein Brennraum der Verbrennungskraftmaschine ist. Die beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine weist ferner wenigstens zwei dem Zylinder zugeordnete Einlassventile auf, mittels welchen beispielsweise der sogenannte Ladungs- beziehungsweise Gaswechsel des Zylinders gesteuert beziehungsweise geregelt wird. Das jeweilige Einlassventil ist dabei ein Gaswechselventil, welches zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Bei dem Verfahren werden beide Einlassventile zumindest während eines Teils eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet. Im Zuge des Ansaugtakts wird ein beispielsweise zumindest Luft umfassendes Gas in den Zylinder eingeleitet, insbesondere über die Einlassventile. Das Gas wird beispielsweise von einem translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommenen Kolben in den Zylinder eingesaugt. Im Zuge des Ansaugtakts bewegt sich der Kolben, insbesondere aus seinem oberen Totpunkt, in Richtung seines unteren Totpunkts beziehungsweise in seinen unteren Totpunkt.Such methods for operating internal combustion engines, in particular of motor vehicles such as motor vehicles, are already well known from the general state of the art and in particular from the series production of vehicles. The internal combustion engine has at least one cylinder, which is a combustion chamber of the internal combustion engine. The combustion engine designed, for example, as a reciprocating piston engine also has at least two intake valves assigned to the cylinder, by means of which, for example, the so-called charge or gas exchange of the cylinder is controlled or regulated. The respective inlet valve is a gas exchange valve, which is movable between a closed position and at least one open position, in particular translationally. In the method, both intake valves are actuated and thereby opened at least during a part of an intake stroke of the internal combustion engine. In the course of the intake stroke, a gas comprising, for example, at least air is introduced into the cylinder, in particular via the intake valves. The gas is sucked into the cylinder, for example, by a piston received in a translatory manner in the cylinder. In the course of the intake stroke, the piston moves, in particular from its top dead center, in the direction of its bottom dead center or in its bottom dead center.

Außerdem offenbart die DE 10 2014 018 545 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, bei welchem ein Gasmassenstrom, welcher in einem durch einen Zylinder und einen Kolben begrenzten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine über den Einlasskanal eingeleitet wird, wenigstens durch ein erstes Einlassventil und durch ein zweites Einlassventil geregelt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass das erste Einlassventil beim Einleiten des Gasmassenstroms in den Brennraum in einer Gaswechselphase geschlossen bleibt und das zweite Einlassventil im Bereich des oberen Totpunkts in der Gaswechselphase geöffnet wird.In addition, the disclosed DE 10 2014 018 545 A1 a method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle, wherein a gas mass flow, which is introduced in a limited by a cylinder and a piston combustion chamber of the internal combustion engine via the inlet channel, at least by a first inlet valve and by a second inlet valve is controlled. It is provided that the first inlet valve remains closed when introducing the gas mass flow into the combustion chamber in a gas exchange phase and the second inlet valve is opened in the region of top dead center in the gas exchange phase.

Außerdem offenbart die DE 10 2013 020 923 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Kolbenmotors mit interner Verbrennung, bei welchem je Brennraum zumindest ein Einlassventil verfrüht oder verspätet geschlossen wird und eine Abgasrückführung durchführbar ist. Dabei ist es vorgesehen, dass je Brennraum zumindest zwei Einlassventile vorgesehen sind, die zumindest bei der Abgasrückführung mit verschiedenen Maximalhüben geöffnet werden.In addition, the disclosed DE 10 2013 020 923 A1 a method for operating a piston engine with internal combustion, wherein each combustion chamber at least one inlet valve is prematurely or late closed and exhaust gas recirculation is feasible. It is provided that at least two intake valves are provided per combustion chamber, which are opened at least in the exhaust gas recirculation with different maximum strokes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that a particularly efficient operation of the internal combustion engine can be realized.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven einen ersten Teilbereich mit einem ersten Öffnungshub und einen auf den ersten Teilbereich folgenden zweiten Teilbereich mit einem Plateau aufweist, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub geringeren zweiten Öffnungshub aufweist. Mit anderen Worten wird beispielsweise mittels des ersten Teilbereichs ein erster Öffnungshub und mittels des Plateaus ein gegenüber dem ersten Öffnungshub geringerer zweiter Öffnungshub desjenigen der Einlassventile bewirkt, welches gemäß der wenigstens einen, das Plateau aufweisenden Ventilhebungskurve betätigt und dadurch insbesondere geöffnet und geschlossen wird.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that a particularly efficient operation of the internal combustion engine can be realized, it is inventively provided that both intake valves are actuated according to a respective valve lift curve and according to the Miller cycle, wherein at least one of Valve lift curves having a first portion having a first opening stroke and a second portion following the first portion having a plateau having a smaller opening than the first opening stroke second opening. In other words, a first opening stroke is effected, for example, by means of the first partial area and the second opening stroke of that of the inlet valves is reduced by means of the plateau, which actuates in accordance with the at least one valve lift curve having the plateau and is thereby in particular opened and closed.

Der erste Öffnungshub ist ein von Null unterschiedlicher erster Öffnungshub, sodass das Einlassventil, welches gemäß der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve betätigt wird, während des ersten Öffnungshubs geöffnet wird beziehungsweise ist. Auch der zweite Öffnungshub ist ein von Null unterschiedlicher Öffnungshub und geringer als der erste Öffnungshub, sodass das Einlassventil, welches gemäß der wenigstens einen Ventilerhebungskurve betätigt wird, während des zweiten Öffnungshubs geöffnet wird beziehungsweise ist. Da beide Einlassventile gemäß dem Miller-Zyklus beziehungsweise auf Basis des Miller-Zyklus betätigt und dadurch insbesondere geöffnet oder geschlossen werden, werden die Einlassventile, insbesondere gegenüber dem Otto-Zyklus, verfrüht beziehungsweise früher geschlossen, sodass beispielsweise beide Einlassventile derart geöffnet und geschlossen werden, dass die Einlassventile nach ihrem Öffnen bereits geschlossen sind, bevor beispielsweise ein translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommener Kolben seinen unteren Totpunkt im Rahmen des Ansaugtakts erreicht.The first opening stroke is a non-zero first opening stroke, so that the intake valve, which is operated according to the valve-lift curve having the plateau, is opened during the first opening stroke. Also, the second opening stroke is a non-zero opening stroke and less than the first opening stroke, so that the intake valve, which is operated according to the at least one valve lift curve, is opened during the second opening stroke. Since both intake valves are actuated in accordance with the Miller cycle or based on the Miller cycle and are thereby in particular opened or closed, the intake valves, in particular in relation to the Otto cycle, are closed prematurely or earlier, so that, for example, both intake valves are opened and closed in this way, that the intake valves are already closed after they have been opened, before, for example, a piston accommodated in a translationally movable manner in the cylinder bottom dead center reached in the context of the intake stroke.

Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Bedingt durch den ungebrochenen Trend des Downsizings zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, mit verbrennungsmotorischem Antrieb steigen das spezifische Drehmoment und die spezifische Leistung von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Ottomotoren, immer weiter an. Ermöglicht wird dies unter anderem durch eine sogenannte Aufladung der beispielsweise mit einer Kraftstoff-Direkteinspritzung ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine. Unter der Aufladung ist zu verstehen, dass dem als Brennraum ausgebildeten Zylinder zumindest verdichtete Luft zugeführt wird, welche mittels wenigstens eines Verdichters verdichtet wird. Der Verdichter ist beispielsweise ein Verdichter eines Abgasturboladers, mittels welchem die zuvor genannte Aufladung durchgeführt werden kann. Die verdichtete Luft wird auch als Ladeluft bezeichnet, sodass das Versorgen des Zylinders mit verdichteter Luft auch als Aufladen oder Aufladung bezeichnet wird.The invention is based in particular on the following finding: Due to the unbroken trend of downsizing to reduce the CO 2 emissions of motor vehicles, in particular of passenger cars, with internal combustion engine drive, the specific torque and the specific power of internal combustion engines, in particular gasoline engines, always increase continue on. This is made possible, among other things, by a so-called charging of the combustion engine equipped, for example, with direct fuel injection. Under the charge is to be understood that at least compressed air is supplied to the cylinder formed as a combustion chamber, which is compressed by means of at least one compressor. The compressor is, for example, a compressor of an exhaust gas turbocharger, by means of which the aforementioned charging can be carried out. The compressed air is also referred to as charge air, so that supplying the cylinder with compressed air is also referred to as charging or charging.

Darüber hinaus ist das Bestreben groß, das Verdichtungsverhältnis der jeweiligen Verbrennungskraftmaschine, welches direkten Einfluss auf den Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine hat, möglichst hoch auszuführen. Somit ist ein Verdichtungsverhältnis von ε=10:1 für einen aufgeladenen Reihen-Vier-Zylinder-Ottomotor mit einer spezifischen Leistung von 100 Kilowatt pro Liter Hubraum heute keine Seltenheit mehr. Mit steigendem Verdichtungsverhältnis wächst jedoch das Risiko für irreguläre Verbrennungen, welche beispielsweise als klopfende Verbrennungen und/oder Vorentflammungen auftreten. Neben klopfmindernden Maßnahmen, die insbesondere zur Darstellung von hohem spezifischem Drehmoment und hoher spezifischer Leistung angewendet werden, stellen die Begrenzung des Drehmoments und eine gleichzeitige Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses eine wirkungsvolle Möglichkeit zur Effizienzsteigerung der auch als Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine dar. Die Drehmomentreduzierung wird durch eine Reduzierung der Zylinderfüllung realisiert. Zur Reduzierung der Zylinderfüllung kommt bei modernen, beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen mit hohem Verdichtungsverhältnis der sogenannte Miller-Zyklus zur Anwendung. Dabei werden die Einlassventile während des Ansaugtakts und somit während des Ansaugens deutlich vor dem Zeitpunkt geschlossen, an dem der Kolben sich am unteren Totpunkt befindet. In Kombination mit einer Aufladung ist auf diese Weise ein sehr effizienter Motorbetrieb möglich. Das frühe Schließen der Einlassventile wirkt sich jedoch üblicherweise nachteilig auf die Ladungsbewegung aus, sodass beispielsweise zum Zündzeitpunkt deutlich ungünstigere Entflammungsbedingungen vorliegen, die die Verbrennung nachteilig beeinflussen können.In addition, the desire is great, the compression ratio of the respective internal combustion engine, which has a direct influence on the efficiency of the internal combustion engine to perform as high as possible. Thus, a compression ratio of ε = 10: 1 for a supercharged inline four-cylinder gasoline engine with a specific power of 100 kilowatts per liter of displacement is no longer a rarity today. With increasing compression ratio, however, the risk of irregular burns, which occur, for example, as knocking burns and / or Vorentflammungen. In addition to knock-reducing measures, which are used in particular for the presentation of high specific torque and high specific power, the limitation of the torque and a simultaneous increase in the compression ratio is an effective way to increase the efficiency of the internal combustion engine also referred to as an internal combustion engine. The torque reduction is achieved by reducing the Cylinder filling realized. In order to reduce cylinder filling, the so-called Miller cycle is used in modern combustion engines of high compression ratio, designed for example as gasoline engines. In this case, the intake valves are closed during the intake stroke and thus during the intake significantly before the time when the piston is at the bottom dead center. In combination with a supercharging, a very efficient engine operation is possible in this way. However, the early closing of the intake valves usually has a detrimental effect on the charge movement, so that, for example, significantly less favorable ignition conditions are present at the time of ignition, which can adversely affect the combustion.

Es wurde gefunden, dass die sich einstellende Zylinderfüllung maßgeblich von einer jeweiligen Öffnungsbreite der jeweiligen Ventilerhebungskurve sowie von dem Zeitpunkt abhängt, zu dem das jeweilige Einlassventil schließt. Dieser Zeitpunkt wird auch als Ventilschließen oder als Einlassschließen (ES) bezeichnet. Bei einem Reihen-Vier-Zylinder-Motor mit 2 Litern Hubraum beträgt die Öffnungsbreite einer Ventilerhebungskurve zum Bewirken des Miller-Zyklus des Einlassventils beispielsweise 150 Grad Kurbelwinkel, während eine konventionelle Ventilerhebungskurve, beispielsweise zum Bewirken des konventionellen Otto-Prozesses, eine Öffnungsbreite von circa 165 Grad Kurbelwinkel jeweils bei einem Ventilhub von 2 Millimetern aufweist.It has been found that the adjusting cylinder filling depends significantly on a respective opening width of the respective valve lift curve and on the time at which closes the respective intake valve. This time is also referred to as valve closing or inlet closing (ES). For example, in a 2 liter in-line four cylinder engine, the opening width of a valve lift curve for effecting the intake manifold Miller cycle is 150 degrees crank angle, while a conventional valve lift curve, for example, to effect the conventional Otto process, will have an opening width of approximately 165 Degree crank angle in each case has a valve lift of 2 millimeters.

Zur Steigerung der Effizienz der Verbrennungskraftmaschine wird ein möglichst hohes Verdichtungsverhältnis angestrebt, wodurch die Zylinderfüllung - insbesondere bei Volllast - üblicherweise begrenzt werden muss, damit die Verbrennungskraftmaschine nicht infolge irregulärer Verbrennung Schaden nimmt. Durch die Begrenzung der Füllung mittels des verfrühten Schließens der Einlassventile wird jedoch das Ladungsbewegungsniveau, insbesondere der Tumble, deutlich reduziert, was schlussendlich eine signifikante Reduzierung der turbulenten kinetischen Energie (TKE), insbesondere zum Zündzeitpunkt, zur Folge hat. Diesem Sachverhalt kann nach heutigem Stand der Technik mittels unterschiedlicher Maßnahmen begegnet werden. Zu diesen unterschiedlichen Maßnahmen gehören beispielsweise ladungsbewegungssteigernde Maßnahmen, die in der Folge zu einer Steigerung der TKE führen können. Zu solchen ladungsbewegungssteigernden Maßnahmen gehören beispielsweise:

  • - Erhöhung des Ladungsbewegungsniveaus mittels Einlasskanaloptimierung
  • - Erhöhung des Ladungsbewegungsniveaus mittels Nutzung einer Ladungsbewegungsklappe oder eines ähnlichen Stellglieds
  • - Erhöhung der Ladungsbewegung mittels einer Einlassventilmaskierung, wie dies beispielsweise in der DE 198 08 574 A1 beschrieben ist.
To increase the efficiency of the internal combustion engine the highest possible compression ratio is sought, whereby the cylinder filling - especially at full load - usually has to be limited, so that the internal combustion engine is not damaged as a result of irregular combustion. However, limiting the charge by prematurely closing the intake valves significantly reduces the charge motion level, particularly the tumble, ultimately resulting in a significant reduction in Turbulent Kinetic Energy (TKE), particularly at the time of ignition. This state of affairs can be counteracted according to the current state of the art by means of different measures. These different measures include, for example, cargo movement-enhancing measures, which can subsequently lead to an increase in TKE. Such charge-motion-enhancing measures include, for example:
  • - Increasing the charge movement level by means of intake channel optimization
  • - Increasing the charge movement level by using a charge movement flap or similar actuator
  • - Increasing the charge movement by means of an inlet valve masking, as for example in the DE 198 08 574 A1 is described.

Ferner gehören zu den zuvor genannten Maßnahmen:

  • - Einsatz einer Mehrfacheinspritzung, insbesondere mit später Zündeinspritzung, wodurch die Entflammung verbessert wird
  • - Verwendung einer optimierten Zündanlage, beispielsweise mit gesteigertem Energieeintrag oder einer Koronar-Zündung.
Furthermore, the measures mentioned above include:
  • - Using a multiple injection, especially with later ignition, whereby the ignition is improved
  • - Using an optimized ignition system, for example, with increased energy input or a corona ignition.

Allen oben genannten Maßnahmen ist gemein, dass die vergleichsweise starken Änderungen einer Verbrennungskraftmaschine mit konventioneller Ventilerhebung, das heißt ohne Miller-Zyklus, bedürfen, um den Miller-Zyklus bei gesteigertem Verdichtungsverhältnis unter Verwendung von Miller-Ventilerhebungskurven anwenden zu können. Somit wird beispielsweise eine Ventilerhebungskurve zum Bewirken des Miller-Zyklus auch als Miller-Ventilerhebungskurve bezeichnet. All the above measures have in common that the comparatively strong changes of a conventional valve lift internal combustion engine, ie without a Miller cycle, require to be able to use the Miller cycle with increased compression ratio using Miller valve lift curves. Thus, for example, a valve lift curve for effecting the Miller cycle is also referred to as a Miller valve lift curve.

Mit anderen Worten wurde gefunden, dass es bei Verwendung des Miller-Zyklus beispielsweise anstatt des herkömmlichen Otto-Prozesses zu einer deutlichen Reduzierung von Tumble und TKE kommen kann. Ergänzend wurden Verläufe des Tumble-Niveaus unter Einsatz einer ladungsbewegungssteigernden Maßnahme berechnet. Eine solche ladungsbewegungssteigernde Maßnahme zeigt zwar Wirkung, zu deren Umsetzung bedarf es jedoch - wie bereits erwähnt - einer großen Änderung der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ausgehend von einer Verbrennungskraftmaschine, welche ohne Miller-Zyklus betrieben wird. Darüber hinaus hat die dazu notwendige Reduzierung des effektiven Einlasskanalquerschnitts Nachteile bei hohem Luftmassenstrom, insbesondere bei der Nennleistung.In other words, it has been found that when using the Miller cycle, for example, instead of the conventional Otto process, a significant reduction in tumble and TKE can occur. In addition, tumble level curves were calculated using a charge motion enhancing measure. Although such a charge movement-increasing measure shows effect, but to implement it requires - as already mentioned - a major change in the internal combustion engine, in particular starting from an internal combustion engine, which is operated without Miller cycle. In addition, the necessary reduction of the effective inlet channel cross section has disadvantages in the case of high air mass flow, in particular in the case of the nominal power.

Diese Probleme und Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, da dadurch, dass beide Einlassventile geöffnet und gemäß dem Miller-Zyklus betrieben werden sowie dadurch, dass die wenigstens eine Ventilerhebungskurve das Plateau aufweist, zum einen ein besonders hoher Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine und zum anderen eine besonders hohe und vorteilhafte Ladungsbewegung realisiert werden können. Mit anderen Worten wird die Verbrennungskraftmaschine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem Miller-Zyklus betrieben, um einen besonders hohen Wirkungsgrad zu realisieren. Zur Darstellung eines besonders hohen Verdichtungsverhältnisses wird die Zylinderfüllung mittels der Ventilerhebungskurven reduziert beziehungsweise besonders gering gehalten sowie das Ladungsbewegungsniveau positiv beeinflusst. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau stellt das Plateau der wenigstens einen Ventilerhebungskurve eine Verzögerung des Schließens desjenigen der Einlassventile dar, welches gemäß der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve (Miller-Ventilerhebungskurve) betätigt wird.These problems and disadvantages can be avoided by means of the method according to the invention, since the fact that both inlet valves are opened and operated according to the Miller cycle and characterized in that the at least one valve lift curve has the plateau, on the one hand a particularly high efficiency of the internal combustion engine and on the other a particularly high and advantageous charge movement can be realized. In other words, the internal combustion engine is operated by means of the method according to the Miller cycle in order to realize a particularly high efficiency. To represent a particularly high compression ratio, the cylinder charge is reduced or kept particularly low by means of the valve lift curves and positively influenced the charge movement level. Compared to a conventional Miller non-plateau valve lift curve, the plateau of the at least one valve lift curve represents a delay in closing that of the intake valves actuated according to the plateau valve lift curve (Miller valve lift curve).

Das Einlassventil, welches gemäß der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve betätigt wird, wird im Folgenden auch als Miller-Ventil bezeichnet. Das Plateau ist an der fallenden Flanke der wenigstens einen Ventilerhebungskurve vorgesehen und führt dazu, dass es während des Schließens des Miller-Ventils zu einer Verzögerung kommt im Vergleich zu herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurven, sodass das Miller-Ventil eine längere Zeit als bei einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve, insbesondere bei einem geringen Ventilhub, geöffnet bleibt. Dies bedeutet, dass der jeweilige Öffnungshub auch als Ventilhub bezeichnet wird. Da der jeweilige Öffnungshub beziehungsweise Ventilhub ein von Null unterschiedlicher Ventilhub und größer als Null ist, wird das Miller-Ventil sowohl in dem ersten Teilbereich als auch in dem zweiten Teilbereich der wenigstens einen Ventilerhebungskurve geöffnet, wobei jedoch das Miller-Ventil während des zweiten Teilbereichs weniger weit geöffnet beziehungsweise weiter geschlossen ist als während des ersten Teilbereichs.The inlet valve, which is operated in accordance with the plateau having valve lift curve is hereinafter also referred to as Miller valve. The plateau is provided on the falling edge of the at least one valve lift curve and causes it to decelerate during closing of the Miller valve compared to conventional Miller valve lift curves, so the Miller valve lasts longer than a conventional Miller valve Valve lift curve, especially at a low valve lift, remains open. This means that the respective opening stroke is also referred to as valve lift. Since the respective opening stroke or valve lift is a non-zero valve lift and greater than zero, the Miller valve is opened in both the first and second portions of the at least one valve lift curve, however, the Miller valve less during the second portion is wide open or closed further than during the first subarea.

Vorzugsweise weist die wenigstens eine Ventilerhebungskurve in dem ersten Teilbereich eine geringere Öffnungsbreite sowie einen geringeren Maximalhub als eine konventionelle Ventilerhebungskurve auf, wodurch ein besonders vorteilhafter Miller-Zyklus realisierbar ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurven führt das Plateau der wenigstens einen Ventilerhebungskurve zu einem verlängerten Öffnen des Miller-Ventils, insbesondere mit verringertem Ventilhub. Dieses verlängerte Öffnen des Miller-Ventils mit verringertem Ventilhub hat eine Zunahme der Ladungsbewegung im Zylinder zur Folge. Zum einen ist dies die Folge des geringen Ventilöffnungsquerschnitts, wodurch die Geschwindigkeit von einströmender Frischluft beziehungsweise einströmendem Gas gesteigert wird. Zum anderen wird das Miller-Ventil zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen, sodass das Ladungsbewegungsniveau auch dadurch gesteigert werden kann.Preferably, the at least one valve lift curve in the first portion has a smaller opening width and a smaller maximum lift than a conventional valve lift curve, whereby a particularly advantageous Miller cycle can be realized. Compared to conventional Miller valve lift curves, the plateau of the at least one valve lift curve results in extended opening of the Miller valve, particularly with reduced valve lift. This prolonged opening of the Miller valve with reduced valve lift results in an increase in charge motion in the cylinder. On the one hand, this is the consequence of the small valve opening cross-section, whereby the velocity of incoming fresh air or incoming gas is increased. On the other hand, the Miller valve is closed at a later time, so that the charge movement level can also be increased thereby.

Darüber hinaus ist es denkbar, die Einlassventile derart zu betätigen, dass über die Einlassventile in den Zylinder einströmendes und zumindest Luft beziehungsweise vorliegend Frischluft umfassendes Gas eine Drall- und/oder Tumbleströmung aufweist. Auch eine solche, vorteilhafte Drall- und/oder Tumbleströmung kann durch das Betätigen der Einlassventile im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden.Moreover, it is conceivable to actuate the intake valves in such a way that gas flowing in through the intake valves into the cylinder and comprising at least air or in the present case fresh air has a swirling and / or tumble flow. Such an advantageous swirling and / or Tumbleströmung can be realized by operating the inlet valves in the context of the method according to the invention.

Es wurde gefunden, dass das erfindungsgemäße Verfahren einen besonders effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durch signifikante Anhebung des Verdichtungsverhältnisses unter Anwendung des Miller-Zyklus ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Betätigung der Einlassventile können das Ladungsbewegungsniveau sowie die turbulente kinetische Energie zum Zündzeitpunkt deutlich gesteigert werden, was sich positiv auf die Verbrennung, den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auswirkt. Die Umsetzung kann dabei kostengünstig erfolgen, da sich die Verbrennungskraftmaschine lediglich durch ihren Kolben und beispielsweise ihre Nockenwelle zum Betätigen der Einlassventile von einer konventionellen Verbrennungskraftmaschine mit nicht reduzierter Füllung unterscheidet. Durch den Kolben kann das Verdichtungsverhältnis besonders groß ausgestaltet werden, wobei durch die Nockenwelle die entsprechende Betätigung der Einlassventile bewirkt werden kann. Insbesondere können folgende Vorteile mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden:

  • - kostengünstige Lösung zur Anwendung des Müller-Zyklus
  • - Steigerung der Ladungsbewegung der TKE
  • - Verbesserung der Gemischbildung
  • - Verbesserung der Verbrennung
  • - geringe Unruhe
  • - Reduzierung von Kraftstoffverbrauch, CO2-Ausstoß und Schadstoffemissionen
  • - signifikanter Verbrauchsvorteil im realen Betrieb.
It has been found that the method according to the invention enables a particularly efficient operation of the internal combustion engine by significantly increasing the compression ratio using the Miller cycle. The inventive actuation of the intake valves, the charge movement level and the turbulent kinetic energy at the ignition can be significantly increased, which has a positive effect on the combustion, fuel consumption and pollutant emissions during operation of the internal combustion engine. The implementation can be cost-effective, since the internal combustion engine only by their pistons and For example, their camshaft for actuating the intake valves differs from a conventional internal combustion engine with non-reduced charge. By the piston, the compression ratio can be made particularly large, wherein the corresponding actuation of the intake valves can be effected by the camshaft. In particular, the following advantages can be realized by means of the method according to the invention:
  • - cost-effective solution for using the Müller cycle
  • - Increasing the charge movement of the TKE
  • - Improvement of mixture formation
  • - Improvement of combustion
  • - little restlessness
  • - Reduction of fuel consumption, CO 2 emissions and pollutant emissions
  • - Significant consumption advantage in real operation.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen beide Ventilerhebungskurven einen jeweiligen ersten Teilbereich mit einem ersten Öffnungshub und einen jeweiligen auf den jeweiligen ersten Teilbereich folgenden zweiten Teilbereich mit einem jeweiligen Plateau auf, das jeweils eine gegenüber dem jeweiligen ersten Öffnungshub geringeren zweiten Öffnungshub aufweist. Somit sind beide Ventilerhebungskurven als Miller-Ventilerhebungskurven mit einem Plateau ausgestaltet, durch welches das jeweilige Schließen des jeweiligen Einlassventils - gegenüber einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve - verzögert wird. Hierdurch kann dem über die Einlassventile in den Zylinder einströmenden Gas eine besonders vorteilhafte, insbesondere tumble- und/oder drallförmige, Strömung aufgeprägt werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung darstellbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, both valve lift curves have a respective first partial region with a first opening stroke and a respective second partial region following the respective first partial region with a respective plateau, which in each case has a smaller second opening stroke than the respective first opening stroke. Thus, both valve lift curves are designed as Miller valve lift curves with a plateau, by which the respective closing of the respective intake valve - compared to a conventional Miller valve lift curve - is delayed. As a result, a particularly advantageous, in particular tumble- and / or swirl-shaped, flow can be impressed on the gas flowing into the cylinder via the inlet valves, as a result of which a particularly advantageous charge movement can be represented.

Um eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung und somit einen besonders effizienten Betrieb sowie eine sehr gute Laufruhe zu realisieren, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zumindest jeweilige Teile der Ventilerhebungskurven versetzt zueinander angeordnet sind.In order to realize a particularly advantageous charge movement and thus a particularly efficient operation and a very good running smoothness, it is provided in a further embodiment of the invention that at least respective parts of the valve lift curves are arranged offset from one another.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eines der Einlassventile später als das andere Einlassventil geschlossen. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung realisiert werden, wodurch irregulären Verbrennungen entgegengewirkt werden kann.In another embodiment of the invention, one of the intake valves is closed later than the other intake valve. As a result, a particularly advantageous charge movement can be realized, whereby irregular burns can be counteracted.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der erste Öffnungshub in einem Bereich von einschließlich 3 Millimeter bis einschließlich 5 Millimeter liegt. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Füllung realisiert werden.It has proven to be particularly advantageous if the first opening stroke is in a range of from 3 millimeters to 5 millimeters inclusive. As a result, a particularly advantageous filling can be realized.

Um einen besonders effizienten Betrieb zu realisieren, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Öffnungshub in einem Bereich von einschließlich 1,5 Millimeter bis einschließlich 2,5 Millimeter liegt.In order to realize a particularly efficient operation, it is provided in a further embodiment of the invention that the second opening stroke is in a range of from 1.5 millimeters to 2.5 millimeters inclusive.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Teilbereich eine Öffnungsdauer oder Öffnungsbreite aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 50 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 130 Grad Kurbelwinkel liegt. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Betrieb realisiert werden.A further embodiment is characterized in that the first subregion has an opening duration or opening width which lies in a range of, inter alia, 50 degrees crank angle up to and including 130 degrees crank angle. As a result, a particularly advantageous operation can be realized.

Um einen besonders effizienten Betrieb zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Teilbereich eine Öffnungsdauer oder Öffnungsbreite aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 20 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 60 Grad Kurbelwinkel liegt.In order to realize a particularly efficient operation, it is provided in a further embodiment of the invention that the second portion has an opening duration or opening width, which is in a range of including 20 degrees crank angle up to and including 60 degrees crank angle.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichtungsverhältnis (ε) betrieben, welches in einem Bereich von einschließlich 11:1 bis einschließlich 14:1 liegt. Dadurch kann ein besonders hoher Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine dargestellt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the internal combustion engine is operated with a compression ratio (ε) which lies in a range of 11: 1 inclusive to 14: 1 inclusive. As a result, a particularly high efficiency of the internal combustion engine can be represented.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor betrieben wird, wodurch ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the internal combustion engine is operated as a gasoline engine, whereby a particularly efficient operation can be represented.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, bei welchem beide, einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine zugeordnete Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven an ihrer fallenden Flanke ein Plateau aufweist;
  • 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines weiteren Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine;
  • 4 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines weiteren Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine;
  • 5 eine schematische Perspektivansicht des Zylinders zum Veranschaulichen einer Tumbleströmung;
  • 6 eine schematische Perspektivansicht des Zylinders zum Veranschaulichen einer Drallströmung; und
  • 7 ein Diagramm zum Veranschaulichen von Parametern der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve.
The drawing shows in:
  • 1 3 is a diagram illustrating a first embodiment of a method according to the invention for operating an internal combustion engine, in which both inlet valves associated with a cylinder of the internal combustion engine are actuated in accordance with a respective valve lift curve and according to the Miller cycle, wherein at least one of the valve lift curves has a plateau on its falling flank;
  • 2 a diagram illustrating a second embodiment of the method according to the invention;
  • 3 a diagram illustrating a further method for operating an internal combustion engine;
  • 4 a diagram illustrating a further method for operating an internal combustion engine;
  • 5 a schematic perspective view of the cylinder to illustrate a Tumbleströmung;
  • 6 a schematic perspective view of the cylinder for illustrating a swirl flow; and
  • 7 a diagram illustrating parameters of the plateau having valve lift curve.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Diagramm, anhand dessen im Folgenden eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine erläutert wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist als Hubkolbenmaschine ausgebildet und Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei einen als Zylinder ausgebildeten Brennraum auf, in welchem während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen. Hierzu werden in den Zylinder ein wenigstens Luft beziehungsweise Frischluft umfassendes Gas sowie ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine eingebracht, wodurch ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Zylinder entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird beispielsweise, insbesondere zu einem Zündzeitpunkt, gezündet und dadurch verbrannt. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Ottomotor ausgebildet, sodass das Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels einer Fremdzündeinrichtung, insbesondere durch eine Zündkerze, gezündet wird. 1 shows a diagram, based on which a first embodiment of a method for operating an internal combustion engine is explained below. The internal combustion engine is designed as a reciprocating piston engine and part of a drive train of a motor vehicle, which is designed for example as a motor vehicle, especially as a passenger car, and driven by means of the internal combustion engine. The internal combustion engine in this case has a combustion chamber designed as a cylinder, in which combustion processes take place during a fired operation of the internal combustion engine. For this purpose, a gas comprising at least air or fresh air as well as a fuel, in particular a liquid fuel, for operating the internal combustion engine are introduced into the cylinder, whereby a fuel-air mixture is formed in the cylinder. The fuel-air mixture is ignited, for example, in particular at an ignition point, and thereby burned. The internal combustion engine is designed for example as a gasoline engine, so that the fuel-air mixture by means of a spark ignition device, in particular by a spark plug ignited.

In dem Zylinder ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen. Der Kolben ist zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt translatorisch bewegbar. Beispielsweise während eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine bewegt sich der Kolben, insbesondere aus seinem oberen Totpunkt, in Richtung des unteren Totpunkts beziehungsweise in den unteren Totpunkt, wobei beispielsweise das zuvor genannte Gas zumindest während eines Teils des Ansaugtakts in den Zylinder eingebracht beziehungsweise eingeleitet wird.In the cylinder, a piston is received translationally movable. The piston is translationally movable between a bottom dead center and a top dead center. For example, during an intake stroke of the internal combustion engine, the piston moves, in particular from its top dead center, in the direction of bottom dead center or in the bottom dead center, for example, wherein the aforementioned gas is introduced or introduced into the cylinder at least during a portion of the intake stroke.

Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens zwei dem Zylinder zugeordnete Einlasskanäle auf, über welche das Gas - wenn die Einlasskanäle freigegeben sind - in den Zylinder eingeleitet wird. Dabei ist dem jeweiligen Einlasskanal ein als Einlassventil ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet, sodass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens zwei dem Zylinder zugeordnete Einlassventile umfasst. Das jeweilige Einlassventil ist zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung translatorisch bewegbar. Bei seiner Bewegung aus der Schließstellung in die Offenstellung führt das jeweilige Einlassventil einen Hub aus, welcher auch als Öffnungshub oder Ventilhub bezeichnet wird.In this case, the internal combustion engine has at least two inlet channels assigned to the cylinder, via which the gas - when the inlet channels are released - is introduced into the cylinder. In this case, a gas exchange valve designed as an inlet valve is assigned to the respective inlet channel, so that the internal combustion engine comprises at least two inlet valves assigned to the cylinder. The respective inlet valve is translationally movable between a closed position and at least one open position. During its movement from the closed position to the open position, the respective inlet valve performs a stroke, which is also referred to as opening stroke or valve stroke.

Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise wenigstens eine den Einlassventilen zugeordnete Nockenwelle auf, mittels welcher die Einlassventile betätigt und dadurch insbesondere geöffnet werden. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, von welcher die Nockenwelle antreibbar ist. Die Abtriebswelle ist um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine drehbar. Da die Nockenwelle von der Abtriebswelle angetrieben wird, und da die Einlassventile mittels der Nockenwelle betätigt werden, korrespondieren jeweilige Drehstellungen der Kurbelwelle mit jeweiligen Zeitpunkten, zu denen die Einlassventile geöffnet und geschlossen werden. Die Drehstellungen der Kurbelwelle werden auch als Grad Kurbelwinkel [°KW] bezeichnet, sodass beispielsweise jeweilige Zeitpunkte, zu denen die Einlassventile geöffnet oder geschlossen werden, in der Einheit „Grad Kurbelwinkel“ ausgedrückt werden. Ferner werden beispielsweise jeweilige Zeitspannen, während welchen die jeweiligen Einlassventile geöffnet sind beziehungsweise offen gehalten werden, in Grad Kurbelwinkel ausgedrückt.In this case, the internal combustion engine has, for example, at least one camshaft assigned to the intake valves, by means of which the intake valves are actuated and thereby in particular opened. Furthermore, the internal combustion engine has a crankshaft designed as an output shaft from which the camshaft is driven. The output shaft is rotatable about an axis of rotation relative to a housing element of the internal combustion engine. Since the camshaft is driven by the output shaft, and since the intake valves are operated by the camshaft, respective rotational positions of the crankshaft correspond to respective times at which the intake valves are opened and closed. The rotational positions of the crankshaft are also referred to as degrees of crank angle [° CA], so that, for example, respective timings at which the intake valves are opened or closed are expressed in the unit "degrees crank angle". Further, for example, respective periods during which the respective intake valves are opened and kept open are expressed in degrees crank angle.

Dabei zeigt 1 ein Diagramm 10, auf dessen Abszisse 12 die Grad Kurbelwinkel aufgetragen sind. Ferner ist auf der Ordinate 14 des Diagramms 10 der Ventilhub aufgetragen.It shows 1 a diagram 10 , on the abscissa 12 the degrees crank angle are plotted. Further, on the ordinate 14 of the diagram 10 applied the valve lift.

Dem Zylinder ist ferner wenigstens ein Auslasskanal zugeordnet. Aus der Zündung und der daran anschließenden Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Das Abgas kann über den Auslasskanal aus dem Zylinder abgeführt werden. Dabei ist dem Auslasskanal ein als Auslassventil ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet, welches zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung translatorisch bewegbar ist. Somit führt auch das Auslassventil bei seiner Bewegung aus der Schließstellung in die Offenstellung einen Ventilhub aus. Dabei ist beispielsweise dem Auslassventil eine weitere Nockenwelle zugeordnet, mittels welcher das Auslassventil betätigt und dadurch insbesondere geöffnet wird.The cylinder is also associated with at least one outlet channel. From the ignition and the subsequent combustion of the fuel-air mixture exhaust gas of the internal combustion engine results. The exhaust gas can be discharged from the cylinder via the outlet channel. In this case, a gas exchange valve designed as an outlet valve is associated with the outlet channel, which between a closed position and at least one Open position is translationally movable. Thus, the exhaust valve performs a valve lift in its movement from the closed position to the open position. In this case, for example, the exhaust valve associated with a further camshaft, by means of which actuates the exhaust valve and thereby in particular is opened.

Die Betätigung und somit die Bewegung des Auslassventils aus der Schließstellung in die Offenstellung und wieder zurück in die Schließstellung erfolgen gemäß beziehungsweise auf Basis einer in das in 1 gezeigte Diagramm 10 eingetragenen Ventilerhebungskurve 16, welche auch als Auslass-Ventilerhebungskurve bezeichnet wird. Auch die jeweilige Betätigung und somit die jeweilige Bewegung der jeweiligen Einlassventile aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung und zurück in die Schließstellung werden durch jeweilige Ventilerhebungskurven 18 und 20 charakterisiert beziehungsweise auf Basis der beziehungsweise gemäß den Ventilerhebungskurven 18 und 20 durchgeführt. Dabei ist beispielsweise die Ventilerhebungskurve 18 einem ersten der Einlassventile zugeordnet, wobei die Ventilerhebungskurve 20 dem zweiten Einlassventil zugeordnet ist.The actuation and thus the movement of the exhaust valve from the closed position to the open position and back to the closed position carried out according to or on the basis of a in the in 1 shown diagram 10 registered valve lift curve 16 , which is also referred to as outlet valve lift curve. Also, the respective actuation and thus the respective movement of the respective intake valves from the respective closed position into the respective open position and back into the closed position by respective valve lift curves 18 and 20 characterized or based on or according to the valve lift curves 18 and 20 carried out. In this case, for example, the valve lift curve 18 associated with a first of the intake valves, wherein the valve lift curve 20 associated with the second inlet valve.

Bei dem Verfahren werden beide Einlassventile zumindest während eines Teils des Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet, sodass die Einlassventile zumindest während des Teils des Ansaugtakts gleichzeitig geöffnet sind beziehungsweise offen gehalten werden.In the method, both intake valves are actuated and thereby opened at least during a part of the intake stroke of the internal combustion engine, so that the intake valves are simultaneously opened or kept open at least during the part of the intake stroke.

Um nun einen besonders effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, werden beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve 18 beziehungsweise 20 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt, sodass im Zuge des Ansaugtakts beide Einlassventile ihre Schließstellungen erreichen beziehungsweise einnehmen, bevor der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht beziehungsweise sich in einem unteren Totpunkt befindet. Somit werden die Einlassventile beispielsweise im Vergleich zu dem herkömmlichen Otto-Prozess wesentlich früher geschlossen. Somit wird das erste Einlassventil gemäß der Ventilerhebungskurve 18 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt, wobei das zweite Einlassventil gemäß der Ventilerhebungskurve 20 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt wird. Da somit mittels der Ventilerhebungskurven 18 und 20 der Miller-Zyklus bewirkt wird, werden die Ventilerhebungskurven 18 und 20 auch als Miller-Ventilerhebungskurven bezeichnet.In order to be able to realize a particularly efficient operation of the internal combustion engine, both intake valves are according to a respective valve lift curve 18 respectively 20 and operated according to the Miller cycle, so that in the course of the intake stroke, both intake valves reach or assume their closed positions before the piston reaches its bottom dead center or is in a bottom dead center. Thus, the intake valves are closed much earlier, for example, compared to the conventional Otto process. Thus, the first intake valve becomes according to the valve lift curve 18 and operated in accordance with the Miller cycle, wherein the second intake valve according to the valve lift curve 20 and operated according to the Miller cycle. Since thus by means of the valve lift curves 18 and 20 the Miller cycle is effected, the valve lift curves 18 and 20 also referred to as Miller valve lift curves.

Bei der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass, während die Ventilerhebungskurve 20 eine herkömmliche Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau ist, die Ventilerhebungskurve 18 einen ersten Teilbereich 22 mit einem ersten, insbesondere maximalen Öffnungshub 24 und einen auf den ersten Teilbereich 22, insbesondere mit zunehmendem Grad Kurbelwinkel, folgenden zweiten Teilbereich 26 mit einem Plateau 27 aufweist, das einen zweiten, insbesondere maximalen, Öffnungshub 28 (7) aufweist. Dabei ist der zweite Öffnungshub 28 geringer als der erste Öffnungshub 24. Der jeweilige Öffnungshub 24 beziehungsweise 28 wird auch als Ventilhub bezeichnet und ist größer als 0.At the in 1 illustrated first embodiment of the method, it is provided that, while the valve lift curve 20 a conventional Miller valve lift curve without plateau is the valve lift curve 18 a first subarea 22 with a first, in particular maximum opening stroke 24 and one on the first section 22 , in particular with increasing degree of crank angle, the following second partial area 26 with a plateau 27 having a second, in particular maximum, opening stroke 28 ( 7 ) having. Here is the second opening stroke 28 less than the first opening stroke 24 , The respective opening stroke 24 respectively 28 is also called valve lift and is greater than 0.

Aus 1 ist besonders gut erkennbar, dass die Ventilerhebungskurve 18 an ihrer fallenden Flanke 30, in deren Bereich sich das zweite Einlassventil in Richtung seiner Schließstellung bewegt, das Plateau 27 aufweist. Somit kommt es gegenüber der als herkömmliche Miller-Ventilerhebungskurve ausgebildeten Ventilerhebungskurve 20 zu einer Verzögerung des Schließens des ersten Einlassventils, sodass es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, dass das erste Einlassventil später als das zweite Einlassventil geschlossen wird beziehungsweise schließt und somit seine Schließstellung erreicht.Out 1 is particularly well recognizable that the valve lift curve 18 on her falling flank 30 , in the region of which the second inlet valve moves in the direction of its closed position, the plateau 27 having. Thus, it comes opposite to the valve lift curve formed as a conventional Miller valve lift curve 20 to a delay of the closing of the first intake valve, so that it is provided in the first embodiment that the first intake valve is closed later than the second intake valve or closes and thus reaches its closed position.

Die Einlassventile werden zumindest in einem ersten Betriebszustand gemäß den Ventilerhebungskurven 18 und 20 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt. Beispielsweise in einem von dem ersten Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand wird das jeweilige Einlassventil gemäß einer jeweiligen, von den Ventilerhebungskurven 18 und 20 unterschiedlichen dritten Ventilerhebungskurve 32 betätigt. Beispielsweise wird mittels der dritten Ventilerhebungskurve 32 der herkömmliche Otto-Prozess bewirkt, sodass das jeweilige Einlassventil in dem zweiten Betriebszustand später als in dem ersten Betriebszustand geschlossen wird. Beispielsweise wird die Verbrennungskraftmaschine bei Volllast in dem ersten Betriebszustand betrieben. Um beispielsweise die Ventilerhebungskurve 18 beziehungsweise das Plateau 27 zu ermöglichen, wird beispielsweise ein schmaler Einlassnocken mit einem Plateau an seiner fallenden Flanke verwendet, sodass das erste Einlassventil mittels des schmalen Einlassnockens betätigt wird.The intake valves are at least in a first operating state according to the valve lift curves 18 and 20 and operated according to the Miller cycle. For example, in a different from the first operating state, the second operating state, the respective intake valve according to a respective, of the valve lift curves 18 and 20 different third valve lift curve 32 actuated. For example, by means of the third valve lift curve 32 the conventional Otto process causes, so that the respective intake valve is closed later in the second operating state than in the first operating state. For example, the internal combustion engine is operated at full load in the first operating state. For example, the valve lift curve 18 or the plateau 27 For example, a narrow intake cam having a plateau on its trailing edge is used such that the first intake valve is actuated by means of the narrow intake cam.

Ferner ist es denkbar, den ersten Betriebszustand und somit den Miller-Zyklus in der Teillast und somit bei frühem Einlassschließen (FES) durchzuführen, insbesondere durch Hubumschaltung. Wie ferner aus 1 erkennbar ist, wird durch die Ventilerhebungskurve 32 ein wesentlich größerer maximaler Ventilhub des jeweiligen Einlassventils bewirkt als durch die jeweilige Miller-Ventilerhebungskurve. Die unterschiedlichen Betriebszustände und somit die unterschiedlichen Ventilhübe der Einlassventile können durch die genannte Ventilhubumschaltung bewirkt werden. Wird beispielsweise der Miller-Zyklus in der Teillast durchgeführt, so wird bei der Volllast ein konventioneller Einlassnocken verwendet, mittels welchem beispielsweise die Ventilerhebungskurve 32 bewirkt werden kann. Dabei weist der konventionelle Einlassnocken beispielsweise eine Breite von circa 165 Grad Kurbelwinkel bei einem Ventilhub von 2 Millimetern auf. Dadurch, dass bei der ersten Ausführungsform das erste Einlassventil mittels der das Plateau 27 aufweisenden Ventilerhebungskurve 18 und das zweite Einlassventil mittels der konventionellen Miller-Ventilerhebungskurve (Ventilerhebungskurve 20) betätigt wird, kann eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung in dem Zylinder realisiert werden. Dabei strömt beispielsweise das Gas mit einer Tumble- und/oder Drallströmung in den Zylinder ein.Furthermore, it is conceivable to carry out the first operating state and thus the Miller cycle in the partial load and thus at early intake closing (FES), in particular by means of stroke switching. As further out 1 is recognizable by the valve lift curve 32 causes a much larger maximum valve lift of the respective intake valve than by the respective Miller valve lift curve. The different operating conditions and thus the different valve strokes of the intake valves can be effected by said valve lift switching. For example, if the Miller cycle is performed in partial load, then the Full load a conventional intake cam used by means of which, for example, the valve lift curve 32 can be effected. In this case, the conventional intake cam, for example, a width of about 165 degrees crank angle at a valve lift of 2 millimeters. Characterized in that in the first embodiment, the first inlet valve by means of the plateau 27 having valve lift curve 18 and the second intake valve by means of the conventional Miller valve lift curve (valve lift curve 20 ), a particularly advantageous charge movement in the cylinder can be realized. In this case, for example, the gas flows into the cylinder with a tumble and / or swirling flow.

Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Einlassventile zeitgleich geöffnet werden. Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Einlassventile zeitversetzt geöffnet werden. Mit anderen Worten fallen jeweilige Öffnungszeitpunkte, zu denen die Einlassventile geöffnet werden beziehungsweise zu denen mit dem Öffnen der Einlassventile begonnen wird, bei der ersten Ausführungsform zusammen. Ferner ist es denkbar, dass die Öffnungszeitpunkte nicht zusammenfallen, sondern auseinanderfallen, sodass beispielsweise mit dem Öffnen der Einlassventile zeitversetzt beziehungsweise nacheinander begonnen wird.In the first embodiment, it is provided that the intake valves are opened at the same time. Alternatively, it is conceivable that the intake valves are opened with a time delay. In other words, respective opening timings at which the intake valves are opened or started to open the intake valves in the first embodiment coincide. Further, it is conceivable that the opening times do not coincide, but fall apart, so that, for example, with the opening of the intake valves is delayed or started in succession.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher beide Ventilerhebungskurven 18 und 20 den jeweiligen ersten Teilbereich 22 mit dem jeweiligen ersten Öffnungshub 24 und den jeweiligen, auf den jeweiligen ersten Teilbereich 22 folgenden zweiten Teilbereich 26 mit dem jeweiligen Plateau 27 aufweisen. Bei der zweiten Ausführungsform werden die Einlassventile mittels der gleichen Ventilerhebungskurven 18 und 20 betätigt, wobei die Ventilerhebungskurven 18 und 20 deckungsgleich sein können. Bei der in 2 veranschaulichten zweiten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass die an sich gleichen Ventilerhebungskurven 18 und 20 zeitlich versetzt zueinander sind, sodass vorliegend das zweite Einlassventil mittels der Ventilerhebungskurve 20 zeitlich später geöffnet und zeitlich später geschlossen wird als das erste Einlassventil, welches mittels der Ventilerhebungskurve 18 betätigt wird. Auch hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung in dem Zylinder realisiert werden. 2 shows a second embodiment in which both valve lift curves 18 and 20 the respective first subarea 22 with the respective first opening stroke 24 and the respective, to the respective first sub-area 22 following second subarea 26 with the respective plateau 27 exhibit. In the second embodiment, the intake valves become the same valve lift curves 18 and 20 actuated, wherein the valve lift curves 18 and 20 can be identical. At the in 2 illustrated second embodiment is provided, however, that the same in itself valve lift curves 18 and 20 are offset in time to each other, so in this case the second inlet valve by means of the valve lift curve 20 opened later in time and closed later than the first inlet valve, which by means of the valve lift curve 18 is pressed. This also makes it possible to realize a particularly advantageous charge movement in the cylinder.

In 3 ist ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine veranschaulicht, bei welchem beide Ventilerhebungskurven 18 und 20 als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurven ohne Plateau ausgebildet sind. Gemäß 3 erfolgt die Betätigung der Einlassventile zeitlich versetzt zueinander, wobei die Ventilerhebungskurve 20 gegenüber der Ventilerhebungskurve 18 nach spät versetzt ist. Ferner sind die Ventilerhebungskurven 18 und 20 gemäß 3 gleich ausgestaltet.In 3 1 illustrates a method of operating the internal combustion engine, in which both valve lift curves 18 and 20 are designed as conventional Miller valve lift curves without plateau. According to 3 the actuation of the intake valves is offset in time with each other, wherein the valve lift curve 20 opposite the valve lift curve 18 is offset late. Further, the valve lift curves 18 and 20 according to 3 Equally designed.

In 4 ist ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine veranschaulicht, bei welchem die Ventilerhebungskurven 18 und 20 ebenfalls als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurven ohne Plateau ausgebildet sind. Gemäß 4 jedoch sind die Ventilerhebungskurven 18 und 20 nicht gleich ausgebildet, sondern die Ventilerhebungskurve 18 weist einen größeren Ventilhub und eine größere Öffnungsbreite als die Ventilerhebungskurve 20 auf. Mit anderen Worten können sich die Ventilerhebungskurven 18 und 20 in ihrem jeweiligen, insbesondere maximalen, Ventilhub und/oder in ihrer jeweiligen Öffnungsbreite voneinander unterscheiden. Jedoch erfolgt gemäß 4 das Öffnen der Einlassventile zeitgleich, sodass zumindest jeweilige Teile der Ventilerhebungskurven 18 und 20 deckungsgleich sind.In 4 1 illustrates a method of operating the internal combustion engine, in which the valve lift curves 18 and 20 are also designed as conventional Miller valve lift curves without plateau. According to 4 however, the valve lift curves are 18 and 20 not the same design, but the valve lift curve 18 has a larger valve lift and a larger opening width than the valve lift curve 20 on. In other words, the valve lift curves 18 and 20 differ from each other in their respective, in particular maximum, valve lift and / or in their respective opening width. However, according to 4 the opening of the intake valves at the same time, so that at least respective parts of the valve lift curves 18 and 20 are congruent.

5 zeigt eine schematischen Perspektivansicht des in 5 mit 34 bezeichneten Zylinders. Dabei sind in 5 auch die Einlasskanäle erkennbar mit 36 und 38 bezeichnet, wobei beispielsweise der Einlasskanal 36 dem ersten Einlassventil und der Einlasskanal 38 dem zweiten Einlassventil zugeordnet ist. In 5 veranschaulichen Richtungspfeile 40 die zuvor genannte Tumbleströmung, welche beispielsweise durch entsprechendes Betätigen der Einlassventile realisierbar ist. 5 shows a schematic perspective view of the in 5 with 34 designated cylinder. Here are in 5 also the inlet channels recognizably designated 36 and 38, wherein, for example, the inlet channel 36 the first intake valve and the intake passage 38 associated with the second inlet valve. In 5 illustrate directional arrows 40 the aforementioned Tumbleströmung, which can be realized for example by corresponding actuation of the intake valves.

6 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Zylinders 34, wobei in 6 durch Pfeile 42 die zuvor genannte Drallströmung veranschaulicht ist. Eine solche Drallströmung in dem Zylinder 34 ist beispielsweise durch die zuvor beschriebene Betätigung der Einlassventile realisierbar. 6 shows a schematic perspective view of the cylinder 34 , where in 6 through arrows 42 the aforementioned swirl flow is illustrated. Such a swirl flow in the cylinder 34 is realized, for example, by the previously described actuation of the intake valves.

7 zeigt das Diagramm 10 gemäß 1, wobei in 7 der Übersicht wegen lediglich die Ventilerhebungskurve 16 und die Ventilerhebungskurve 18 gezeigt sind. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Ventilerhebungskurve 18 können ohne weiteres auch auf die Ventilerhebungskurve 20 übertragen werden und umgekehrt. Der in 7 mit 24 bezeichnete erste, insbesondere maximale, Öffnungshub des ersten Teilbereichs 22 und der in 7 mit 28 bezeichnete zweite, insbesondere maximale, Öffnungshub des das Plateau 27 aufweisenden zweiten Teilbereichs 26 sind jeweilige Parameter der Ventilerhebungskurve 18. Ein weiterer Parameter ist eine Öffnungsbreite 44 des ersten Teilbereichs 22. Ein weiterer Parameter der Ventilerhebungskurve 18 ist eine zweite Öffnungsbreite 46 des zweiten Teilbereichs 26. 7 shows the diagram 10 according to 1 , where in 7 For the sake of clarity, only the valve lift curve 16 and the valve lift curve 18 are shown. The previous and following comments on the valve lift curve 18 can also easily on the valve lift curve 20 be transferred and vice versa. The in 7 with 24 designated first, in particular maximum, opening stroke of the first portion 22 and the in 7 designated 28 second, in particular maximum, opening stroke of the plateau 27 comprising the second subarea 26 are respective parameters of the valve lift curve 18 , Another parameter is an opening width 44 of the first subarea 22 , Another parameter of the valve lift curve 18 is a second opening width 46 of the second subarea 26 ,

Durch das Plateau 27 wird das Schließen des jeweiligen Einlassventils gegenüber einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve verzögert, sodass es gegenüber dem herkömmlichen Miller-Zyklus zu einem verlängerten Öffnen des jeweiligen Einlassventils kommt. Dadurch kann die Füllung gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist. Vorzugsweise liegt der erste Öffnungshub 24 in einem Bereich von einschließlich 3 Millimeter bis einschließlich 5 Millimeter. Ferner liegt die erste Öffnungsbreite 44 vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 50 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 130 Grad Kurbelwinkel. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die zweite Öffnungsbreite 46 in einem Bereich von einschließlich 20 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 60 Grad Kurbelwinkel liegt. Alternativ oder zusätzlich liegt der zweite Öffnungshub 28 in einem Bereich von einschließlich 1,5 Millimeter bis einschließlich 2,5 Millimeter.Through the plateau 27 the closing of the respective intake valve is delayed compared to a conventional Miller valve lift curve, so that There is a prolonged opening of the respective intake valve compared to the conventional Miller cycle. As a result, the filling can be kept low, so that a particularly efficient operation can be displayed. Preferably, the first opening stroke 24 in a range from 3 mm up to and including 5 mm. Furthermore, the first opening width lies 44 preferably in a range of including 50 degrees crank angle up to and including 130 degrees crank angle. It has proved to be particularly advantageous if the second opening width 46 in a range of including 20 degrees crank angle up to and including 60 degrees crank angle. Alternatively or additionally, the second opening stroke 28 in a range of from 1.5 millimeters to 2.5 millimeters inclusive.

Im Folgenden werden Anwendungsbeispiele des Verfahrens beschrieben. Bei den folgenden Anwendungsbeispielen ist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Reihen-Vier-Zylinder-Ottomotor ausgebildet und weist eine Abgasturboaufladung auf. Somit ist wenigstens ein Abgasturbolader vorgesehen, welcher eine Turbine und einen Verdichter aufweist. Die Turbine ist von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Der Verdichter ist von der Turbine antreibbar, wobei mittels des Verdichters die dem Zylinder zuzuführende Luft verdichtet werden kann. Ferner ist die Verbrennungskraftmaschine mit einer Kraftstoff-Direkteinspritzung, insbesondere mit einer Benzin-Direkteinspritzung, ausgebildet, sodass der beispielsweise als Ottokraftstoff beziehungsweise als Benzin ausgebildete flüssige Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine direkt in den Zylinder einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird. Insbesondere sind pro Zylinder vier Ventile vorgesehen. Von diesen vier Ventilen sind zwei Ventile die Einlassventile, wobei die anderen zwei Ventile Auslassventile sind. Ferner liegt das Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine in einem Bereich von einschließlich 11:1 bis einschließlich 14:1. Mit anderen Worten beträgt das Verdichtungsverhältnis ε vorzugsweise: 11 : 1 < ε < 14 : 1.

Figure DE102017003788A1_0001
In the following, application examples of the method will be described. In the following application examples, the internal combustion engine is designed for example as a series four-cylinder gasoline engine and has an exhaust gas turbocharger. Thus, at least one exhaust gas turbocharger is provided which has a turbine and a compressor. The turbine is drivable by the exhaust gas of the internal combustion engine. The compressor can be driven by the turbine, wherein by means of the compressor, the air to be supplied to the cylinder can be compressed. Furthermore, the internal combustion engine with a direct fuel injection, in particular with a direct injection gasoline, designed so that the trained example as gasoline or gasoline liquid fuel for operating the internal combustion engine is injected directly into the cylinder or is injected. In particular, four valves are provided per cylinder. Of these four valves, two valves are the intake valves, with the other two valves being exhaust valves. Further, the compression ratio of the internal combustion engine is in a range of 11: 1 inclusive to 14: 1 inclusive. In other words, the compression ratio ε is preferably: 11 : 1 < ε < 14 : 1.
Figure DE102017003788A1_0001

Bei einem ersten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine einen Hubraum von 1,5 Kubikdezimetern beziehungsweise Litern auf. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf.In a first of the application examples, the internal combustion engine has a cubic capacity of 1.5 cubic decimeters or liters. Further, the internal combustion engine, for example, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters on.

Für das erste Einlassventil und das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter, die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller-Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen. Ferner erfolgt eine gleichzeitige Betätigung der Einlassventile.For example, for the first intake valve and the second intake valve, the first opening stroke 24 two millimeters, the first opening width 44 100 degrees crank angle, the second opening stroke 28 1.8 mm and the second opening width 46 30 degrees crank angle is. The intake valves are thereby opened extended and thus actuated on the basis of the respective Miller valve lift curves, each the plateau 27 exhibit. Furthermore, a simultaneous actuation of the intake valves takes place.

Bei einem zweiten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von zwei Kubikdezimetern, eine Nennleistung von 150 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 320 Newtonmetern auf. Sowohl für das erste Einlassventil als auch für das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter, die erste Öffnungsbreite 44 115 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 40 Grad Kurbelwinkel beträgt. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller-Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen. Dabei erfolgt beispielsweise eine gleichzeitige Betätigung der Einlassventile.In a second of the application examples, the internal combustion engine, for example, a cubic capacity of two cubic decimeters, a rated power of 150 kilowatts and a maximum torque of 320 Newton meters on. For example, for both the first intake valve and the second intake valve, the first opening stroke 24 two millimeters, the first opening width 44 115 degrees crank angle, the second opening stroke 28 1.8 mm and the second opening width 46 40 degrees crank angle is. The intake valves are thereby opened extended and thus actuated on the basis of the respective Miller valve lift curves, each the plateau 27 exhibit. In this case, for example, a simultaneous actuation of the intake valves.

Bei einem dritten der Anwendungsbeispiele beträgt der Hubraum der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise 1,5 Liter. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine bei dem dritten Anwendungsbeispiel beispielsweise eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil und somit die Ventilerhebungskurve 18 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Für das zweite Einlassventil und somit für die zweite Ventilerhebungskurve 20 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Dabei erfolgt beispielsweise eine um 10 Grad Kurbelwinkel zueinander versetzte Betätigung der Einlassventile. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller-Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen.In a third of the application examples, the displacement of the internal combustion engine, for example, 1.5 liters. Further, in the third application example, the internal combustion engine has, for example, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters. For the first intake valve and thus the valve lift curve 18 applies for example, that the first opening stroke 24 two millimeters and the first opening width 44 100 degrees crank angle, the second opening stroke 28 1.8 mm and the second opening width 46 30 degrees crank angle is. For the second intake valve and thus for the second valve lift curve 20 For example, the first opening stroke applies 24 two millimeters and the first opening width 44 100 degrees crank angle, the second opening stroke 28 1.8 mm and the second opening width 46 30 degrees crank angle is. In this case, for example, an offset by 10 degrees crank angle offset operation of the intake valves. The intake valves are thereby opened extended and thus actuated on the basis of the respective Miller valve lift curves, each the plateau 27 exhibit.

Bei einem vierten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von 1,5 Litern, eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil und somit für die Ventilerhebungskurve 18 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 80 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Für das zweite Einlassventil und somit für die zweite Ventilerhebungskurve 20 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel beträgt, wobei der zweite Öffnungshub 28 1,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Dabei erfolgt beispielsweise eine gleichzeitige Betätigung der Einlassventile. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller-Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen.In a fourth of the application examples, the internal combustion engine, for example, a capacity of 1.5 liters, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters on. For the first intake valve and thus for the valve lift curve 18 For example, the first opening stroke applies 24 two millimeters and the first opening width 44 80 degrees crank angle, the second opening stroke 28 1.8 mm and the second opening width 46 30 degrees crank angle is. For the second intake valve and thus for the second valve lift curve 20 For example, the first opening stroke applies 24 two millimeters and the first opening width 44 100 degrees crank angle, the second opening stroke 28 1.8 mm and the second opening width 46 30 degrees crank angle is. In this case, for example, a simultaneous actuation of the intake valves. The intake valves are thereby opened extended and thus actuated on the basis of the respective Miller valve lift curves, each the plateau 27 exhibit.

Bei einem fünften der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von 1,5 Liter, eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil gilt beispielsweise, dass es gemäß dem konventionellen Miller-Zyklus, das heißt gemäß einer Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau betätigt wird, sodass beispielsweise die erste Ventilerhebungskurve 18 als herkömmliche Miller-Erhebungskurve ohne Plateau ausgebildet ist und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub (Ventilhub) von zwei Millimetern und eine Öffnungsbreite von 120 Grad Kurbelwinkel aufweist. Für das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass es gemäß dem konventionellen Miller-Zyklus betrieben wird, sodass die zweite Ventilerhebungskurve 20 beispielsweise als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurve ausgebildet ist und eine Öffnungsbreite von 120 Grad Kurbelwinkel und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub von zwei Millimetern aufweist. Dabei erfolgt beispielsweise eine um 10 Grad Kurbelwinkel zueinander versetzte Betätigung der Einlassventile.In a fifth of the application examples, the internal combustion engine has, for example, a displacement of 1.5 liters, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters. For the first intake valve, for example, it is considered that it is operated according to the conventional Miller cycle, that is, according to a Miller valve lift curve without plateau, so that, for example, the first valve lift curve 18 is designed as a conventional Miller elevation curve without plateau and has a, in particular maximum, opening stroke (valve lift) of two millimeters and an opening width of 120 degrees crank angle. For the second intake valve, for example, it is considered that it is operated according to the conventional Miller cycle, so that the second valve lift curve 20 For example, it is designed as a conventional Miller valve lift curve and has an opening width of 120 degrees crank angle and a, in particular maximum, opening stroke of two millimeters. In this case, for example, an offset by 10 degrees crank angle offset operation of the intake valves.

Bei einem sechsten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von 1,5 Litern, eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil gilt beispielsweise, dass die erste Ventilerhebungskurve 18 als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau ausgebildet ist und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub von zwei Millimetern und eine Öffnungsbreite von 125 Grad Kurbelwinkel aufweist. Für das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass die zweite Ventilerhebungskurve 20 als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau ausgebildet ist und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub von zwei Millimetern und eine Öffnungsbreite von 110 Grad Kurbelwinkel aufweist. Dabei erfolgt beispielsweise eine um 15 Grad Kurbelwinkel zueinander versetzte Betätigung der Einlassventile.For example, in a sixth of the application examples, the internal combustion engine has a capacity of 1.5 liters, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters. For example, for the first intake valve, the first valve lift curve 18 is designed as a conventional Miller valve lift curve without plateau and has a, in particular maximum, opening stroke of two millimeters and an opening width of 125 degrees crank angle. For the second intake valve, for example, the second valve lift curve applies 20 is designed as a conventional Miller valve lift curve without plateau and has a, in particular maximum, opening stroke of two millimeters and an opening width of 110 degrees crank angle. In this case, for example, a 15 degrees crank angle offset from each other actuation of the intake valves.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014018545 A1 [0003]DE 102014018545 A1 [0003]
  • DE 102013020923 A1 [0004]DE 102013020923 A1 [0004]
  • DE 19808574 A1 [0012]DE 19808574 A1 [0012]

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Zylinder (34) und wenigstens zwei dem Zylinder (34) zugeordnete Einlassventile aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, bei welchem beide Einlassventile zumindest während eines Teils eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve (18, 20) und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven (18, 20) einen ersten Teilbereich (22) mit einem ersten Öffnungshub (24) und einen auf den ersten Teilbereich (22) folgenden zweiten Teilbereich (26) mit einem Plateau (27) aufweist, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub (24) geringeren zweiten Öffnungshub (28) aufweist.A method of operating an internal combustion engine having at least one cylinder (34) and at least two intake valves associated with the cylinder (34) in which both intake valves are actuated and thereby opened at least during a portion of an intake stroke of the internal combustion engine, characterized in that both intake valves are in accordance with a respective one of Valve lift curve (18, 20) and operated in accordance with the Miller cycle, wherein at least one of the valve lift curves (18, 20) a first portion (22) with a first opening stroke (24) and a second portion following the first portion (22) (26) having a plateau (27) which has a relation to the first opening stroke (24) smaller second opening stroke (28). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ventilerhebungskurven (18, 20) einen jeweiligen ersten Teilbereich (22) mit einem ersten Öffnungshub (24) und einen jeweiligen auf den jeweiligen ersten Teilbereich (22) folgenden zweiten Teilbereich (26) mit einem jeweiligen Plateau (27) aufweisen, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub (24) geringeren zweiten Öffnungshub (28) aufweist.Method according to Claim 1 , characterized in that both valve lift curves (18, 20) have a respective first partial region (22) with a first opening stroke (24) and a respective second partial region (26) with a respective plateau (27) following the respective first partial region (22). have, with respect to the first opening stroke (24) smaller second opening stroke (28). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jeweilige Teile der Ventilerhebungskurven (18, 20) versetzt zueinander sind.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least respective parts of the valve lift curves (18, 20) are offset from one another. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Einlassventile später als das andere Einlassventil geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that one of the inlet valves is closed later than the other inlet valve. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Öffnungshub (24) in einem Bereich von einschließlich drei Millimeter bis einschließlich fünf Millimeter liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first opening stroke (24) is in a range of from three millimeters to five millimeters inclusive. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Öffnungshub (28) in einem Bereich von einschließlich 1,5 Millimeter bis einschließlich 2,5 Millimeter liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second opening stroke (28) is in a range of from 1.5 millimeters to 2.5 millimeters inclusive. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (22) eine Öffnungsdauer (44) aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 50 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 130 Grad Kurbelwinkel liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first portion (22) has an opening duration (44) which is in a range of including 50 degrees crank angle up to and including 130 degrees crank angle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (26) eine Öffnungsdauer (46) aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 20 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 60 Grad Kurbelwinkel liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second portion (26) has an opening duration (46) which is in a range of including 20 degrees crank angle up to and including 60 degrees crank angle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichtungsverhältnis betrieben wird, welches in einem Bereich von einschließlich 11:1 bis einschließlich 14:1 liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine is operated at a compression ratio which is in a range of 11: 1 inclusive including inclusive 14: 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine is operated as a gasoline engine.
DE102017003788.4A 2017-04-20 2017-04-20 Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle Withdrawn DE102017003788A1 (en)

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