DE102017004929A1

DE102017004929A1 - Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle

Info

Publication number: DE102017004929A1
Application number: DE102017004929.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pausch; Hardy Weymann; Normann Freisinger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-05-20
Filing date: 2017-05-20
Publication date: 2017-11-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer zumindest einen Brennraum aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine mittels eines Direktstarts gestartet und dadurch aus einem deaktivierten Zustand in einen aktivierten Zustand überführt wird (Schritt S2), wobei bei einem dem Direktstart unmittelbar vorweggehenden und zum Herbeiführen des deaktivierten Zustands durchgeführten Abstellvorgang der Verbrennungskraftmaschine deren befeuerter Betrieb beendet und danach zumindest Wasser in den Brennraum eingebracht wird (Schritt S1).The invention relates to a method for operating an internal combustion engine having at least one combustion chamber, in which the internal combustion engine is started by means of a direct start and thereby transferred from a deactivated state to an activated state (step S2), wherein immediately preceding the direct start and for bringing the deactivated state performed stopping operation of the internal combustion engine terminated their fired operation and then at least water is introduced into the combustion chamber (step S1).

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.

Ein solches Verfahren zum Betreiben einer zumindest einen Brennraum aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 103 06 145 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine mittels eines Direktstarts gestartet und dadurch aus einem deaktivierten Zustand in einen aktivierten Zustand überführt. Unter dem Direktstart ist insbesondere ein anlasserloser verbrennungsmotorischer Start der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen, sodass diese nicht etwa mittels eines Anlassers, sondern lediglich dadurch gestartet und somit in ihren aktivierten Zustand beziehungsweise in einen befeuerten Betrieb überführt wird, dass in dem beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum Verbrennungsvorgänge, insbesondere aus einer Ruheposition heraus, bewirkt werden. Unter der Ruheposition ist insbesondere zu verstehen, dass sich vor dem Direktstart eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine nicht dreht, das heißt in der Ruheposition beziehungsweise im Stillstand befindet. Im Rahmen des Direktstarts wird die Abtriebswelle nicht etwa mittels eines Anlassers, das heißt nicht mittels eines Elektromotors, sondern lediglich dadurch in Drehung versetzt, dass in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge bewirkt werden.Such a method for operating an at least one combustion chamber having internal combustion engine, in particular a motor vehicle, for example, is already the DE 103 06 145 A1 to be known as known. In the method, the internal combustion engine is started by means of a direct start and thereby transferred from a deactivated state to an activated state. The direct start is to be understood as meaning, in particular, a starterless internal combustion engine start of the internal combustion engine, so that it is not started by means of a starter, but merely by it and thus converted into its activated state or into a fired operation, that in the combustion chamber designed as a cylinder, for example, combustion processes, in particular from a rest position out, be effected. Under the rest position is to be understood in particular that before the direct start, for example, designed as a crankshaft output shaft of the internal combustion engine does not rotate, that is, in the rest position or at a standstill. As part of the direct start, the output shaft is not rotated by means of a starter, that is, not by means of an electric motor, but merely by causing combustion processes in the combustion chamber.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich der Direktstart besonders vorteilhaft durchführen lässt.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that the direct start can be carried out particularly advantageous.

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 der Direktstart besonders vorteilhaft durchführen lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einem dem Direktstart zeitlich unmittelbar vorweggehenden und zum Herbeiführen des deaktivierten Zustand durchgeführten Abstellvorgangs der Verbrennungskraftmaschine deren befeuerter Betrieb beendet und danach zumindest Wasser, insbesondere ein zumindest Wasser umfassendes Gemisch, in den beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraum eingebracht wird. Insbesondere ist es beispielsweise vorgesehen, dass lediglich Wasser oder ein Wasser-Alkohol-Gemisch, insbesondere ein Wasser-Glykol-Gemisch, oder eine Wasseremulsion in den Brennraum eingebracht wird. Unter dem Merkmal, dass der Abstellvorgang dem Direktstart zeitlich unmittelbar vorweggeht, ist insbesondere zu verstehen, dass zwischen dem Abstellvorgang und dem direkt beziehungsweise unmittelbar darauffolgenden Direktstart kein weiterer Abstellvorgang und kein weiterer Startvorgang, in dessen Rahmen die Verbrennungskraftmaschine auch ihrem deaktivierten Zustand in ihren aktivierten Zustand überführt wird, erfolgt, sondern der deaktivierte Zustand, aus welchem die Verbrennungskraftmaschine mittels des Direktstarts in den aktivierten Zustand überführt wird, wird beziehungsweise wurde mittels genannten, dem Direktstart unmittelbar vorweggehenden Abstellvorgangs bewirkt.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that the direct start can be carried out particularly advantageous, it is provided according to the invention that at a direct start the time immediately ahead and carried out to bring about the deactivated state shutdown of the internal combustion engine ends their fired operation and thereafter at least water, in particular a mixture comprising at least water, is introduced into the combustion space formed, for example, as a cylinder. In particular, it is provided, for example, that only water or a water-alcohol mixture, in particular a water-glycol mixture, or a water emulsion is introduced into the combustion chamber. Under the feature that the shutdown immediately precedes the direct start in time, is to be understood in particular that between the shutdown and the direct or immediately subsequent direct start no further shutdown and no further starting process, in whose framework the internal combustion engine also their deactivated state in its activated state is transferred, but the deactivated state, from which the internal combustion engine is converted by means of the direct start in the activated state, is or was effected by means of said, the direct start immediately preceding shutdown.

Das Wasser beziehungsweise das Gemisch oder die Wasseremulsion kann dabei indirekt und somit beispielsweise über einen Einlasstrakt, das heißt über geöffnete Einlassventile, in den Brennraum eingebracht werden. Alternativ ist es denkbar, dass das Wasser beziehungsweise das Gemisch oder die Emulsion direkt in den Brennraum eingebracht beziehungsweise eingespritzt wird. Das Gemisch umfasst beispielsweise das Wasser und wenigstens einen von Wasser unterschiedlichen Stoff, wobei es sich bei dem Stoff um Alkohol, insbesondere um Glykol, handeln kann.In this case, the water or the mixture or the water emulsion can be introduced into the combustion chamber indirectly and thus, for example, via an inlet tract, that is to say via open inlet valves. Alternatively, it is conceivable that the water or the mixture or the emulsion is introduced or injected directly into the combustion chamber. The mixture comprises, for example, the water and at least one substance other than water, wherein the substance may be alcohol, in particular glycol.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine mehrere, insbesondere als Zylinder ausgebildete Brennräume umfasst, wobei zumindest das Wasser in den bei dem Abstellvorgang zuletzt ansaugenden Brennraum oder in die zwei bei dem Abstellvorgang zuletzt ansaugenden Brennräume oder in alle Brennräume eingebracht wird.It has proven to be particularly advantageous if the internal combustion engine comprises a plurality of combustion chambers designed in particular as cylinders, wherein at least the water is introduced into the combustion chamber last sucking in the shutdown process or into the two combustion chambers last sucking in the shutdown process or into all combustion chambers.

Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass für den Direktstart, das heißt für einen anlasserlosen verbrennungsmotorischen Start aus eine Ruheposition die auch als Zylinderfüllung bezeichnete Füllung, die in der Ruheposition beziehungsweise im Stillstand in dem wenigstens einen Brennraum aufgenommen ist, maßgebend für den Erfolg des Direktstarts ist. Dabei bestimmen die Zusammensetzung und die Temperatur der Zylinderfüllung die darin enthaltene Masse an Frischluft beziehungsweise Sauerstoff. Diese Masse ist die maximal für eine Verbrennung nutzbare Menge an Sauerstoff und somit eine limitierende Größe für die mit der Zylinderfüllung erzielbare Arbeit am Kolben. Mit steigender Kühlmitteltemperatur steigen auch die Zylinderwandtemperatur und damit die Temperatur der Zylinderfüllung, womit deren Dichte abnimmt und damit auch deren Masse. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Direktstart, das heißt der verbrennungsmotorische Start ohne Fremdhilfe in seinem Funktionsbereich im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen aufgeweitet und robuster dargestellt werden.The invention is based in particular on the finding that for the direct start, that is, for a starterless engine start from a rest position, the filling, also referred to as cylinder filling, which is received in the rest position or at rest in the at least one combustion chamber, is decisive for the success of Direct start is. The composition and the temperature of the cylinder filling determine the mass of fresh air or oxygen contained therein. This mass is the maximum amount of oxygen that can be used for combustion and thus a limiting factor for the work on the piston achievable with the cylinder filling. As the coolant temperature rises, so does the cylinder wall temperature and thus the temperature of the cylinder filling, which decreases their density and thus their mass. By the method according to the invention, the direct start, that is, the internal combustion engine start without foreign aid in Its range of operation compared to conventional internal combustion engines expanded and made more robust.

Die Einbringung beziehungsweise Einspritzung des Wassers beziehungsweise des Gemisches oder der Emulsion kann als Direkteinspritzung durchgeführt werden. Hierzu ist beispielsweise ein separater Injektor oder aber ein Doppelnadelinjektor vorgesehen, mittels welchem zumindest das Wasser direkt in den Brennraum eingespritzt werden kann. Ferner kann das Wasser als Kanaleinspritzung, insbesondere mittels eines Mehrlochventils, in den Zylinder eingebracht sein, sodass das Wasser beispielsweise stromauf der Einlassventile in den Einlasstrakt eingespritzt wird. Von dem Einlasstrakt kann beispielsweise das Wasser über die geöffneten Einlassventile in den Brennraum einströmen. Im Rahmen der Direkteinspritzung wird das Wasser stromab der Einlassventile direkt in den Brennraum eingespritzt.The introduction or injection of the water or the mixture or the emulsion can be carried out as a direct injection. For this purpose, for example, a separate injector or a Doppelnadelinjektor is provided by means of which at least the water can be injected directly into the combustion chamber. Furthermore, the water can be introduced into the cylinder as a port injection, in particular by means of a multi-hole valve, so that the water is injected, for example, upstream of the intake valves into the intake tract. From the inlet tract, for example, the water can flow into the combustion chamber via the open inlet valves. As part of the direct injection, the water is injected directly downstream of the intake valves in the combustion chamber.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur 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 a preferred embodiment 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 figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.The drawing shows in the single FIGURE a flowchart for illustrating a method according to the invention for operating an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt ein Flussdiagramm, anhand dessen im Folgenden ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine beschrieben wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildet und umfasst wenigstens einen Brennraum, welcher beispielsweise als Zylinder ausgebildet ist. Insbesondere weist die Verbrennungskraftmaschine mehrere, insbesondere als Zylinder ausgebildete Brennräume auf. In den Brennräumen sind jeweilige Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen. Die jeweiligen Kolben sind über jeweilige Pleuel gelenkig mit einer beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt, sodass die translatorischen Bewegungen der Kolben in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswelle umgewandelt werden können. Über die Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen.The single FIGURE shows a flow chart, by means of which a method for operating an internal combustion engine will be described below. The internal combustion engine is designed for example as a reciprocating piston engine and comprises at least one combustion chamber, which is designed, for example, as a cylinder. In particular, the internal combustion engine has a plurality of combustion chambers, in particular designed as cylinders. In the combustion chambers, respective pistons are received translationally movable. The respective pistons are articulated via respective connecting rods with an output shaft, for example, designed as a crankshaft of the internal combustion engine, so that the translational movements of the piston can be converted into a rotational movement of the output shaft. Via the output shaft, the internal combustion engine can provide torques for driving the motor vehicle.

Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird ein Abstellvorgang der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt. Bei dem Abstellvorgang der Verbrennungskraftmaschine wird deren befeuerter Betrieb beendet. Durch den Abstellvorgang wird die Verbrennungskraftmaschine aus ihrem befeuerten Betrieb und somit aus ihrem aktivierten Zustand in einen unbefeuerten Betrieb und somit in einen deaktivierten Zustand überführt. Im Rahmen des befeuerten Betriebs laufen in den Zylindern Verbrennungsvorgänge ab, durch welche die Kolben und über die Kolben die Kurbelwelle angetrieben werden, wodurch die Kurbelwelle um ihre Drehachse gedreht wird. Der befeuerte Betrieb wird beispielsweise derart beendet, dass eine Zufuhr von Kraftstoff in die Zylinder beendet wird. Infolge des Beendens des befeuerten Betriebs finden in den Zylindern keine Verbrennungsvorgänge mehr statt, sodass die Abtriebswelle nicht mehr angetrieben wird und beispielsweise in ihren Stillstand und somit in ihre Ruheposition kommt.In a first step S1 of the method, a shutdown operation of the internal combustion engine is performed. In the shutdown of the internal combustion engine whose fired operation is terminated. Due to the shutdown process, the internal combustion engine is transferred from its fired operation and thus from its activated state to an uncontrolled operation and thus to a deactivated state. As part of the fired operation burns in the cylinders, by which the pistons and the pistons are driven by the crankshaft, whereby the crankshaft is rotated about its axis of rotation. The fired operation is terminated, for example, so that supply of fuel into the cylinders is stopped. As a result of the completion of the fired operation no combustion processes take place in the cylinders, so that the output shaft is no longer driven and comes, for example, to a standstill and thus to its rest position.

Bei einem sich zeitlich an den ersten Schritt S1 anschließenden zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird ein Direktstart durchgeführt, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine gestartet und dadurch aus dem deaktivierten Zustand in einen aktivierten Zustand und somit in den befeuerten Betrieb überführt wird. Das Starten der Verbrennungskraftmaschine wird auch als Anlassen der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet. Im Rahmen des Direktstarts wird die Verbrennungskraftmaschine insbesondere aus der Ruheposition beziehungsweise aus dem Stillstand der Abtriebswelle heraus gestartet, sodass sich die Abtriebswelle zunächst im Stillstand befindet und im Zuge des Direktstarts angetrieben wird. Unter dem Direktstart ist dabei zu verstehen, dass die Verbrennungskraftmaschine anlasserlos gestartet wird, sodass die Abtriebswelle aus ihrem Stillstand heraus nicht etwa mittels einer elektrischen Maschine, sondern ohne Fremdhilfe lediglich mittels in den Zylindern ablaufenden Verbrennungsvorgängen angetrieben und dadurch um ihre Drehachse gedreht wird. Mit anderen Worten werden im Rahmen des Direktstarts in den Zylindern Verbrennungsvorgänge ohne Zuhilfenahme eines Anlassers bewirkt, wodurch die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere aus dem Stillstand der Abtriebswelle heraus, aktiviert, das heißt in den aktivierten Zustand überführt wird.In a second step S2 of the method subsequent to the first step S1, a direct start is carried out, by means of which the internal combustion engine is started and thereby transferred from the deactivated state into an activated state and thus into the fired operation. Starting the internal combustion engine is also referred to as starting the internal combustion engine. As part of the direct start, the internal combustion engine is started in particular from the rest position or from the standstill of the output shaft, so that the output shaft is initially at a standstill and is driven in the course of the direct start. Under the direct start is to be understood that the internal combustion engine is started without starting, so that the output shaft is driven from its standstill not by means of an electric machine, but without external assistance only by running in the cylinders combustion processes and thereby rotated about its axis of rotation. In other words, as part of the direct start in the cylinders combustion processes without the aid of a starter causes, whereby the internal combustion engine, in particular from the standstill of the output shaft out, activated, that is transferred to the activated state.

Um nun den Direktstart besonders vorteilhaft und insbesondere robust durchführen zu können, ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass bei dem dem Direktstart zeitlich unmittelbar vorweggehenden und zum Herbeiführen des deaktivierten Zustands durchgeführten Abstellvorgang, welcher bei dem ersten Schritt S1 durchgeführt wird, der befeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine beendet und danach, das heißt nach dem Beenden des befeuerten Betriebs zumindest Wasser in wenigstens einen. der Zylinder, insbesondere mittelbar oder direkt, eingebracht beziehungsweise eingespritzt wird. Da das Wasser nach Beenden des befeuerten Betriebs in den wenigstens einen Zylinder eingebracht wird, nimmt das in dem wenigstens einen Zylinder aufgenommene Wasser nicht an Verbrennungsvorgängen teil, sondern das Wasser verdampft beispielsweise aufgrund von in dem wenigstens einen Zylinder herrschenden Temperaturen, die beispielsweise aus dem zeitlich vorweggehenden befeuerten Betrieb resultieren.In order to be able to carry out the direct start particularly advantageously and in particular robustly, it is provided in the context of the method that the shutdown operation, which takes place immediately in the direct start and leads to the deactivation of the deactivated state, which is carried out in the first step S1, the fired operation the internal combustion engine ends and thereafter, that is after the completion of the fired operation at least water in at least a. the cylinder, in particular indirectly or directly, is introduced or injected. Since the water is introduced after completion of the fired operation in the at least one cylinder, the water absorbed in the at least one cylinder does not participate in combustion processes, but the water evaporates, for example due to prevailing in the at least one cylinder temperatures, for example from the time anticipated fired operation result.

Vorzugsweise wird das Wasser in den wenigstens einen Zylinder eingebracht, bevor die Abtriebswelle ihre Ruheposition beziehungsweise ihren Stillstand erreicht. Beispielsweise wird das Wasser vernebelt, da es beispielsweise verdunstet und/oder da es insbesondere mit hohem Druck in den Brennraum eingebracht wird. Insbesondere ist es denkbar, dass bei dem ersten Schritt S1 das Wasser in den zuletzt ansaugenden Zylinder oder in die zwei zuletzt ansaugenden Zylinder der Verbrennungskraftmaschine direkt oder indirekt eingebracht wird.Preferably, the water is introduced into the at least one cylinder before the output shaft reaches its rest position or its standstill. For example, the water is atomized, since it evaporates, for example, and / or because it is introduced in particular with high pressure in the combustion chamber. In particular, it is conceivable that in the first step S1, the water is introduced directly or indirectly into the last-aspirating cylinder or into the two last-aspirating cylinders of the internal combustion engine.

Es wurde gefunden, dass für den Direktstart, das heißt für den anlasserlosen verbrennungsmotorischen Start aus der Ruheposition, die Zylinderfüllung im Stillstand maßgebend für den Starterfolg ist. Dabei bestimmen die Zusammensetzung und die Temperatur der Zylinderfüllung die darin enthaltene Masse an Frischluft beziehungsweise Sauerstoff. Diese Masse ist die maximal für eine Verbrennung nutzbare Menge an Sauerstoff und somit eine limitierende Größe für die mit der Zylinderfüllung erzielbare Arbeit am jeweiligen Kolben. Mit steigender Zylinderwandtemperatur, insbesondere durch Aufheizung der Motorfestkörperstruktur, des Kühlwassers und des Motoröls, steigt auch damit die Temperatur der Zylinderfüllung, womit deren Dichte abnimmt und damit auch deren Masse. Um beim Direktstart in allen Zylinderwandtemperaturbereichen eine möglichst große Arbeit erzielen zu können, muss die Dichte der Zylinderfüllung des ersten arbeitenden Zylinders oder der ersten beiden arbeitenden Zylinder ebenfalls möglichst groß sein beziehungsweise die Temperatur klein. Bei dem ersten arbeitenden Zylinder oder bei den ersten beiden arbeitenden Zylindern handelt es sich beispielsweise um den beziehungsweise um die Zylinder, in den beziehungsweise die Kraftstoff zum Bewirken des Direktstarts eingebracht wird. Beispielsweise ist der erste arbeitende Zylinder beziehungsweise sind die beiden ersten arbeitenden Zylinder der beziehungsweise die bei dem Abstellvorgang zuletzt ansaugenden Zylinder.It was found that for the direct start, that is to say for the starter-free start of the internal combustion engine from the idle position, the cylinder filling at standstill is decisive for the startup success. The composition and the temperature of the cylinder filling determine the mass of fresh air or oxygen contained therein. This mass is the maximum amount of oxygen that can be used for combustion and thus a limiting factor for the work that can be achieved with the cylinder filling on the respective piston. With increasing cylinder wall temperature, in particular by heating the motor solid structure, the cooling water and the engine oil, so also increases the temperature of the cylinder filling, whereby their density decreases and thus their mass. In order to achieve the greatest possible work in all cylinder wall temperature ranges at direct start, the density of the cylinder charge of the first working cylinder or the first two working cylinders must also be as large as possible or the temperature must be small. The first working cylinder or the first two working cylinders are, for example, the cylinder or cylinders into which the fuel is introduced to effect the direct start. For example, the first working cylinder or the two first working cylinder or the last in the shutdown process sucking cylinder.

Um eine besonders geringe Temperatur beziehungsweise eine besonders hohe Dichte der Zylinderfüllung zu erreichen, soll auf den ersten arbeitenden Zylinder beziehungsweise auf den ersten beiden arbeitenden Zylindern, auf dem beziehungsweise denen direkt gestartet wird, mittels Wassereinspritzung während des Ansaugvorgangs die Verdampfungsenthalpie des Wassers beziehungsweise eines zumindest Wasser umfassenden Gemisches, welches auch als Stoffgemisch bezeichnet wird, zur Ladungstemperaturabsenkung beziehungsweise Ladungsdichteerhöhung genutzt werden. Das Wasser wird beispielsweise in den wenigstens einen Zylinder beziehungsweise in die Zylinder eingebracht, während der wenigstens eine Zylinder beziehungsweise die Zylinder einen Ansaugvorgang durchführen und somit, insbesondere über geöffnete Einlassventile, Luft beziehungsweise Frischluft in den jeweiligen Zylinder einsaugen.In order to achieve a particularly low temperature or a particularly high density of the cylinder filling, should on the first working cylinder or on the first two working cylinders on which or is started directly, by means of water injection during the intake the enthalpy of evaporation of the water or at least water comprehensive mixture, which is also referred to as a mixture of substances, are used for charge temperature reduction or charge density increase. The water is introduced, for example, into the at least one cylinder or into the cylinders, while the at least one cylinder or the cylinders perform an intake process and thus, in particular via open intake valves, suck air or fresh air into the respective cylinder.

Die Realisierung der Wassereinbringung erfolgt beispielsweise derart, dass im Rahmen des Abstellvorgangs, welcher auch als Stoppvorgang bezeichnet wird, und insbesondere im Rahmen eines Auslaufs der Abtriebswelle, die im Zuge des Auslaufs ihre Drehzahl insbesondere bis zur Ruheposition verringert, von einer Mikroelektronik wenigstens einer der Zylinder oder eine mehrere der Zylinder umfassende Zylindergruppe ermittelt wird, der beziehungsweise die im unmittelbar bevorstehenden Stillstand der Abtriebswelle mit geschlossenen Ventilen, insbesondere Einlassventilen, stehen bleibt beziehungsweise bleiben. Mit anderen Worten wird der Zylinder beziehungsweise werden die Zylinder ermittelt, dessen beziehungsweise deren Ventile, insbesondere Einlassventile, während des Stillstands beziehungsweise während der Ruheposition der Abtriebswelle geschlossen sind. In diesen ermittelten Zylinder beziehungsweise in diese ermittelten Zylinder wird, insbesondere geregelt oder gesteuert von der Mikroelektronik, während der zuvor stattfindenden Ansaugphase direkt in den jeweiligen Zylinder oder über den Einlasstrakt und die dann geöffneten Einlassventile ein flüssiger Stoff in Form des Wassers beziehungsweise ein flüssiges Stoffgemisch, welches zumindest das Wasser umfasst, eingebracht, insbesondere eingespritzt.The realization of the introduction of water takes place, for example, such that in the context of the shutdown, which is also referred to as a stop process, and in particular in the context of an outlet of the output shaft, which reduces their speed in the course of the outlet, in particular to the rest position of microelectronics at least one of the cylinders or a cylinder group comprising a plurality of the cylinders is determined which stops or remains in the immediately imminent standstill of the output shaft with closed valves, in particular intake valves. In other words, the cylinder or the cylinders are determined whose valves or their, in particular intake valves, during the standstill or during the rest position of the output shaft are closed. In these ascertained cylinders or in these ascertained cylinders, in particular regulated or controlled by the microelectronics, during the previously occurring intake phase directly into the respective cylinder or via the inlet tract and the then opened intake valves, a liquid substance in the form of the water or a liquid substance mixture, which comprises at least the water introduced, in particular injected.

Diese Einbringung beziehungsweise Einspritzung kann durch einen separaten Injektor oder aber einen Doppelnadelinjektor, welcher beispielsweise nur zur Durchführung einer Wasserdirekteinspritzung ausgebildet ist, durchgeführt werden. Dabei ist beispielsweise jedem Zylinder ein einzeln ansteuerbarer Injektor zugeordnet, mittels welchem zumindest das Wasser beziehungsweise ein zumindest das Wasser umfassendes Gemisch in den Zylinder eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt, werden kann. Zwischen dem Wasser und der Zylinderladung beziehungsweise Zylinderfüllung besteht ein Temperaturunterschied. Infolge dieses Temperaturunterschiedes wird das Wasser verdampft, sodass dessen Verdampfungsenthalpie zu einer Abkühlung der Luft im Zylinder noch während der geöffneten Einspritzventile beziehungsweise Einlassventile herbeiführt. Die dann steigende Dichte führt zu einer Vergrößerung der zum Zeitpunkt Einlass – schließt im Zylinder befindlichen Luft – beziehungsweise Sauerstoffmasse.This introduction or injection can be carried out by a separate injector or a double needle injector, which is designed, for example, only to carry out direct water injection. In this case, for example, each cylinder is associated with an individually controllable injector, by means of which at least the water or at least a mixture comprising at least the water can be introduced into the cylinder, in particular directly injected. There is a temperature difference between the water and the cylinder charge or cylinder charge. As a result of this temperature difference, the water is evaporated, so that its enthalpy of enthalpy brings about a cooling of the air in the cylinder even during the open injection valves or inlet valves. The then increasing density leads to an increase in the time at the inlet - closes in the cylinder air - or oxygen mass.

Das Verfahren kann insbesondere in solchen Kennfeldbereichen durchgeführt werden, in denen es zu einem Motorauslauf nach einer Motorabschaltung kommt. Durch das Verfahren kann eine Füllungserhöhung für den Wiederstart beziehungsweise Direktstart realisiert werden. Im Folgenden werden beispielsweise Zeitpunkte für eine zusätzliche Einbringung des Wassers genannt:

– im gesamten Auslauf, das heißt mit Stoppanforderung beziehungsweise Einspritzausblendung bis Stillstand (keine Identifikation des/der letzten ansaugenden Zylinder durch Mikroelektronik nötig)
– im Ansaugtakt des vorletzten ansaugenden Zylinders (Zylinder, der im Arbeitstakt stehenbleibt (Direktstartzylinder))
– im Ansaugtakt der letzten beiden ansaugenden Zylinder (Zylinder, deren im Arbeitstakt stehenbleibt (Direktstartzylinder für konventionellen Direktstart) und Zylinder, der im Kompressionstakt stehenbleibt (Startzylinder für anlasserunterstützten Direktstart beziehungsweise Rückdrehzylinder für erweiterten Direktstart))

The method can be carried out in particular in those map areas in which there is a motor after a motor shutdown. By the method, a filling increase for the restart or direct start can be realized. In the following, for example, times for an additional introduction of the water are mentioned:

- in the entire outlet, that is with stop request or injection suppression to standstill (no identification of the / the last intake cylinder required by microelectronics)
- in the intake stroke of the penultimate intake cylinder (cylinder that stops in the power stroke (direct start cylinder))
- In the intake stroke of the last two intake cylinders (cylinders, which stops in the power stroke (direct start cylinder for conventional direct start) and cylinder, which stops in the compression stroke (starting cylinder for starter-assisted direct start or reverse cylinder for extended direct start))

Die Verbrennungskraftmaschine ist vorzugsweise als Ottomotor ausgebildet und kann eine Kraftstoffdirekteinspritzung aufweisen. Die Direktstartvariante „konventioneller Direktstart” als komfortabelster aller verbrennungsmotorischen Startarten (geringste Schwingungsanregung des Motors) wird mittels des Verfahrens in einem breiten Betriebsbereich zuverlässig ermöglicht.The internal combustion engine is preferably designed as a gasoline engine and may have a direct fuel injection. The direct start variant "conventional direct start" as the most comfortable of all internal combustion engine start types (lowest vibration excitation of the engine) is reliably made possible by the method in a wide operating range.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

S1

first step

S2

second step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10306145 A1 [0002]

Claims

Method for operating an internal combustion engine having at least one combustion chamber, in which the internal combustion engine is started by means of a direct start and thereby transferred from a deactivated state to an activated state (step S2), characterized in that immediately preceding the direct start and for bringing the deactivated State shutdown operation of the internal combustion engine terminated their fired operation and then at least water is introduced into the combustion chamber (step S1).

A method according to claim 1, characterized in that the water is injected directly into the combustion chamber.

A method according to claim 1, characterized in that the water is introduced upstream of intake valves of the internal combustion engine in an intake tract.

A method according to claim 1 to 3, characterized in that a mixture comprising the water is introduced into the combustion chamber, in particular directly injected, is.

A method according to claim 4, characterized in that the mixture comprises the water and at least one substance other than water.

A method according to claim 5, characterized in that the substance is an alcohol.

Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the mixture is an emulsion.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine comprises a plurality of combustion chambers, wherein at least the water is introduced into the last during the shutdown combustion chamber or in the two at the shutdown last sucking combustion chambers or in all combustion chambers.