DE19742969A1 - Verfahren zum Starten einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Mehr­ zylinderbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

In bekannter Weise besteht das Arbeitsspiel einer Brennkraft­ maschine aus den Arbeitstakten Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen. Beim Ansaugen ist das Einlaßventil und beim Ausstoßen das Auslaßventil geöffnet. Bei einer Mehrzylinder­ brennkraftmaschine mit wenigstens vier Zylindern befinden sich jeweils zwei Kolben im oberen Totpunkt, nämlich zu Be­ ginn des Ansaughubes und zu Beginn des Arbeitshubes, in dem durch Zündung oder Kraftstoffeinspritzung die Verbrennung er­ folgt. Das Öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßventile erfolgt entweder mit einer konventionellen Nockenwellensteue­ rung oder auch mit von einem Motorsteuergerät angesteuerten Magnetventilen.

Für den Startvorgang einer Brennkraftmaschine soll ein schneller Momentenaufbau und großer Drehzahlgradient erreicht werden. So liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein ver­ bessertes Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine an­ zugeben.

Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Im Gegensatz zur konventionellen Nockenwellensteuerung, mit der das Arbeitsspiel nur seriell möglich ist, d. h. die Zylin­ der können nur entsprechend der Zündfolge des Motors ein Mo­ ment abgeben, läßt sich bei einer Brennkraftmaschine mit elektromechanisch betätigten Einlaß- und Auslaßventilen ein Startvorgang durchführen, bei dem die Einlaßventile der Zy­ linder, deren Kolben gleichzeitig im oberen Totpunkt sind ge­ öffnet werden, so daß diese Zylinder parallel ansaugen, ver­ dichten und den Arbeitstakt ausführen.

Dies erhöht das Drehmoment im Startvorgang. Ein schnellerer Momentenaufbau und damit ein größerer Drehzahlgradient sind die Folge. Erfindungsgemäß wird somit eine kürzere Startzeit, größere Startsicherheit oder auch eine Reduzierung des benö­ tigten Anlassers und der Energieversorgung erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zylinders mit elektrisch betätigtem Einlaß- und Auslaßventil

Fig. 2 die schematische Darstellung der Zylinderanordnung für einen Vierzylinder-Motor.

Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor, der über einen elektro­ mechanischen Ventiltrieb verfügt. Sowohl das Auslaßventil 11 als auch das Einlaßventil 31 werden von elektromagnetischen Stellantrieben 1 und 3 betrieben. Deren Ansteuerung erfolgt durch ein Motorsteuergerät 5. Der Kolben 41 bewegt sich im Zylinder 11 und ist über Pleuel 42 mit einer Kurbelwelle 43 verbunden. Am Kurbelwellenstern 44 wird von einem Kurbelwel­ lengeber 51 die Kurbelwellenstellung festgestellt und an das Motorsteuergerät 5 geleitet. In einem Mehrzylindermotor sind natürlich mehrere Zylinder 11 vorhanden.

Fig. 2 zeigt schematisch die Kurbelwellenbauform für einen Vierzylindermotor. Die Kolben (nicht dargestellt) der Zylin­ der I und IV befinden sich im unteren Totpunkt und die Kolben (nicht dargestellt) der Zylinder II und III im oberen Tot­ punkt. An den Zylindern 2 und 3 werden die Einlaßventile ge­ öffnet, die Auslaßventile sind geschlossen. Damit sind beide Zylinder II und III in der Lage, gleichzeitig den Ansaugtakt auszuführen. Nach dem Verdichten erfolgt die Zündung in bei­ den Zylindern II und III in etwa der oberen Totpunktlage der Kolben. Nach dem Arbeitshub werden beide Auslaßventile der Zylinder II und III geöffnet und es folgt das Ausstoßen. Gleiches gilt sinngemäß für die Zylinder I und IV.

Erfindungsgemäß wird so das Drehmoment beim Startvorgang we­ sentlich erhöht, so daß die Startzeit verkürzt, die Größe des benötigten Anlassers verringert und weniger Energie erforder­ lich ist, die aus einer Batterie entnommen werden muß. Dieser parallele Startbetrieb wird bei den ersten Umdrehungen des Motors vorgenommen, worauf die Ansteuerung der elektromagne­ tisch betätigten Ventile in der konventionellen Weise er­ folgt.

Alternativ wird der parallele Startbetrieb vorgenommen, bis die Kurbelwelle eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat.

Das bei einem Vierzylinder beschriebene Verfahren, ist natür­ lich auch bei Sechs-, Acht- oder Zwölfzylindern möglich, wo­ bei immer Zylinder zum parallelen Ausführen eines Arbeits­ spieles zusammengefaßt werden, deren Kolben sich gleichzeitig im oberen Totpunkt befinden.

Claims (3)

1. Verfahren zum Starten einer Mehrzylinderbrennkraftmaschi­ ne, bei der Ein- und Auslaßventile (31, 11) der Zylinder elek­ tromagnetisch betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einer Umdrehung der Kurbelwelle (43) während des Startvorganges die Einlaßventile der Zylinder, in denen die Kolben (41) gleichzeitig im oberen Totpunkt sind, geöff­ net werden, und daß nach Ausführen des Ansaug- und Verdich­ tungshubes die Zündung in diesen Zylindern gleichzeitig er­ folgt, worauf nach dem Arbeitshub das Ausstoßen über die ebenfalls gleichzeitig geöffneten Auslaßventile erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichzeitige Betätigen jeweils der Ein- und Auslaßventile (31, 11) beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl beendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichzeitige Betätigen jeweils der Ein- und Auslaß­ ventile (31, 11) nach einer vorbestimmten Anzahl von Arbeits­ spielen beendet wird.