DE3401362A1 - Verfahren zur steuerung von viertakt-kolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents
Verfahren zur steuerung von viertakt-kolbenbrennkraftmaschinenInfo
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Description
Bei Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung wird eine möglichst anpassungsfähige
Steuerung des Ein- und des Ausströmens des Arbeitsmediums angestrebt, um den Verbrennungsvorgang nach den jeweils gegebenen
betrieblichen und sonstigen Anforderungen optimal beeinflussen zu können. Eine solche besonders flexible Steuerung ist vor allem
bei instationären Brennkraftmaschinen besonders erwünscht, da diese bei sehr unterschiedlichen Betriebszuständen arbeiten.
Zur Steuerung der Gaswechselventile, Schieber o. dgl. werden bei Brennkraftmaschinen
mit innerer Verbrennung durchweg Nockenwellen verwendet. Anordnungen dieser Art haben den Nachteil, daß sie eine Beeinflussung
der öffnungs- und Schließzeiten nicht oder nur in sehr begrenztem Umfang zulassen.
Bei Kolben-Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung, bei denen das Brennstoff-Luft-Mischungsverhältnis aus verbrennungstechnischen
Gründen in bestimmten engen Grenzen liegen muß, wie dies z.B. bei Ottomotoren der Fall ist, muß nach heutigem Stand der Technik die
Last durch die Frischgemischmenge im Arbeitsraum gesteuert werden. Bei den üblicherweise unveränderlichen Ventilsteuerzeiten, die sich
aus der Nockenform einer Nockenwelle ergeben, wird die Frischgemischmenge durch Drosselung im Einlaßsystem gesteuert. Durch diese Drosselung
ergeben sich Ladungswechselverluste und ungünstige Restgasanteile in der Zylinderladung.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Nachteile des Drosseins dadurch
zu vermeiden, daß die Steuerzeiten der Einlaßöffnung variabel
ausgeführt werden. So ist beispielsweise in SAE-Paper 770 880 von Sherman und Blumberg vorgeschlagen worden, eine Laststeuerung durch
■*" Q β » „ W · W μ « "H" *
die Bemessung der Füllung durch eine veränderliche Einlaßsteuerzeit
zu erreichen. Diese Anpassung der Einlaßsteuerung stellt zwar eine
Verbesserung gegenüber der starren Einlaßsteuerung dar, weil die Drosselvorrichtung und die damit verbundenen Verluste entfallen
können, sie bringt aber auch Nachteile mit sich. Mit abnehmender
Last vermindert sich nämlich das wirksame Verdichtungsverhältnis und damit die Verdichtungsehdtemperatur zunehmend. Damit nehmen die
Zündfähigkeit des Gemisches und die Güte der Verbrennung ab. Die Vorteile der fehlenden Drosselverluste werden so bei Teillast teilweise
oder ganz wieder zunichte gemacht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorteile einer ungedrosselten
Füllungsregelung zu nutzen, die beschriebenen Nachteile jedoch zu vermeiden» " .
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Steuerung
von Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung und Steuerung der Last durch die Frischgemischmenge im Arbeitsraum
bei variablem Abgasanteil an der Zylinderladung gelöst, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Frischgemischmenge über voneinander unabhängige Ein- und Auslaßvorrichtungen bei außerhalb der Ein-
und Auslaßvorrichtungen konstantem Strömungsquerschnitt im Ansaug-
und Äbgassystem ausschließlich durch aufeinander abgestimmte öffnungs-
und Schließzeiten der Ein- und Auslaßvorrichtungen derart gesteuert wird>
daß eine bestimmte Abgasmenge nach Abschluß des Ladungswechsels im Zylinder vorhanden ist und dadurch das verbleibende
Zylindervolumen für die Aufnahme von Frischgemisch zum Zweck der Laststeuerung reduziert wird, wobei die Anteile an Abgas und Frischgemisch
sich im Zylinder während des Füll- und Verdichtungsvorgangs vermischen.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht also vor, daß die Steuerung der Auslaßvorrichtung, also im Regelfall des Auslaßventils, nicht, wie
bisher bei Kolbenbrennkraftmaschinen üblich, nur zur Steuerung des Äuslaßvorganges, sondern auch wesentlich zur Steuerung der Frischladungsmenge
herangezogen wird.
Dadurch, daß nicht nur das Einlaßventil im Sinne eines optimalen Betriebsverhaltens
der Maschine geregelt wird, sondern kombinatorisch nit dem Einlaßventil auch das Auslaßventil bei allen im Betrieb vorkommenden
Betriebszuständen zur Ladungswechselsteuerung koordinierttierangezogen
wird, lassen sich die eingangs beschriebenen Forderungen in sehr vollkommener Weise erfüllen. Insbesondere ist eine optimale
Steuerung des Motors bei allen im praktischen Betrieb auftretenden Beanspruchungen möglich.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teilschnitt durch den Brennraumbereich
einer Brennkraftmaschine zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Diagramm,
in dem der Anteil der der Zylinderladung beizugebenden
Abgasmenge in Abhängigkeit von der Last eingetragen ist.
Fig. 3-8 zeigen als Steuerdiagramme bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung Ventil-Hubfunktionen (links) und Öffnungszeiten
der Ventile (rechts) über der KurbelwinkeIstellung.
Fig. 9-18 zeigen den Druckverlauf im p-V-Diagramm einer Verbrennungskraftmaschine
im Ladungswechselbereich zur Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 1 zeigt schematisch den Bereich des Brennraums einer Verbrennungskraftmaschine
mit Zylinderrohr 1, in dem sich Kolben 2 befindet. Ventile
3 dienen zur Steuerung der Brennkraftmaschine und werden von variablen Ventilsteuerungen 4 angetrieben. In einer Steuerlogik 5 sind
Motorkennfelder für verschiedene Betriebszustände in Form von Steuerzeiten
für Einlaß- und Auslaßventile sowie für die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung gespeichert. Sie werden aufgrund des Steuereingangs
6, der Drehzahlinformation 7, der Motorbauteiltemperaturen 8, der Kühlwassertemperatur 9, des Druckes 10 und der Temperatur 11
der Verbrennungsluft abgerufen und einer Verstärkerstufe 12 zur
Steuerung der Ventile 3 über die als elektromechanische Wandler 4
ausgebildeten Ventilsteuerungen Einspritzdüse 13 und Zündung 14
zugeleitet. Dadurch stellt sich der Luftmassenstrom 15 durch Filter
16 im Saugrohr 17 und der Kraftstoffstrom 18 aus dem Kraftstoffbehälter über Pumpe 19 und Drucksteuerventil 20 ein.
Steuerung der Ventile 3 über die als elektromechanische Wandler 4
ausgebildeten Ventilsteuerungen Einspritzdüse 13 und Zündung 14
zugeleitet. Dadurch stellt sich der Luftmassenstrom 15 durch Filter
16 im Saugrohr 17 und der Kraftstoffstrom 18 aus dem Kraftstoffbehälter über Pumpe 19 und Drucksteuerventil 20 ein.
Wie Fig. 2 zeigt, kann ausgehend von dem Zustand der Vollast bei
einer beliebigen Motordrehzahl, bei dem die im Zylinder verbleibende Abgasmenge durch entsprechende Steuerzeiten der Ein- und Auslaßvorrichtungen minimal gehalten wird, bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Last dadurch reduziert werden, daß durch entsprechende Steuerung der Ein- und Aüslaßvorrichtungen die Abgasmenge im Zylinder gesteigert wird, so daß das verbleibende Zylindervolumen zum Ansaugen von Frischgemisch herabgesetzt wird. Durch die geringere angesaugte Frischgemischmenge wird die Last reduziert. Dieses Vorgehen kommt etwa bis zur halben Maximallast in Betracht. Eine weitere Absenkung der Last kann gemäß der Erfindung dann dadurch erreicht werden, daß sowohl die aus dem vorangegangenen Arbeitszyklus im Brennraum verbleibende Abgasmenge durch entsprechende Steuerzeiten der Ein- und
Auslaßvorrichtungen im Ladungswechsel-Oberen-Totpunkt reduziert wird als auch die in den Brennraum gelangende Frischgemischmenge durch entsprechende Steuerzeiten für "Einlaß schließt" verringert wird. Figur 2 zeigt qualitativ die Menge des Abgasanteils an der gesamten Zylinderladung in Abhängigkeit von der Last. Die für den folgenden Arbeitszyklus gewünschte Abgasmenge kann durch Verbleib von Abgas im Brennraum und/oder durch Ansaugen von gespeichertem Abgas aus dem Ansaugkanal und/oder durch Rücksaugen aus dem Auslaßkanal erreicht werden.
einer beliebigen Motordrehzahl, bei dem die im Zylinder verbleibende Abgasmenge durch entsprechende Steuerzeiten der Ein- und Auslaßvorrichtungen minimal gehalten wird, bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Last dadurch reduziert werden, daß durch entsprechende Steuerung der Ein- und Aüslaßvorrichtungen die Abgasmenge im Zylinder gesteigert wird, so daß das verbleibende Zylindervolumen zum Ansaugen von Frischgemisch herabgesetzt wird. Durch die geringere angesaugte Frischgemischmenge wird die Last reduziert. Dieses Vorgehen kommt etwa bis zur halben Maximallast in Betracht. Eine weitere Absenkung der Last kann gemäß der Erfindung dann dadurch erreicht werden, daß sowohl die aus dem vorangegangenen Arbeitszyklus im Brennraum verbleibende Abgasmenge durch entsprechende Steuerzeiten der Ein- und
Auslaßvorrichtungen im Ladungswechsel-Oberen-Totpunkt reduziert wird als auch die in den Brennraum gelangende Frischgemischmenge durch entsprechende Steuerzeiten für "Einlaß schließt" verringert wird. Figur 2 zeigt qualitativ die Menge des Abgasanteils an der gesamten Zylinderladung in Abhängigkeit von der Last. Die für den folgenden Arbeitszyklus gewünschte Abgasmenge kann durch Verbleib von Abgas im Brennraum und/oder durch Ansaugen von gespeichertem Abgas aus dem Ansaugkanal und/oder durch Rücksaugen aus dem Auslaßkanal erreicht werden.
Die Figuren 3 bis 8 zeigen jeweils links die Hubfunktion des Auslaßventils
A und des Einlaßventils E im Bereich des oberen Totpunktes
LWOT des Ladungswechsels, während rechts die Öffnungszeiten der Ventile durch Balken über der Kurbelwinkelstellung dargestellt sind, "-wobei Ao den Öffnungszeitpunkt und As den Schließzeitpunkt des Auslaßventils, und Eo den Öffnungszeitpunkt und Es den Schließ Zeitpunkt des Einlaßventils darstellen. Die Darstellung der rechten Diagramme reicht vom unteren Totpunkt LWuT bei Beginn des Ladungswechsels bis
LWOT des Ladungswechsels, während rechts die Öffnungszeiten der Ventile durch Balken über der Kurbelwinkelstellung dargestellt sind, "-wobei Ao den Öffnungszeitpunkt und As den Schließzeitpunkt des Auslaßventils, und Eo den Öffnungszeitpunkt und Es den Schließ Zeitpunkt des Einlaßventils darstellen. Die Darstellung der rechten Diagramme reicht vom unteren Totpunkt LWuT bei Beginn des Ladungswechsels bis
zum Zünd-Oberen-Totpunkt ZOT. Das Einlaßventil schließt dabei jeweils
vor dem unteren Totpunkt UT beim Ende des Ladungswechsels, so daß dadurch die Leistungssteuerungsart "Früher-Einlaß-Schluß", die zur
Begrenzung der angesaugten Frischgemischmenge angewendet wird, dargestellt ist.
Die Figuren 9 bis 18 zeigen den Druckverlauf im p-V-Diagramm einer
Verbrennungskraftmaschine in Ladungswechselbereich zur näheren Erläuterung
des Verfahrens gemäß der Erfindung.
In Verbindung mit entsprechenden Steuerzeiten für "Einlaß öffnet" kann durch frühes Schließen des Auslasses (Fig. 3 und 9) oder durch
spätes Schließen des Auslasses (Fig. 4 und 10) dosiert frisches Abgas aus dem vorhergehenden Arbeitszyklus kurzzeitig in den Einlaßkanal
oder in den Auslaßkanal geschoben und wieder angesaugt werden. Damit wird zunächst ein Teil des Kolbenhubes zur dosierten Füllung des
Arbeitsraumes mit Abgas und erst der anschließende Teil des Kolbenhubes
zur Füllung mit Frischgemisch genutzt. Der Zylinderinhalt besteht aus heißem frischen Abgas und Frischgemisch, die sich während der anschließenden
Verdichtung vermischen. Ein analoger Effekt kann auch erzielt werden durch frühes Auslaßschließen und spätes Einlaßöffnen relativ
zum oberen Totpunkt (Fig. 5 und 11). Dadurch ist es möglich, bei gegebener Teillast-Frischgemischmenge das Verdichtungsverhältnis
im Zylinder zu erhöhen und gleichzeitig einen vorteilhaften Einfluß der noch reaktiven Abgase auf Zündung und Flammenausbreitung zu nutzen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, das Auslaßventil
vor dem oberen Totpunkt schließen zu lassen, so daß sich im letzten Weg des Kolbens verdichtetes Abgas im Zylinder befindet. Beim
öffnen des Einlaßventils um den oberen Totpunkt wird die Abgasmenge
unter dem Einfluß des Druckgefälles in den Einlaßkanal strömen, wodurch die Gemischbildung im Einlaßkanal stark intensiviert wird. Das
so gebildete Gemisch aus Abgas und Frischladung im Einlaßkanal wird sodann bis zum Schließen des Einlaßventils angesaugt (Fig. 6 und 12).
Die Gemischbildung kann jedoch auch dadurch intensiviert werden, daß das Auslaßventil in der Nähe des oberen Totpunktes schließt und das
Einlaßventil erst zu einem späteren Zeitpunkt nach einem bestimmten Weg des Kolbens öffnet. Durch den Unterdruck im Zylinder kommt es
-1Or
J4U IJbZ
beim öffnen zu einem intensiven Einströmen in den Zylinder, wodurch
ebenfalls eine intensivierte Gemischbildung erzielt wird (Fig. 7 und 13). Zur Erhöhung des Abgasanteils kann dabei auch ein Schließen des
Auslaßventils nach dem oberen Totpunkt vorgenommen werden, wobei das
öffnen des Einlaß auf einen entsprechend noch späteren Zeitpunkt verlegt
wird. Für besondere Betriebspunkte kann es auch vorteilhaft sein, durch starke Überschneidung von Ein- und Auslaß im oberen Bereich der
Kolbenbewegung zunächst Abgas in beide Kanäle zu schieben und es beim
Nachuntengehen des Kolbens wieder anzusaugen (Fig. 8 und 14).
In Anwendung der Erfindung wird gemäß Fig. 12 und 13 in Verbindung mit
den Figuren 6 und 7 zweckmäßig so vorgegangen, daß durch entsprechende
Steuerzeiten eine Druckdifferenz zwischen Brennraum und Einlaß- bzw. Abgaskanal gebildet und beim anschließenden öffnen der Einlaß bzw.
Auslaßvorrichtung so schnell abgebaut wird, daß durch Verwirbelung eine Verbesserung der Gemischaufbereitung erfolgt.
Wie Fig. 9 in Verbindung mit Fig. 3 zeigt, ist gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform vorgesehen, daß eine Abgasmenge durch entsprechende
Steuerzeiten, für "Einlaß öffnet" und "Auslaß schließt" vor dem
oberen Ladungswechseltotpunkt in den Einlaßkanal geschoben wird. Auch kann es entsprechend der Darstellung in Fig. 10 in Verbindung mit Fig.
4 zweckmäßig sein, daß eine Abgasmenge durch entsprechende Steuerzeiten für "Einlaß öffnet" und Auslaß schließt" nach dem oberen Ladungswechseltotpunkt
aus dem Auslaßkanal angesaugt wird. Fig. 11 zeigt in Verbindung mit Fig. 5, daß gemäß der Erfindung eine Abgasmenge
durch entsprechende Steuerzeiten für "Auslaß schließt" vor dem oberen
Ladungswechseltotpunkt und "Einlaß öffnet" nach dem oberen Ladungswechseltotpunkt
im Brennraum verbleibt. Auch kann es zweckmäßig sein, daß entsprechend Fig. 14 in Verbindung mit Fig. 8 durch Steuerzeiten
für frühes "Einlaß öffnet" vor dem oberen Ladungswechseltotpunkt Abgas in den Ansaugkanal geschoben und wieder angesaugt wird und durch spätes
"Auslaß schließt" nach dem Ladungswechseltotpunkt Abgas aus dem Auslaßkanal zusätzlich wieder rückgesaugt wird.
Gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, die Abgasanteile so zu bemessen,
daß ausgehend von der Vollast mit abnehmender Last der prozentuale
Anteil der Abgasmenge an der Zylinderladung zunimmt und im Bereich
geringer Last der prozentuale Anteil der Abgasmenge wieder abnimmt, wie auch Fig. 2 zeigt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß
bei Erreichen der vorgegebenen maximalen Drehzahl die Steuerzeiten für die Einlaß- und die Auslaßvorrichtung zum Zweck der Drehzahlbegrenzung
so gewählt'werden, daß das Drehmoment, ausgehend von dem
Vollastwert, bei geringfügig steigender Drehzahl bis zu negativen Werten abfällt. Dies ermöglicht ein ruckfreies Abregein der Last für
gleichmäßigen Fährbetrieb an der Drehzahlgrenze. Dabei ist ein besonders
verbrauchsgünstiger und schadstoffarmer Betrieb erreichbar. Dieses
Ergebnis unterscheidet sich wesentlich von der bisherigen Methode der Zündungsabschaltung, bei der sich ein unruhiger, stoßartiger Betrieb
an der Abregelgrenze, ein hoher Kraftstoffverbrauch und hohe Schadstoffemission nachteilig bemerkbar machten.
Auch ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei Unterschreiten der
vorgegebenen Leerlaufdrehzahl die Zylinderfüllung durch entsprechend koordinierte Steuerzeiten für die Einlaß- und die Auslaßvorrichtungen
zur Leerlaufstabilisierung angehoben wird. Hierdurch ist eine Stabilisierung
des Leerlaufverhaltens bei allen Betriebsbedingungen möglich. Eine solche Verfahrensweise war bisher nicht bekannt, da ein
Eingriff auf die Drosselklappe erforderlich ist und die Leerlaufstabilisierung bisher durch Gemischanreicherung erfolgte. Das führte
naturgemäß zu hohem Verbrauch und hoher Schadstoffemission.
Beim Schubbetrieb kann es vorteilhaft sein, die Gaswechselverluste
durch offengehaltene und/oder geschlossen gehaltene Einlaß- bzw. Auslaßvorrichtungen
niedrig zu halten. Hierdurch wird erreicht, daß die Maschine im Schubbetrieb besonders niedrige Verluste hat. Der Kraftstoffverbrauch
ist Null, und es findet keine Schadstoffemission statt. Ein solches Ergebnis war bisher nicht erreichbar, da ein schwieriger
Eingriff in dynamisch hochbelastete Ventiltriebe erforderlich wäre.
Das führte bei den früheren Betriebsarten zu erheblich höherer Schubleistungsaufnahme,
zu unerwünscht hohen Schadstoffemissionen durch unvollkommen verbrannten Kraftstoff und durchgespülte Kraftstoffe bei
Zündungsabschaltung.
J4U I JbZ
Wie Fig. 16 zeigt, kann gemäß der Erfindung im Bremsbetrieb bei geschlossen
gehaltener Einlaßvorrichtung die Auslaßvorrichtung so gesteuert werden, daß die an dem Zylinderinhalt geleistete Volumenänderungsarbeit
durch öffnen der Auslaßvorrichtung bei bestehenden Druckdifferenzen
zwischen Arbeitsraum und Abgassystem im Abströmvorgang der Gase durch Strömungsverluste abgebaut wird. Während bei den bisherigen
Verfahren der Motorbremsung die maßgebende Bremsleistung durch die Ausschiebearbeit
bei erhöhtem Abgasgegendruck nur in einem Takt im Viertaktbetrieb erreicht werden kann, ist es gemäß der Erfindung möglich, ■
jedes Aufwärtsbewegen des Kolbens zum Kompressionshub und jedes Abwärt sbewegen des Kolbens zum Expansionshub auszunutzen und damit zum
Zweck der Bremsung die jeweilige Energie durch Abströmung abzubauen. Hierdurch ist im Vergleich zu den bisherigen Motorbremsverfahren eine
wesentlich höhere Bremsleistung erreichbar.
Zur Verbesserung der Starteigenschaften kann auch entsprechend der
Darstellung in Fig. 17 die erforderliche Frischgemischmenge durch entsprechende Steuerung des Einlaßventils angesaugt werden und zur besseren
Gemischaufbereitung bei geschlossen gehaltenen Ein- und Auslaßventilen erst nach einigen Kompressions- und Expansionshüben gezündet werden,
oder es kann eine bessere Gemischaufbereitung durch Hin- und Herschieben des Frischgemisches zwischen Ansaugkanal und Brennraum bei
offengehaltenem Einlaßventil erreicht werden, wie Fig. 15 zeigt.
Auch kann es in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, daß zur Verbesserung
der Warmlaufeigenschaften das nach einem Arbeitstakt im Brennraum befindliche Abgas ganz oder teilweise durch entsprechende Steuerung des
Auslaßventils im Zylinder verbleibt und bei Kompression und Expansion
durch Abgabe der Restverbrennungswärme an die Brennraumoberfläche ein schnelles Aufheizen des Motors bewirkt, wie Fig. 18 zeigt.
Durch entsprechende Steuerung der Ein- und Auslaßvorrichtungen kann eine
Abschaltung einzelner oder mehrerer Zylinder im getakteten Betrieb erfolgen, wobei die Einlaßvorrichtungen geschlossen gehalten und die
Brennraumtemperatur durch rückgesaugtes Abgas durch die offengehaltene Auslaßvorrichtung aufrecht erhalten wird.
Wie im Zusammenhang mit der in Fig. 1 dargestellten Anordnung erkennbar
ist, kann die Brennstoffzumessung bei Brennkraftmaschinen
derart erfolgen, daß in Abhängigkeit von Drehzahl und Ventilsteuerzeiten sowie von Saugrohrdruck und -temperatur der Luftmassenstrom
durch die Verdrängungswirkung des Kolbens festgestellt wird, so daß der einzuspritzende Brennstoffmassenstrom für ein gefordertes Luftverhältnis
λ. ohne zusätzliche Luftmengenmeßeinrichtung bestimmt werden kann. Der Vorteil dieser Maßnahme ist, daß ein besonderes Kraftstoffzumeßsystem
eingespart wird. Zusätzliche Kraftstoffzumeßsysteme haben
einen hohen Raumbedarf und bedingen zusätzliche Kosten.
Claims (2)
1.)Verfahren zur Steuerung von Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschinen mit
innerer Verbrennung, mit Steuerung der Last durch die Frischgemischmenge im Arbeitsraum und mit variablem Abgasanteil an der Zylinderladung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Frischgemischmenge über voneinander unabhängige Ein- und Auslaßvorrichtungen bei außerhalb der
Ein- und Auslaßvorrichtungen konstantem Strömungsquerschnitt im Ansaug- und Abgassystem ausschließlich durch aufeinander abgestimmte
öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßvorrichtungen derart
gesteuert wird, daß eine bestimmte Abgasmenge nach Abschluß des Ladungswechsels im Zylinder vorhanden ist und dadurch das verbleibende
Zylindervolumen für die Aufnahme von Frischgemisch zum Zweck der Laststeuerung reduziert wird, wobei die Anteile an Abgas und Frischgemisch
sich im Zylinder während des Füll- und Verdichtungsvorgangs vermischen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Steuerzeiten eine
Druckdifferenz zwischen Brennraum und Einlaß- bzw. Abgaskanal gebildet und beim anschließenden öffnen der Einlaß- bzw. Auslaßvorrichtung
schnell abgebaut wird, derart, daß durch Verwirbelung eine Verbesserung der Gemischaufbereitung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß eine Abgasmenge durch entsprechende Steuerzeiten für "Einlaß öffnet" und "Auslaß schließt" vor dem oberen
Ladungswechseltotpunkt in den Einlaßkanal geschoben wird.
. 2 . Ί .-"■:: Ί -XL:. 34U1
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet B daß eine Abgasmenge durch entsprechende
Steuerseiten für "Einlaß öffnet" und "Auslaß schließt" nach dem
oberea Ladungswechseltotpunkt aus dem Auslaßkanal angesaugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Abgasmenge durch entsprechende
Steuerzeiten für "Auslaß schließt" vor dem oberen Ladungswechseltotpunkt
und "Einlaß öffnet" nach dem oberen Ladungswechseltotpunkt im Brennraum verbleibt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 ,
dadurch gekennzeichnet? daß durch Steuerzeiten für frühes "Einlaß
öffnet10 vox dem oberen Ladungswechseltotpunkt Abgas in den Ansaugkanal
geschoben und wieder angesaugt wird und durch spätes "Auslaß schließt" nach dem Ladungswechseltotpunkt Abgas aus dem Auslaßkanal
zusätzlich wieder rückgesaugt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Vollast mit abnehmender
Last der prozentuale Anteil der Abgasmenge an der Zylinderlaäung sunimmt und im Bereich geringer Last der prozentuale
Anteil der Äbgasmenge wieder abnimmt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der vorgegebenen
maximalen Drehzahl die Steuerzeiten für die Einlaß- und die
Äuslaßvorrichtung sum Zweck der Drehzahlbegrenzung so gewählt
werden„ daß das Drehmoment/ ausgehend von dem Vollastwert, bei geringfügig steigender Drehzahl bis zu negativen Werten abfällt.
maximalen Drehzahl die Steuerzeiten für die Einlaß- und die
Äuslaßvorrichtung sum Zweck der Drehzahlbegrenzung so gewählt
werden„ daß das Drehmoment/ ausgehend von dem Vollastwert, bei geringfügig steigender Drehzahl bis zu negativen Werten abfällt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten der vorgegebenen
Leerlaufdrehzahl die Zylinderfüllung durch entsprechend koordinierte Steuerzeiten für die Einlaß- und die Auslaßvorrichtungen
zur LeerlaufStabilisierung angehoben wird.
0O. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Schubbetrieb die Gaswechselverluste
durch offengehaltene und/oder geschlossen gehaltene Einlaß- bzw. Auslaßvorrichtungen niedrig gehalten werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bremsbetrieb bei geschlossen gehaltener
Einlaßvorrichtung die Auslaßvorrichtung so gesteuert wird, daß die an dem Zylinderinhalt geleistete Volumenänderungsarbeit
durch öffnen der Auslaßvorrichtung bei bestehenden Druckdifferenzen
zwischen Arbeitsraum und Abgassystem im Abströmvorgang der Gase in Strömungsverlusten abgebaut wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Gemischaufbereitung
das Frischgemisch zwischen Ansaugkanal und Brennraum bei offengehaltener Einlaßvorrichtung mehrmals hin- und hergeschoben
wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7 und 12,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Gemischaufbereitung
die Zylinderladung durch geschlossen gehaltene Ein- und
Auslaßvorrichtungen mehrmals komprimiert und expandiert wird, bevor durch die Zündung die Verbrennung eingeleitet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7# 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas nach einem Arbeitstakt vollständig
oder teilweise durch entsprechende Steuerung der Ein- und Auslaßvorrichtungen während eines oder mehrerer Kompressionsund
Expansionstakte im Zylinder verbleibt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, 12, 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Steuerung der Ein- und Auslaßvorrichtungen eine Abschaltung einzelner oder
mehrerer Zylinder im getakteten Betrieb erfolgt, wobei die Einlaßvorrichtungen
geschlossen gehalten und*Brennraumtemperatur durch rückgesaugtes Abgas durch die offengehaltene Auslaßvorrichtung
aufrecht erhalten wird.
*die
-A-
ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 15,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennstoffmassenstrom in Abhängigkeit
von der Drehzahl durch die Steuerzeiten der Ein- und Auslaßvorrichtungen ein Luftmassenstrom so zugemessen wird, daß sich
das erforderliche Luftverhältnis einstellt.
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