EP2721284B1 - Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP2721284B1
EP2721284B1 EP12730356.8A EP12730356A EP2721284B1 EP 2721284 B1 EP2721284 B1 EP 2721284B1 EP 12730356 A EP12730356 A EP 12730356A EP 2721284 B1 EP2721284 B1 EP 2721284B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compressed air
rotary speed
internal combustion
combustion engine
predeterminable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP12730356.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2721284A1 (de
Inventor
Alfred RANGGER
Lukas ZAHNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innio Jenbacher GmbH and Co OG
Original Assignee
Innio Jenbacher GmbH and Co OG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innio Jenbacher GmbH and Co OG filed Critical Innio Jenbacher GmbH and Co OG
Publication of EP2721284A1 publication Critical patent/EP2721284A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2721284B1 publication Critical patent/EP2721284B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0848—Circuits or control means specially adapted for starting of engines with means for detecting successful engine start, e.g. to stop starter actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F02N11/101—Safety devices for preventing engine starter actuation or engagement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F02N11/106—Safety devices for stopping or interrupting starter actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/10—Safety devices not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N7/00—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus
    • F02N7/08—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus the engines being of rotary type

Definitions

  • the invention relates to a method for starting an internal combustion engine, in particular a stationary gas engine, the internal combustion engine being driven by at least one starter motor, the starting process being terminated after the starter motor has been started if the angular acceleration of the internal combustion engine remains below a predefinable acceleration value and / or within a predeterminable first time the actual speed remains below a predefinable first speed limit value and / or within a predefinable second time the average speed of the internal combustion engine remains below a predefinable second speed limit value.
  • the invention relates to a starter system for starting an internal combustion engine, in particular a stationary gas engine, with at least one starter motor to which energy can be supplied from an energy source, the starter motor being connectable to a drive shaft of the internal combustion engine and through which the drive shaft can be driven, a control device monitors the actual speed and / or the angular speed and / or the angular acceleration of the internal combustion engine, the control device stopping or activating the energy supply to the at least one starter motor depending on the actual speed and / or the angular speed and / or the angular acceleration.
  • the connecting rods and / or pistons may be damaged by the incompressible water during a conventional starting process of the internal combustion engine.
  • the penetrating water can, for example, be cooling water from a leaked coolant line.
  • the so-called Water hammer If the internal combustion engine were fully started in a state of partially flooded cylinders, the so-called Water hammer.
  • the piston in question is abruptly braked by the incompressible water at the upper position of the compression stroke, which can lead to engine damage.
  • moisture sensors can be used to detect water or moisture in a cylinder of an internal combustion engine. However, these cannot distinguish between normal condensed water, which can occur in large stationary internal combustion engines due to the chimney effect of the exhaust system, and dangerous flooding of the cylinder.
  • Water present in a cylinder can be detected in that the internal combustion engine, when acted upon by the at least one starter motor, starts up more slowly than in the normal state as a result of an increased resistance due to the water in the cylinder. Therefore, the actual speed and / or the angular velocity and / or the angular acceleration of the internal combustion engine can be measured during the starting process and anomalies can be determined by comparing them with predefinable limit values.
  • the starting process must be stopped before the internal combustion engine is damaged by water hammer.
  • the object of the present invention is to provide an improved method and an improved starter system.
  • an internal combustion engine should be able to be started up using a simple and inexpensive method or starter system.
  • the starter motor is designed as a pneumatic starter motor, the compressed air supply of which is controlled by a compressed air valve, the compressed air valve being between a fully open position and a completely closed position Position can be switched, whereby the pneumatic starter motor is started by opening the compressed air valve completely.
  • the at least one starter motor is designed as a pneumatic starter motor which can be driven by compressed air from a compressed air source, a compressed air valve being provided between the compressed air source and the starter motor, the compressed air valve being between a completely open one Position and a fully closed position is switchable, wherein the control device causes the compressed air valve to switch to the fully closed position to stop the compressed air supply and to switch the compressed air valve to the fully open position to activate the compressed air supply.
  • the starting process can preferably be terminated after the starter engine has been started if the actual speed remains below 8 rpm within 3 s.
  • steps a) to d) are carried out more than once, preferably four times.
  • the compressed air is supplied to a starter motor via simple, unregulated two-way compressed air valves, which can only have a fully open position or a completely closed position.
  • the proposed method can therefore avoid damage to the internal combustion engine by water hammer using inexpensive components of the starter system. Because the internal combustion engine is first only started up to a relatively low maximum speed, whereupon the compressed air valve is switched from the fully open position to the fully closed position, the energy supply to the starter motor can be reduced without having to use expensive controlled valves or compressed air throttles.
  • the predeterminable maximum speed is at most 30 rpm, preferably 20 rpm, and that the predefinable threshold speed lies in a range from 12 to 18 rpm, preferably 15 rpm.
  • the predefinable minimum speed is less than 10 rpm, preferably less than or equal to 8 rpm.
  • the fully open compressed air valve is held in the fully open position only up to a predeterminable maximum time period, for example 2 to 3 s, in order to limit the energy supply to the starter motor.
  • Fig. 1 shows schematically an internal combustion engine 1 with a drive shaft 5 and a gear ring 8 arranged thereon Internal combustion engine 1 brought (see Fig. 3 ).
  • the starter motor 2 is an electrical starter motor, which is supplied with electrical voltage or electrical current by an energy source in the form of an electrical voltage source 14.
  • a switch 13 is provided between the voltage source 14 and the starter motor 2 and can be controlled by a control device 6.
  • the rotary tooth n and / or the angular velocity ⁇ and / or the angular acceleration ⁇ of the drive shaft 5 of the internal combustion engine 1 is or are recorded by a measuring device 9 and reported to a control device 6.
  • the measuring device 9 can be, for example, an inductive pickup, which can be arranged on the teeth of the ring gear 8.
  • the ring gear 8 can have a large number of teeth, for example more than 300 teeth.
  • the control device 6 closes or opens the switch 13 and thus activates or stops the supply of energy from the voltage source 14 to the electric starter motor 2.
  • Fig. 2 shows a schematic arrangement according to Fig. 1 , in which case the starter motor 2 is a pneumatic starter motor which is supplied by an energy source in the form of a compressed air source 4.
  • a compressed air valve 3 is arranged, which is designed as a two-way valve and can only have a fully open or a completely closed position.
  • the compressed air valve 3 is in its complete closed position, ie the compressed air supply from compressed air source 4 to starter motor 2 is interrupted and starter motor 2 does not drive drive shaft 5 of internal combustion engine 1.
  • the control device 6 initiates the complete opening or the complete closing of the compressed air valve 3, which can be designed, for example, as an electrically, magnetically or pneumatically controllable valve.
  • Fig. 3 shows an arrangement according to Fig. 2 , a separate control valve 12 being provided for actuating a compressed air valve 3, which in this example is designed as a pneumatically controllable 2-way valve.
  • a pneumatic meshing mechanism 11, which can be part of the starter motor 2 is acted upon by compressed air from the compressed air source 4.
  • the meshing mechanism 11 thereby brings the starter pinion 7 of the starter motor 2 into engagement with the ring gear 8 on the drive shaft 5 of the internal combustion engine 1.
  • the compressed air supplied to the engagement mechanism 11 is passed through the engagement mechanism 11 to the control valve 12.
  • the control device 6 opens or closes the control valve 12.
  • the compressed air valve 3 is either fully opened in order to supply the starter motor 2 with compressed air from the compressed air source 4, or completely closed to interrupt the compressed air supply for starter motor 2.
  • the starting valve 10, the control valve 12 and the compressed air valve 3 are in their open positions in this illustration, i.e.
  • the starter motor 2 is pressurized with compressed air from the compressed air source 4 and drives the drive shaft 5 of the internal combustion engine 1 via starter pinion 7 and ring gear 8.
  • Fig. 4 shows an embodiment of a proposed starter system according to Fig. 3 , in this example three starter motors 2, each with an upstream Compressed air valve 3 are provided.
  • the start valve 10, the control valve 12 and the compressed air valves 3 are in their closed positions in this illustration, ie the compressed air supply from compressed air source 4 to the starter motors 2 is interrupted and the starter motors 2 do not drive the drive shaft 5 of the internal combustion engine 1.
  • the control device 6 causes the control valve 12 to open, as a result of which the compressed air valves 3 are also opened completely.
  • the starter motors 2 are supplied with compressed air from the compressed air source 4 and can drive the drive shaft 5 of the internal combustion engine 1 via the respective connections from the starter pinion 7 and the ring gear 8.
  • n max a maximum speed of, for example, 20 rpm
  • the control device 6 effects the closing of the control valve 12 and thus also the complete closing of the compressed air valves 3. This causes the compressed air supply interrupted for the starter motors 2, whereby the actual speed n of the internal combustion engine 1 decreases.
  • the control device 6 causes the control valve 12 to open.
  • the compressed air valves 3 are brought into their fully open positions and the starter motors 2 are again pressurized with compressed air from the compressed air shaft 4. Due to system-related delays (for example, inertia of the rotating or moving components), there is normally no immediate increase in the actual speed n, so that after the compressed air valves 3 have been opened, the actual speed n may drop briefly.
  • the sequence of starting up to the maximum speed n max , then lowering the speed to the threshold speed n s and then opening the compressed air valves 3 again and thus starting up the internal combustion engine 1 can preferably be carried out several times, particularly preferably four times. This sequence can also be repeated for a predeterminable time (e.g. 10 s) or for several, preferably two, crankshaft revolutions, the starting process being interrupted as soon as a speed drop with an actual speed n less than the minimum speed n min is determined or if the average speed of the internal combustion engine 1 does not reach a specifiable speed value within the specifiable time or the specifiable number of crankshaft revolutions.
  • a predeterminable time e.g. 10 s
  • the starting process being interrupted as soon as a speed drop with an actual speed n less than the minimum speed n min is determined or if the average speed of the internal combustion engine 1 does not reach a specifiable speed value within the specifiable time or the specifiable number of crank
  • Fig. 5 schematically shows the course over time of the actual speed n of an internal combustion engine 1 during the implementation of a variant of the proposed method with the devices according to Fig. 2 .
  • the compressed air valve 3 is fully opened and the compressed air supply to the pneumatic starter motor 2 is thus activated.
  • the internal combustion engine 1 starts up and the actual speed n of the drive shaft 5 of the internal combustion engine 1 is detected by the measuring device 9 and reported to the control device 6 for evaluation.
  • the starting process can be terminated in order to avoid possible damage to the internal combustion engine 1.
  • the actual speed n after the first time t A a value greater than the first speed limit n on A, such that the boot process will not be interrupted due to this criterion needed.
  • the actual speed n reaches a predeterminable maximum speed n max (for example 20 rpm), whereupon the compressed air valve 3 is completely closed by the control device 6 in order to interrupt the compressed air supply to the pneumatic starter motor 2. Due to the inertia of the rotating or moving Components of this arrangement then there is a decrease in the actual speed n only after a system-related delay. This is represented by the brief, further increase in the actual speed n after the time t 1 . As soon as the actual speed n reaches a predeterminable threshold value speed n s (for example 15 rpm) (in this example at time t 2 ), the control device 6 initiates the complete opening of the compressed air valve 3.
  • speed n s for example 15 rpm
  • the actual speed n increases again only slightly delayed. Closing the compressed air valve 3 when the actual speed n reaches the maximum speed n max (times t 1 , t 3 , t 5 and t 7 ), and opening the compressed air valve 3 when the actual speed n reaches the threshold speed n s (times t 2 , t 4 , t 6 and t 8 ) is carried out a total of four times in the example shown. Since no drop in speed was found during this sequence, the internal combustion engine 1 is then started up by the starter motor 2 until it can continue to run automatically. The starter motor 2 can be disconnected by disengaging the starter pinion 7, for example at an actual speed n of 200 rpm or after a certain time (for example 10 s).
  • Fig. 6 shows schematically the time course of the actual speed n during the process according to Fig. 5 , in which case at least one cylinder of the internal combustion engine 1 is at least partially flooded with water.
  • the proposed method can also be carried out in a higher temporal context. For example, it can be provided that the proposed method is only used when the internal combustion engine has been at a standstill for more than 12 hours. After the start process has been canceled, it can also be provided that a fault message is issued which must be acknowledged. It can also be provided that after several unsuccessful start attempts (eg three) there is another fault message that has to be acknowledged. After several unsuccessful start attempts, one Compressed air storage charging time of, for example, 30 minutes can be provided for the compressed air source.
  • the described method which is particularly suitable for stationary gas engines with engine outputs greater than 5 MW, is not restricted to avoiding damage during the startup of an internal combustion engine due to partial flooding of cylinders of the internal combustion engine with water.
  • the method can also be used to prevent damage from damaged or worn bearings, which result in increased friction values and thus increased resistance to starting up.
  • the described method can be used to detect abnormal or impermissible resistances to the starting of an internal combustion engine and to cause the starting process of the internal combustion engine to be terminated in order to avoid damage to the internal combustion engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines stationären Gasmotors, wobei die Brennkraftmaschine durch mindestens einen Startermotor angetrieben wird, wobei der Startvorgang nach dem Anlassen des Startermotors abgebrochen wird, falls die Winkelbeschleunigung der Brennkraftmaschine unterhalb eines vorgebbaren Beschleunigungswerts bleibt und/oder innerhalb einer vorgebbaren ersten Zeit die Istdrehzahl unterhalb eines vorgebbaren ersten Drehzahlgrenzwerts bleibt und/oder innerhalb einer vorgebbaren zweiten Zeit die mittlere Drehzahl der Brennkraftmaschine unterhalb eines vorgebbaren zweiten Drehzahlgrenzwerts bleibt.
  • Weiters betrifft die Erfindung ein Startersystem zum Starten einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines stationären Gasmotors, mit mindestens einem Startermotor, dem von einer Energiequelle Energie zuführbar ist, wobei der Startermotor mit einer Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbindbar ist und durch den die Antriebswelle antreibbar ist, wobei eine Steuereinrichtung die Istdrehzahl und/oder die Winkelgeschwindigkeit und/oder die Winkelbeschleunigung der Brennkraftmaschine überwacht, wobei die Steuereinrichtung abhängig von der Istdrehzahl und/oder der Winkelgeschwindigkeit und/oder der Winkelbeschleunigung die Energiezufuhr zum mindestens einen Startermotor stoppt oder aktiviert.
  • Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine, bei denen die Drehzahl der Brennkraftmaschine als Kriterium für einen Startabbruch herangezogen wird, sind bereits bekannt (z.B. DE 102 45 640 B3 , GB 1 331 572 A , US 4 494 499 A , FR 2 927 301 A1 und JP 2006-063867 A ).
  • Wenn bei einer Brennkraftmaschine während eines Motorstillstands Wasser in den Verbrennungsraum eines oder mehrerer Zylinder eindringt, so kann es bei einem herkömmlichen Startvorgang der Brennkraftmaschine durch das inkompressible Wasser zu Beschädigungen von Pleuel und/oder Kolben kommen. Beim eindringenden Wasser kann es sich dabei beispielsweise um Kühlwasser einer leckgewordenen Kühlmittelleitung handeln. Würde die Brennkraftmaschine in einem Zustand teilweise gefluteter Zylinder voll durchgestartet werden, kommt es zum sogenannten Wasserschlag. Dabei wird der betroffene Kolben an der oberen Position des Verdichtungstaktes durch das inkompressible Wasser abrupt abgebremst, wodurch es zu einem Motorschaden kommen kann. Zur Detektion von Wasser oder Feuchtigkeit in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine können beispielsweise Feuchtigkeitssensoren eingesetzt werden. Diese können jedoch nicht zwischen normalem Kondenswasser, welches bei großen stationären Brennkraftmaschinen aufgrund der Kaminwirkung der Abgasanlage entstehen kann, und einer gefährlichen Flutung des Zylinders unterscheiden.
  • In einem Zylinder vorhandenes Wasser kann dadurch detektiert werden, dass die Brennkraftmaschine bei Beaufschlagung durch den mindestens einen Startermotor infolge eines erhöhten Widerstands aufgrund des Wassers im Zylinder langsamer hochfährt als im normalen Zustand. Daher können während des Startvorganges die Istdrehzahl und/oder die Winkelgeschwindigkeit und/oder die Winkelbeschleunigung der Brennkraftmaschine gemessen werden und durch den Vergleich mit vorgebbaren Grenzwerten Anomalien festgestellt werden.
  • Wenn also die gemessene Winkelbeschleunigung der Brennkraftmaschine unterhalb eines vorgebbaren Beschleunigungswerts bleibt und/oder innerhalb einer vorgebbaren ersten Zeit die Istdrehzahl unterhalb eines vorgebbaren ersten Drehzahlgrenzwerts bleibt und/oder innerhalb einer vorgebbaren zweiten Zeit die mittlere Drehzahl der Brennkraftmaschine unterhalb eines vorgebbaren zweiten Drehzahlgrenzwerts bleibt, so kann der Startvorgang abgebrochen werden, bevor es zu Beschädigungen der Brennkraftmaschine durch Wasserschlag kommt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren sowie ein verbessertes Startersystem anzugeben. Insbesondere soll eine Brennkraftmaschine durch ein einfaches und kostengünstiges Verfahren bzw. Startersystem angefahren werden können.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Startermotor als pneumatischer Startermotor ausgebildet ist, dessen Druckluftzufuhr durch ein Druckluftventil gesteuert wird, wobei das Druckluftventil zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung umgeschaltet werden kann, wobei das Anlassen des pneumatischen Startermotors durch ein vollständiges Öffnen des Druckluftventils erfolgt.
  • Bei einem Startersystem der eingangs genannten Gattung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der mindestens eine Startermotor als pneumatischer Startermotor ausgebildet ist, der von einer Druckluftquelle durch Druckluft antreibbar ist, wobei zwischen Druckluftquelle und Startermotor ein Druckluftventil vorgesehen ist, wobei das Druckluftventil zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung umschaltbar ist, wobei die Steuereinrichtung zum Stoppen der Druckluftzufuhr das Umschalten des Druckluftventils in die vollständig geschlossene Stellung und zum Aktivieren der Druckluftzufuhr das Umschalten des Druckluftventils in die vollständig geöffnete Stellung veranlasst.
  • Durch den Einsatz eines pneumatischen Startermotors, dessen Druckluftzufuhr durch ein Druckluftventil gesteuert wird, wobei das Druckluftventil zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung umgeschaltet werden kann, ist es möglich, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren bzw. Startersystem bereitzustellen, ohne teure geregelte Ventile oder Druckluftdrosseln einsetzen zu müssen.
  • Vorzugsweise kann der Startvorgang nach dem Anlassen des Startermotors abgebrochen werden, falls innerhalb von 3 s die Istdrehzahl unterhalb 8 U/min bleibt.
  • Der erfindungsgemäße Startvorgang umfasst folgende Schritte:
    1. a) vollständiges Öffnen des Druckluftventils und damit Hochfahren der Brennkraftmaschine,
    2. b) vollständiges Schließen des Druckluftventils und damit Verringern der Istdrehzahl, sobald die Istdrehzahl eine vorgebbare Maximaldrehzahl erreicht,
    3. c) vollständiges Öffnen des Druckluftventils, sobald die Istdrehzahl eine vorgebbare Schwellwertdrehzahl erreicht,
    4. d) Abbruch des Startvorgangs, falls trotz vollständigem Öffnen des Druckluftventils die Istdrehzahl eine vorgebbare Mindestdrehzahl unterschreitet und/oder die Winkelbeschleunigung der Brennkraftmaschine unterhalb eines vorgebbaren Beschleunigungswerts bleibt.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Schritte a) bis d) mehr als einmal, vorzugsweise viermal, durchgeführt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Druckluftzufuhr zu einem Startermotor über einfache, ungeregelte Zwei-Wege-Druckluftventile erfolgt, welche nur eine vollständig geöffnete Stellung oder eine vollständig geschlossene Stellung aufweisen können. Das vorgeschlagene Verfahren kann daher unter Einsatz kostengünstiger Komponenten des Startersystems eine Beschädigung der Brennkraftmaschine durch Wasserschlag vermeiden. Dadurch, dass die Brennkraftmaschine zunächst nur bis zu einer relativ niedrigen Maximaldrehzahl hochgefahren wird, woraufhin das Druckluftventil von der vollständig geöffneten Stellung in die vollständig geschlossene Stellung umgeschaltet wird, kann die Energiezufuhr zum Startermotor verringert werden, ohne teure geregelte Ventile oder Druckluftdrosseln einsetzen zu müssen.
  • Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass die vorgebbare Maximaldrehzahl höchstens 30 U/min, vorzugsweise 20 U/min, beträgt und dass die vorgebbare Schwellwertdrehzahl in einem Bereich von 12 bis 18 U/min, vorzugsweise bei 15 U/min, liegt. Zur Erkennung eines Drehzahleinbruchs, insbesondere aufgrund von Wasser in einem Zylinder, kann vorgesehen sein, dass die vorgebbare Mindestdrehzahl kleiner als 10 U/min, vorzugsweise kleiner gleich 8 U/min, ist.
  • Generell kann auch vorgesehen sein, dass das vollständig geöffnete Druckluftventil jeweils nur bis zu einer vorgebbaren maximalen Zeitdauer, beispielsweise 2 bis 3 s, in der vollständig geöffneten Stellung gehalten wird, um die Energiezufuhr zum Startermotor zu begrenzen.
  • Weitere Details und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren und Figurenbeschreibung erläutert. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines Startersystems mit einem elektrischen Startermotor,
    Fig. 2
    einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines vorgeschlagenen Startersystems mit einem pneumatischen Startermotor,
    Fig. 3
    einen schematischen Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels eines vorgeschlagenen Startersystems mit einem Steuerventil,
    Fig. 4
    einen schematischen Aufbau gemäß Fig. 3 mit mehreren Startermotoren,
    Fig. 5
    einen schematischen zeitlichen Verlauf der Istdrehzahl einer Brennkraftmaschine während einer Variante des vorgeschlagenen Verfahrens und
    Fig. 6
    einen schematischen zeitlichen Verlauf der Istdrehzahl einer Brennkraftmaschine, bei der zumindest ein Zylinder zumindest teilweise mit Wasser geflutet ist.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einer Antriebswelle 5 und einem daran angeordneten Zahnkranz 8. Zum Anlassen der Brennkraftmaschine 1 wird ein mit einem Startermotor 2 verbundenes Starterritzel 7 durch eine hier nicht gezeigte Einspurmechanik 11 in bekannter Weise eingespurt und damit in Eingriff mit dem Zahnkranz 8 der Brennkraftmaschine 1 gebracht (siehe Fig. 3). Der Startermotor 2 ist in diesem Fall ein elektrischer Startermotor, der durch eine Energiequelle in Form einer elektrischen Spannungsquelle 14 mit elektrischer Spannung bzw. elektrischem Strom versorgt wird. Zur Steuerung der Spannungsversorgung des elektrischen Startermotors 2 ist zwischen Spannungsquelle 14 und Startermotor 2 ein Schalter 13 vorgesehen, der durch eine Steuereinrichtung 6 ansteuerbar ist.
  • Die Drehzahn n und/oder die Winkelgeschwindigkeit ω und/oder die Winkelbeschleunigung α der Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 wird bzw. werden durch eine Messeinrichtung 9 erfasst und an eine Steuereinrichtung 6 gemeldet. Bei der Messeinrichtung 9 kann es sich beispielsweise um einen induktiven Aufnehmer handeln, der bei den Zähnen des Zahnkranzes 8 angeordnet sein kann. Zur Erzielung einer hohen Messauflösung kann der Zahnkranz 8 eine hohe Anzahl von Zähnen aufweisen, beispielsweise mehr als 300 Zähne. Abhängig von den Signalen der Messeinrichtung 9 veranlasst die Steuereinrichtung 6 das Schließen oder Öffnen des Schalters 13 und aktiviert bzw. stoppt damit die Energiezufuhr von der Spannungsquelle 14 zum elektrischen Startermotor 2.
  • Fig. 2 zeigt eine schematische Anordnung gemäß Fig. 1, wobei der Startermotor 2 in diesem Fall ein pneumatischer Startermotor ist, der durch eine Energiequelle in Form einer Druckluftquelle 4 versorgt wird. Zwischen Druckluftquelle 4 und Startermotor 2 ist ein Druckluftventil 3 angeordnet, welches als Zwei-Wege-Ventil ausgeführt ist und nur eine vollständig geöffnete oder eine vollständig geschlossene Stellung aufweisen kann. In der gezeigten Darstellung befindet sich das Druckluftventil 3 in seiner vollständig geschlossenen Stellung, d.h. die Druckluftzufuhr von Druckluftquelle 4 zu Startermotor 2 ist unterbrochen und der Startermotor 2 treibt die Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 nicht an. Abhängig von den Signalen der Messeinrichtung 9 veranlasst die Steuereinrichtung 6 das vollständige Öffnen oder das vollständige Schließen des Druckluftventils 3, welches beispielsweise als elektrisch, magnetisch oder pneumatisch ansteuerbares Ventil ausgeführt sein kann.
  • Fig. 3 zeigt eine Anordnung gemäß Fig. 2, wobei zum Ansteuern eines Druckluftventils 3, das in diesem Beispiel als pneumatisch ansteuerbares 2-Wege-Ventil ausgeführt ist, ein gesondertes Steuerventil 12 vorgesehen ist. Zum Aktivieren des Startvorgangs wird ein mit der Druckluftquelle 4 verbundenes Startventil 10, welches beispielsweise als Magnetventil ausgeführt sein kann, geöffnet. Dadurch wird eine pneumatische Einspurmechanik 11, die Teil des Startermotors 2 sein kann, mit Druckluft aus der Druckluftquelle 4 beaufschlagt. Die Einspurmechanik 11 bringt dadurch das Starterritzel 7 des Startermotors 2 in Eingriff mit dem Zahnkranz 8 an der Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1. Dies kann beispielsweise durch eine translatorische Verschiebung des Starterritzels 7 erfolgen, sodass die Zähne des Starterritzels 7 und die Zähne des Zahnkranzes 8 korrespondierend ineinander greifen können. Dieser Vorgang ist durch den strichlierten Pfeil von Einspurmechanik 11 zu Starterritzel 7 angedeutet.
  • Die der Einspurmechanik 11 zugeführte Druckluft wird durch die Einspurmechanik 11 hindurch weiter zum Steuerventil 12 geleitet. Abhängig vom Signal oder von den Signalen der Messeinrichtung 9 öffnet oder schließt die Steuereinrichtung 6 das Steuerventil 12. Abhängig von der Stellung des Steuerventils 12 wird das Druckluftventil 3 entweder vollständig geöffnet, um den Startermotor 2 mit Druckluft aus der Druckluftquelle 4 zu versorgen, oder vollständig geschlossen, um die Druckluftversorgung für den Startermotor 2 zu unterbrechen. Das Startventil 10, das Steuerventil 12 und das Druckluftventil 3 befinden sich in dieser Darstellung in ihren geöffneten Stellungen, d.h. der Startermotor 2 wird mit Druckluft aus der Druckluftquelle 4 beaufschlagt und treibt über Starterritzel 7 und Zahnkranz 8 die Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 an.
  • Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines vorgeschlagenen Startersystems gemäß Fig. 3, wobei in diesem Beispiel drei Startermotoren 2 mit jeweils einem vorgeschalteten Druckluftventil 3 vorgesehen sind. Das Startventil 10, das Steuerventil 12 und die Druckluftventile 3 befinden sich in dieser Darstellung in ihren geschlossenen Stellungen, d.h. die Druckluftzufuhr von Druckluftquelle 4 zu den Startermotoren 2 ist jeweils unterbrochen und die Startermotoren 2 treiben die Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 nicht an.
  • Anhand Fig. 4 soll eine Ausführungsvariante des vorgeschlagenen Verfahrens beschrieben werden. Nach dem Aktivieren des Startvorgangs durch Öffnen des mit der Druckluftquelle 4 verbundenen Startventils 10 sorgen hier nicht gezeigte Einspurmechaniken 11 in bekannter Weise dafür, dass die Starterritzel 7 der Startermotoren 2 mit dem Zahnkranz 8 an der Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 in Eingriff gebracht werden bzw. eingespurt werden (siehe Fig. 3). Das Einspuren ist dabei durch die strichlierten Linien angedeutet.
  • Die Steuereinrichtung 6 veranlasst das Öffnen des Steuerventils 12, wodurch in weiterer Folge die Druckluftventile 3 ebenfalls vollständig geöffnet werden. Dadurch werden die Startermotoren 2 mit Druckluft aus der Druckluftquelle 4 versorgt und können über die jeweiligen Verbindungen aus Starterritzel 7 und Zahnkranz 8 die Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 antreiben. Sobald die von der Messeinrichtung 9 gemessene und von der Steuereinrichtung 6 überwachte Istdrehzahl n eine Maximaldrehzahl nmax von beispielsweise 20 U/min erreicht, bewirkt die Steuereinrichtung 6 das Schließen des Steuerventils 12 und damit auch das vollständige Schließen der Druckluftventile 3. Dadurch wird die Druckluftzufuhr für die Startermotoren 2 unterbrochen, wodurch die Istdrehzahl n der Brennkraftmaschine 1 abnimmt. Sobald die Istdrehzahl n eine Schwellwertdrehzahl ns von beispielsweise 15 U/min erreicht, veranlasst die Steuereinrichtung 6 das Öffnen des Steuerventils 12. Dadurch werden die Druckluftventile 3 in ihre vollständig geöffneten Positionen gebracht und die Startermotoren 2 wiederum mit Druckluft aus der Druckluftwelle 4 beaufschlagt. Aufgrund systembedingter Verzögerungen (z.B. Massenträgheit der rotierenden bzw. sich bewegenden Komponenten) erfolgt daraufhin normalerweise keine sofortige Zunahme der Istdrehzahl n, sodass es nach dem Öffnen der Druckluftventile 3 kurzzeitig noch zu einem weiteren Absinken der Istdrehzahl n kommen kann. Wenn jedoch der Widerstand aufgrund einer teilweisen Flutung zumindest eines Zylinders der Brennkraftmaschine 1 so groß ist, dass die Istdrehzahl n trotz Öffnen der Druckluftventile 3 eine Mindestdrehzahl nmin von beispielsweise 8 U/min unterschreitet, so wird dies von der Steuereinrichtung 6 erfasst und der Startvorgang abgebrochen. Wird diese vorgebbare Mindestdrehzahl nmin allerdings nicht unterschritten, so kann der Startvorgang weitergeführt werden.
  • Der Ablauf des Hochfahrens bis zur Maximaldrehzahl nmax, dann Absenken der Drehzahl bis zur Schwellwertdrehzahl ns und anschließend das abermalige Öffnen der Druckluftventile 3 und damit Hochfahren der Brennkraftmaschine 1 kann vorzugsweise mehrfach, besonders bevorzugt viermal, ausgeführt werden. Dieser Ablauf kann auch während einer vorgebbaren Zeit (z.B. 10 s) oder während mehreren, vorzugsweise zwei, Kurbelwellenumdrehungen, wiederholt werden, wobei ein Abbruch des Startvorgangs erfolgen kann, sobald ein Drehzahleinbruch mit einer Istdrehzahl n kleiner der Mindestdrehzahl nmin festgestellt wird oder wenn die mittlere Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 innerhalb der vorgebbaren Zeit oder der vorgebbaren Anzahl von Kurbelwellenumdrehungen einen vorgebbaren Drehzahlwert nicht erreicht.
  • Fig. 5 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der Istdrehzahl n einer Brennkraftmaschine 1 während der Durchführung einer Variante des vorgeschlagenen Verfahrens mit den Einrichtungen gemäß Fig. 2. Zum Zeitpunkt t0 wird das Druckluftventil 3 vollständig geöffnet und damit die Druckluftzufuhr zum pneumatischen Startermotor 2 aktiviert. Die Brennkraftmaschine 1 fährt hoch und die Istdrehzahl n der Antriebswelle 5 der Brennkraftmaschine 1 wird von der Messeinrichtung 9 erfasst und zur Auswertung an die Steuereinrichtung 6 gemeldet.
  • Falls die Istdrehzahl n der Brennkraftmaschine 1 innerhalb einer vorgebbaren ersten Zeit tA von beispielsweise 3 s einen vorgebbaren ersten Drehzahlgrenzwert nA von beispielsweise 8 U/min nicht erreicht, so kann der Startvorgang abgebrochen werden, um mögliche Schäden an der Brennkraftmaschine 1 zu vermeiden. Im gezeigten Beispiel weist die Istdrehzahl n nach Ablauf der ersten Zeit tA jedoch einen Wert größer dem ersten Drehzahlgrenzwert nA auf, sodass der Startvorgang aufgrund dieses Kriteriums nicht abgebrochen werden musste.
  • Beim Zeitpunkt t1 erreicht die Istdrehzahl n eine vorgebbare Maximaldrehzahl nmax (z.B. 20 U/min), woraufhin durch die Steuereinrichtung 6 das Druckluftventil 3 vollständig geschlossen wird, um die Druckluftzufuhr zum pneumatischen Startermotor 2 zu unterbrechen. Aufgrund der Massenträgheit der rotierenden bzw. sich bewegenden Komponenten dieser Anordnung erfolgt daraufhin eine Abnahme der Istdrehzahl n erst mit einer systembedingten Verzögerung. Dies ist durch das kurzzeitige, weitere Ansteigen der Istdrehzahl n nach dem Zeitpunkt t1 dargestellt. Sobald die Istdrehzahl n eine vorgebbare Schwellwertdrehzahl ns (z.B. 15 U/min) erreicht (in diesem Beispiel zum Zeitpunkt t2), veranlasst die Steuereinrichtung 6 das vollständige Öffnen des Druckluftventils 3. Aufgrund der Massenträgheit erfolgt eine Zunahme der Istdrehzahl n wiederum erst etwas verzögert. Das Schließen des Druckluftventils 3, wenn die Istdrehzahl n die Maximaldrehzahl nmax erreicht (Zeitpunkte t1, t3, t5 und t7), und das Öffnen des Druckluftventils 3, wenn die Istdrehzahl n die Schwellwertdrehzahl ns erreicht (Zeitpunkte t2, t4, t6 und t8), wird in dem dargestellten Beispiel insgesamt viermal durchgeführt. Da während dieses Ablaufs kein Drehzahleinbruch festgestellt wurde, erfolgt daraufhin ein Hochfahren der Brennkraftmaschine 1 durch den Startermotor 2, bis diese selbsttätig weiterlaufen kann. Ein Abtrennen des Startermotors 2 durch Ausspuren des Starterritzels 7 kann beispielsweise bei einer Istdrehzahl n von 200 U/min oder nach einer gewissen Zeit (z.B. 10 s) erfolgen.
  • Fig. 6 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf der Istdrehzahl n während des Verfahrens gemäß Fig. 5, wobei in diesem Fall zumindest ein Zylinder der Brennkraftmaschine 1 zumindest teilweise mit Wasser geflutet ist. Nach dem vollständigen Öffnen des Druckluftventils 3 zum Zeitpunkt t2, sobald die Istdrehzahl n die vorgebbare Schwellwertdrehzahl ns von beispielsweise 15 U/min erreicht, kommt es aufgrund des erhöhten Widerstands des inkompressiblen Wassers trotz vollständigem Öffnens des Druckluftventils 3 zu einem Drehzahleinbruch. Zum Zeitpunkt t3 wird dadurch eine vorgebbare Mindestdrehzahl nmin von beispielsweise 8 U/min unterschritten und es erfolgt ein Abbruch des Startvorgangs, z.B. durch Schließen des Druckluftventils 3.
  • Generell kann die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens auch in einem übergeordneten zeitlichen Kontext stattfinden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das vorgeschlagene Verfahren nur dann zum Einsatz kommt, wenn sich die Brennkraftmaschine für mehr als 12 Stunden im Stillstand befunden hat. Nach Abbrechen des Startvorgangs kann außerdem vorgesehen sein, dass eine Störmeldung erfolgt, die quittiert werden muss. Ebenso kann vorgesehen sein, dass nach mehreren erfolglosen Startversuchen (z.B. drei) eine weitere Störmeldung erfolgt, die quittiert werden muss. Nach mehreren erfolglosen Startversuchen kann eine Druckluftspeicherladezeit von beispielsweise 30 Minuten für die Druckluftquelle vorgesehen sein.
  • Das beschriebene Verfahren, welches sich insbesondere für stationäre Gasmotoren mit Motorleistungen größer 5 MW eignet, ist nicht darauf eingeschränkt, Schäden während des Hochfahrens einer Brennkraftmaschine aufgrund von teilweiser Flutung von Zylindern der Brennkraftmaschine mit Wasser zu vermeiden. So können mit dem Verfahren beispielsweise auch Schäden durch beschädigte oder verschlissene Lager, welche sich in erhöhten Reibungswerten und damit erhöhten Widerständen gegen das Hochfahren auswirken, vermieden werden. Ganz generell können mit dem beschriebenen Verfahren abnormale oder unzulässige Widerstände gegen das Hochfahren einer Brennkraftmaschine detektiert und das Abbrechen des Startvorgangs der Brennkraftmaschine veranlasst werden, um Beschädigungen an der Brennkraftmaschine zu vermeiden.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines stationären Gasmotors, wobei die Brennkraftmaschine (1) durch mindestens einen Startermotor (2) angetrieben wird, wobei der Startvorgang nach dem Anlassen des Startermotors (2) abgebrochen wird, falls die Winkelbeschleunigung (a) der Brennkraftmaschine (1) unterhalb eines vorgebbaren Beschleunigungswerts bleibt und/oder innerhalb einer vorgebbaren ersten Zeit (tA) die Istdrehzahl (n) unterhalb eines vorgebbaren ersten Drehzahlgrenzwerts (nA) bleibt und/oder innerhalb einer vorgebbaren zweiten Zeit die mittlere Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) unterhalb eines vorgebbaren zweiten Drehzahlgrenzwerts bleibt, wobei der Startermotor (2) als pneumatischer Startermotor (2) ausgebildet ist, dessen Druckluftzufuhr durch ein Druckluftventil (3) gesteuert wird, wobei das Druckluftventil (3) zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung umgeschaltet werden kann, wobei das Anlassen des pneumatischen Startermotors (2) durch ein vollständiges Öffnen des Druckluftventils (3) erfolgt, wobei der Startvorgang folgende Schritte umfasst:
    a) vollständiges Öffnen des Druckluftventils (3) und damit Hochfahren der Brennkraftmaschine (1),
    b) vollständiges Schließen des Druckluftventils (3) und damit Verringern der Istdrehzahl (n), sobald die Istdrehzahl (n) eine vorgebbare Maximaldrehzahl (nmax) erreicht,
    c) vollständiges Öffnen des Druckluftventils (3), sobald die Istdrehzahl (n) eine vorgebbare Schwellwertdrehzahl (ns) erreicht,
    d) Abbruch des Startvorgangs, falls trotz vollständigem Öffnen des Druckluftventils (3) die Istdrehzahl (n) eine vorgebbare Mindestdrehzahl (nmin) unterschreitet und/oder die Winkelbeschleunigung (a) der Brennkraftmaschine (1) unterhalb eines vorgebbaren Beschleunigungswerts bleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Startvorgang nach dem Anlassen des Startermotors (2) abgebrochen wird, falls innerhalb von 3 s die Istdrehzahl (n) unterhalb 8 U/min bleibt.
  3. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Maximaldrehzahl (nmax) höchstens 30 U/min, vorzugsweise 20 U/min, beträgt.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Schwellwertdrehzahl (ns) in einem Bereich von 12 bis 18 U/min, vorzugsweise bei 15 U/min, liegt.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Mindestdrehzahl (nmin) kleiner als 10 U/min, vorzugsweise kleiner gleich 8 U/min, ist.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis d) mehr als einmal, vorzugsweise viermal, durchgeführt werden.
  7. Startersystem zum Starten einer Brennkraftmaschine (1), insbesondere eines stationären Gasmotors, mit mindestens einem Startermotor (2), dem von einer Energiequelle Energie zuführbar ist, wobei der Startermotor (2) mit einer Antriebswelle (5) der Brennkraftmaschine (1) verbindbar ist und durch den die Antriebswelle (5) antreibbar ist, wobei eine Steuereinrichtung (6) die Istdrehzahl (n) und/oder die Winkelgeschwindigkeit (ω) und/oder die Winkelbeschleunigung (a) der Brennkraftmaschine (1) überwacht, wobei die Steuereinrichtung (6) abhängig von der Istdrehzahl (n) und/oder der Winkelgeschwindigkeit (ω) und/oder der Winkelbeschleunigung (a) die Energiezufuhr zum mindestens einen Startermotor (2) stoppt oder aktiviert, wobei der mindestens eine Startermotor (2) als pneumatischer Startermotor (2) ausgebildet ist, der von einer Druckluftquelle (4) durch Druckluft antreibbar ist, wobei zwischen Druckluftquelle (4) und Startermotor (2) ein Druckluftventil (3) vorgesehen ist, wobei das Druckluftventil (3) zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung umschaltbar ist, wobei die Steuereinrichtung (6) zum Stoppen der Druckluftzufuhr das Umschalten des Druckluftventils (3) in die vollständig geschlossene Stellung und zum Aktivieren der Druckluftzufuhr das Umschalten des Druckluftventils (3) in die vollständig geöffnete Stellung veranlasst, wobei die Steuereinrichtung (6) dazu ausgebildet ist während eines Startversuches folgende Schritte auszuführen:
    a) vollständiges Öffnen des Druckluftventils (3) und damit Hochfahren der Brennkraftmaschine (1),
    b) vollständiges Schließen des Druckluftventils (3) und damit Verringern der Istdrehzahl (n), sobald die Istdrehzahl (n) eine vorgebbare Maximaldrehzahl (nmax) erreicht,
    c) vollständiges Öffnen des Druckluftventils (3), sobald die Istdrehzahl (n) eine vorgebbare Schwellwertdrehzahl (ns) erreicht,
    d) Abbruch des Startvorgangs, falls trotz vollständigem Öffnen des Druckluftventils (3) die Istdrehzahl (n) eine vorgebbare Mindestdrehzahl (nmin) unterschreitet und/oder die Winkelbeschleunigung (a) der Brennkraftmaschine (1) unterhalb eines vorgebbaren Beschleunigungswerts bleibt.
EP12730356.8A 2011-06-17 2012-06-05 Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine Active EP2721284B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA887/2011A AT511612B1 (de) 2011-06-17 2011-06-17 Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine
PCT/AT2012/000153 WO2012171049A1 (de) 2011-06-17 2012-06-05 Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2721284A1 EP2721284A1 (de) 2014-04-23
EP2721284B1 true EP2721284B1 (de) 2020-02-19

Family

ID=46396929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12730356.8A Active EP2721284B1 (de) 2011-06-17 2012-06-05 Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9316197B2 (de)
EP (1) EP2721284B1 (de)
JP (1) JP6163484B2 (de)
KR (1) KR101675189B1 (de)
CN (1) CN103717876B (de)
AT (1) AT511612B1 (de)
BR (1) BR112013032379B1 (de)
WO (1) WO2012171049A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6045424B2 (ja) 2013-03-29 2016-12-14 三菱重工業株式会社 ガス内燃機関の始動装置
WO2015018966A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-12 Wärtsilä Finland Oy An internal combustion engine with a liquid detection system
WO2015132453A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Wärtsilä Finland Oy Method and system for detecting a hydrostatic lock during the engine start
CN106460765B (zh) * 2014-04-07 2020-08-11 通用电气航空系统有限责任公司 用于在诊断流体静力锁的存在时以气动起动机缓慢起动往复发动机的方法
DE102014005637A1 (de) * 2014-04-16 2015-10-22 Hydac Electronic Gmbh Fluid-Arbeitsgerätschaft
KR101613790B1 (ko) * 2014-06-27 2016-04-29 두산엔진주식회사 엔진 시동 시스템을 구비한 디젤 엔진
CN104358649A (zh) * 2014-11-14 2015-02-18 毅联实业(上海)有限公司 一种车用柴油机的气动启动系统保护装置
CN104481770A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 泰豪电源技术有限公司 多组合式柴油发电机组黑启动装置
JP6447339B2 (ja) * 2015-04-17 2019-01-09 株式会社デンソー エンジン制御装置
AU2015401568A1 (en) * 2015-07-08 2018-01-18 Ge Aviation Systems Llc Air starter and methods for determining hydrostatic lock
CN105317610A (zh) * 2015-08-03 2016-02-10 湖北江山专用汽车有限公司 一种工程机械用柴油发动机气动联锁保护装置
BR112018014725A2 (pt) 2016-01-20 2018-12-11 Ge Aviation Systems Llc métodos de inicialização de um motor de combustão e conjunto do acionador de partida de ar de turbina
JP2017203393A (ja) * 2016-05-10 2017-11-16 スズキ株式会社 車両の制御装置
CN106401760B (zh) * 2016-08-31 2018-04-27 北京小米移动软件有限公司 发动机控制方法、装置及车辆
DE102016012403B4 (de) * 2016-10-17 2018-11-08 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine
US10487789B2 (en) * 2017-12-21 2019-11-26 Ford Global Technologies, Llc Engine starting via electric turbocharger

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2088809A5 (de) * 1970-04-24 1972-01-07 Faux Albert
US4494499A (en) * 1983-05-09 1985-01-22 Tech Development Inc. System and apparatus providing a two step starting cycle for diesel engines using a pneumatic starter
JPS60150440A (ja) * 1984-01-17 1985-08-08 Hitachi Ltd デイ−ゼル機関の始動方法
CN1032694A (zh) * 1988-05-30 1989-05-03 李明 压缩空气起动机
US5337713A (en) * 1993-02-22 1994-08-16 Ingersoll-Rand Company Feedback controlled engine starting system
JP3998119B2 (ja) * 2000-12-20 2007-10-24 本田技研工業株式会社 エンジン始動制御装置
JP4144348B2 (ja) * 2002-04-26 2008-09-03 株式会社デンソー エンジン始動システム
DE10245640B3 (de) * 2002-09-30 2004-04-08 Siemens Ag Verfahren zum Erkennen eines Startabbruchs und Verhindern einer verbrennungsbedingten Rückdrehung einer Brennkraftmaschine beim Start
JP4343059B2 (ja) * 2004-08-26 2009-10-14 本田技研工業株式会社 内燃機関の始動制御装置
FR2927301B1 (fr) * 2008-02-12 2010-05-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et systeme de gestion des demarrages du moteur d'un vehicule
US8752519B2 (en) * 2009-12-15 2014-06-17 GM Global Technology Operations LLC Air assist start stop methods and systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
KR101675189B1 (ko) 2016-11-10
EP2721284A1 (de) 2014-04-23
JP6163484B2 (ja) 2017-07-12
US9316197B2 (en) 2016-04-19
CN103717876A (zh) 2014-04-09
AT511612B1 (de) 2013-01-15
CN103717876B (zh) 2016-05-25
KR20140045407A (ko) 2014-04-16
JP2014519575A (ja) 2014-08-14
AT511612A4 (de) 2013-01-15
WO2012171049A1 (de) 2012-12-20
US20140102409A1 (en) 2014-04-17
BR112013032379B1 (pt) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2721284B1 (de) Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine
DE102016011069B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE19955250B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Funktionsüberwachung einer variablen Zylinderverdichtung
DE102007039613B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Steuer- und Regeleinrichtung
EP3015688B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102011006288A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum anlasserlosen Starten eines Verbrennungsmotors, insbesondere in einem Hybridfahrzeug
EP2614244B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur einstellung eines notlaufbetriebes bei einem fehlerbehafteten system zur erkennung von vorentflammungen in einem verbrennungsmotor
WO2012065785A1 (de) Adaptionsverfahren eines injektors einer brennkraftmaschine
AT517119B1 (de) Brennkraftmaschine und Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine
DE102018107769A1 (de) Verfahren für eine Regeneration eines Otto-Partikel-Filters eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs
WO1990001114A1 (de) Fehlfunktions-prüfverfahren und -vorrichtung für leerlaufregelung
AT514577B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer mit einem Generator gekoppelten Brennkraftmaschine
EP1287257A1 (de) Startverfahren und startvorrichtung für brennkraftmaschinen
EP2240683A1 (de) Verfahren zum starten einer brennkraftmaschine, vorrichtung und steuergerät
WO2019101649A1 (de) Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug, sowie verfahren zum betreiben einer solchen verbrennungskraftmaschine
EP1230470A1 (de) Verfahren zum steuern der zylinderverdichtung während der startphase einer brennkraftmaschine
DE102015112242A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung
DE10301191B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102008005205A1 (de) Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102013212168B4 (de) Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine, Vorrichtung, Computer-Programmprodukt
EP1203875A1 (de) Verfahren zum Schutz eines Verbrennungsmotors vor Überdruck
DE102013214261B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoff-Direkteinspritzung
DE102017109358A1 (de) Steuervorrichtung für ein VCR-Pleuel zum Ermitteln eines Defekts
DE102016013370A1 (de) Brennkraftmaschinen vorrichtung zur Durchführung eines Direktstarts
DE102019115914B4 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit reduziertem Startmoment aufgrund eines spezifizierten Dekompressionsevents an zumindest einem ausgewählten Startzylinder sowie Kraftfahrzeug mit einer und Verfahren zum Starten einer solchen Hubkolbenbrennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20131206

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ZAHNER, LUKAS

Inventor name: RANGGER, ALFRED

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180502

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: GE JENBACHER GMBH & CO OG

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: INNIO JENBACHER GMBH & CO OG

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20191121

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: RANGGER, ALFRED

Inventor name: ZAHNER, LUKAS

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502012015786

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1235257

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200315

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20200219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200519

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200619

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200519

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200520

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200712

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502012015786

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20201120

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200605

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20200630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200630

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200605

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200630

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1235257

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200605

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200605

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200219

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20220518

Year of fee payment: 11

Ref country code: GB

Payment date: 20220519

Year of fee payment: 11

Ref country code: FR

Payment date: 20220519

Year of fee payment: 11

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230614

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20230605

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230605

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230630

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240521

Year of fee payment: 13

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230605