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DE102004055574A1 - Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102004055574A1
DE102004055574A1 DE102004055574A DE102004055574A DE102004055574A1 DE 102004055574 A1 DE102004055574 A1 DE 102004055574A1 DE 102004055574 A DE102004055574 A DE 102004055574A DE 102004055574 A DE102004055574 A DE 102004055574A DE 102004055574 A1 DE102004055574 A1 DE 102004055574A1
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Germany
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internal combustion
combustion engine
air
storage container
intake pipe
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Ceased
Application number
DE102004055574A
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English (en)
Inventor
Joachim Wahl
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of DE102004055574A1 publication Critical patent/DE102004055574A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B21/00Engines characterised by air-storage chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Es wird eine Brennkraftmaschine (10) insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die Brennkraftmaschine (10) weist einen Zylinder (11) auf, in dem ein Brennraum (12) enthalten ist. Es ist ein Turbolader (17) vorgesehen, dem ein Abgasstrom von dem Brennraum (12) über ein Abgasrohr (16) zuführbar ist und mit dem ein Luftstrom über ein Ansaugrohr (26, 28, 30) dem Brennraum (12) zuführbar ist. Eine Drosselklappe (29) ist zur Beeinflussung des Luftstroms in dem Ansaugrohr (26, 28, 30) vorgesehen. Das Ansaugrohr (26, 28, 30) ist über ein Verbindungsrohr (36) mit einem Speicherbehälter (35) verbunden, und aus dem Speicherbehälter (35) ist Luft über das Verbindungsrohr (36) dem Ansaugrohr (26, 28, 30) und damit dem Brennraum (12) zuführbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs nach den Oberbegriffen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 12.
  • Eine derartige Brennkraftmaschine ist allgemein bekannt. Es handelt sich um eine sogenannte aufgeladene Brennkraftmaschine, bei der die dem Brennraum zugeführte Luft mit Hilfe eines Turboladers verdichtet und damit auf einen höheren, sogenannten Ladedruck gebracht wird.
  • Der Nachteil einer derartigen Brennkraftmaschine ergibt sich aus der Trägheit des Turboladers. So ist es bekannt, dass derart aufgeladene Brennkraftmaschinen ein sogenanntes Turboloch aufweisen. Dies bedeutet, dass der Turbolader seine Förderleistung erst mit einer Zeitverzögerung nach einer erhöhten Leistungsanforderung durch den Fahrer abgeben kann. Dies ist jedoch gleichbedeutend damit, dass die erhöhte Leistungsfähigkeit einer aufgeladenen Brennkraftmaschine ebenfalls nur mit einer Zeitverzögerung zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Es ist bekannt, diese Nachteile durch eine entsprechende Dimensionierung der Gaswege und durch eine entsprechende Anordnung des/der Turbolader/s zu vermindern.
  • Aufgabe und Vorteile der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei denen die vorstehend erläuterten Nachteile eines Turboladers, insbesondere dessen sogenanntes Turboloch möglichst weitgehend kompensiert sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei einem Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.
  • Die Erfindung stellt einen Speicherbehälter zur Verfügung, der über ein Verbindungsrohr mit dem Ansaugrohr verbunden ist. In dem Speicherbehälter ist Luft enthalten. Diese Luft kann bei Bedarf über das Verbindungsrohr dem Ansaugrohr und damit dem Brennraum zugeführt werden. Wird diese Zuführung der Luft aus dem Speicherraum unmittelbar mit der erhöhten Momentenanforderung des Fahrers durchgeführt, so kann mit Hilfe dieser zusätzlichen Luft sofort eine erhöhte Leistung der Brennkraftmaschine abgerufen werden. Das üblicherweise vorhandene, sogenannte Turboloch wird auf diese Weise durch die zusätzlich aus dem Speicherbehälter zugeführte Luft überbrückt.
  • Bei einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsrohr in Strömungsrichtung des Luftstroms vor der Drosselklappe angeordnet. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn in dem Verbindungsrohr ein ansteuerbares Ventil enthalten ist. Damit ist es möglich, dass über das Verbindungsrohr nicht nur Luft von dem Speicherbehälter zu dem Brennraum geleitet wird, sondern dass auch in umgekehrter Richtung Luft zu dem Speicherbehälter gesteuert strömen kann. Der Speicherbehälter kann somit in einfacher Weise beispielsweise bei einer mittleren oder höheren, vorzugsweise stationären, von der Brennkraftmaschine angeforderten Leistung aus dem Ansaugrohr mit Luft befüllt werden. Die gesamte Steuerung und/oder Regelung der zu und von dem Speicherbehälter strömenden Luft kann somit über das ansteuerbare Ventil ausgeführt werden. Weiterhin ist nur ein einziges Verbindungsrohr erforderlich.
  • Bei einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungsrohr in Strömungsrichtung des Luftstroms nach der Drosselklappe angeordnet. Wiederum ist es zweckmäßig, wenn in dem Verbindungsrohr ein ansteuerbares Ventil enthalten ist. In diesem Fall kann über das Verbindungsrohr und das ansteuerbare Ventil jedoch nur der Luftstrom gesteuert und/oder geregelt werden, der von dem Speicherbehälter zu dem Brennraum der Brennkraftmaschine geführt wird. Zum Befüllen des Speicherbehälters mit Luft ist das Ansaugrohr über ein weiteres Verbindungsrohr mit dem Speicherbehälter verbunden. Über dieses weitere Verbindungsrohr stromauf der Drosselklappe kann dann dem Speicherbehälter Luft aus dem Ansaugrohr zugeführt werden. Zweckmäßigerweise ist in dem weiteren Verbindungsrohr ein Rückschlagventil enthalten, so dass keine Luft aus dem Speicherbehälter in das Ansaugrohr rückführbar ist aber ein Befüllen des Speicherbehälters immer bei positiver Druckdifferenz vorzugsweise automatisch erfolgt. Alternativ kann hier auch ein ansteuerbares Ventil vorgesehen sein.
  • Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist ein Luftmassenmesser und/oder ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor vorhanden. Diese Bauteile sind dazu vorgesehen, insbesondere das ansteuerbare Ventil in Abhängigkeit von den aktuellen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere ist es möglich, mit Hilfe der vorgenannten Bauteile diejenige Luftmenge genau zu bestimmen, die aus dem Speicherbehälter über das Ansaugrohr dem Brennraum zusätzlich zugeführt wird. Damit ist es möglich, die für die Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine maßgebliche Last bzw. Zylinderfüllung genauer zu bestimmen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Speicherbehälter mit einem Verdichter verbunden. Damit kann der Speicherbehälter unabhängig von dem Turbolader und den Druckverhältnissen im Ansaugbereich mit Luft befüllt werden. Es kann somit jederzeit zusätzliche Luft aus dem Speicherbehälter dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Die Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine insbesondere bei einer Zunahme der von der Brennkraftmaschine abgeforderten Leistung kann damit flexibel und einfach durchgeführt werden.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Speicherbehälter mit einem ansteuerbaren Überdruckventil versehen, und es wird zum Zwecke eines schnellen Hochdruckabbaus das Überdruckventil und gegebenenfalls gleichzeitig ein dem Speicherbehälter zugeordnetes, ansteuerbares Ventil geöffnet. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass das Schubumluftventil entfallen kann.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Speicherbehälter mit einem ansteuerbaren Ventil versehen, und es wird das Ventil vorzugsweise im Leerlauf zum Zwecke einer Störgrößenausregelung vorzugsweise kurzzeitig geöffnet. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass die sogenannte Momenten-Reserve, d.h. verbrauchserhöhende Spätverstellungen des Zündwinkels, reduziert werden können. In diesem Fall ist es mit Hilfe des Speicherbehälters möglich, eine Störgrößenausregelung im Leerlauf durchzuführen. Die Momenten-Reserve kann bedarfsgesteuert aus dem Speicherbehälter entnommen werden. Damit kann ständig ein optimaler Zündwinkel verwendet werden. Eine permanente Spätverstellung des Zündwinkels und eine damit einhergehende Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs wird auf diese Weise vermieden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.
  • 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine, und
  • 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
  • In der 1 ist eine Brennkraftmaschine 10 dargestellt, die vorzugsweise zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Bei der dargestellten Brennkraftmaschine 10 handelt es sich um eine sogenannte Benzin-Direkteinspritzung. Die nachfolgend erläuterte Erfindung kann jedoch auch bei einer Brennkraftmaschine mit einer sogenannten Saugrohr-Einspritzung oder bei einer Diesel-Brennkraftmaschine entsprechend angewendet werden.
  • Die Brennkraftmaschine 10 weist einen Zylinder 11 mit einem Brennraum 12 auf. In dem Zylinder 11 ist ein Kolben 13 hin und her bewegbar. Weiterhin ist dem Brennraum 12 ein Einspritzventil 14 zugeordnet, mit dem Kraftstoff unter einem hohen Druck direkt in den Brennraum 12 eingespritzt werden kann. Eine Zündkerze 15 ist ebenfalls dem Brennraum 12 zugeordnet, um den eingespritzten Kraftstoff zu entzünden.
  • An den Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 ist ein Abgasrohr 16 angeschlossen, über das das Abgas, das in dem Brennraum 12 durch die Verbrennung des Kraftstoffs entsteht, einem Turbolader 17 zugeführt wird. Der Turbolader 17 ist derart ausgebildet, dass der über das Abgasrohr 16 zugeführte Abgasstrom ein erstes Schaufelrad 18 antreibt. Dieses erste Schaufelrad 18 ist über eine Welle mit einem zweiten Schaufelrad 19 verbunden.
  • Weiterhin ist ein Umgehungskanal 20 vorgesehen, mit dem der Turbolader 17 umgangen werden kann. In dem Umgehungskanal 20 ist ein Ventil 21 untergebracht, mit dem die über den Umgehungskanal 20 geleitete Abgasmenge steuer- beziehungsweise regelbar ist.
  • Der Turbolader 17 und der Umgehungskanal 20 münden in ein weiterführendes Abgasrohr 22, das den Abgasstrom über einen Katalysator 23 ins Freie führt.
  • Dem zweiten Schaufelrad 19 des Turboladers 17 wird Luft über ein Ansaugrohr 24 und einen Luftfilter 25 von außen zugeführt. Weiterhin ist der Turbolader 17 mit einem weiterführenden Ansaugrohr 26 verbunden, das die angesaugte Luft zu einem Ladeluftkühler 27 führt. Von dort gelangt die angesaugte Luft über ein weiteres Ansaugrohr 28 zu einer Drosselklappe 29. Über ein Ansaugrohr 30 gelangt die Luft von der Drosselklappe 29 zu dem Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10.
  • Den vorstehend erläuterten Bauteilen der Brennkraftmaschine 10 sind eine Mehrzahl von Sensoren und Aktoren zugeordnet. So kann ein Luftmassenmesser im Ansaugrohr 24 vorhanden sein oder ein Lambdasensor im Abgasrohr 22 oder ein Temperatursensor im Zylinder 11 oder dergleichen. Weiterhin ist beispielsweise die Drosselklappe 29 mit einem Stellmotor oder dergleichen versehen. All diese Sensoren oder Aktoren sind über entsprechende Leitungen mit einem Steuergerät 31 verbunden.
  • In diesem Steuergerät 31 ist ein Mikroprozessor und ein Speichermedium enthalten. Auf dem Speichermedium ist ein Computerprogramm abgespeichert, das auf dem Mikroprozessor ablauffähig ist. Das Computerprogramm enthält Programmbefehle, die Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Brennkraftmaschine 10 darstellen. Beim Ablauf dieser Programmbefehle wird die Brennkraftmaschine 10 von dem Steuergerät 31 auf eine erwünschte Art und Weise gesteuert und/oder geregelt.
  • Die Brennkraftmaschine 10 weist einen Speicherbehälter 35 auf. Der Speicherbehälter 35 ist über ein Verbindungsrohr 36 mit dem Ansaugrohr 28 verbunden. Das Verbindungsrohr 36 mündet nach dem Ladeluftkühler 27 und vor der Drosselklappe 29 in das Ansaugrohr 28.
  • Im Verbindungsrohr 36 ist ein ansteuerbares Ventil 37 und gegebenenfalls ein Luftmassenmesser 38 enthalten. Alternativ oder ergänzend zu dem Luftmassenmesser 38 sind dem Speicherbehälter 35 ein Temperatursensor 39 und/oder ein Drucksensor 40 zugeordnet.
  • Weiterhin ist der Speicherbehälter 35 mit einem Überdruckventil 41 versehen, das über ein Rohr 46 beispielsweise mit dem Ansaugrohr 24 verbunden sein kann. Ein Rückschlagventil 42 ist zum Schutz des Speicherbehälters 35 gegen Unterdruck vorgesehen. Der Speicherbehälter 35 kann zusätzlich über ein Verbindungsrohr 43 mit einem Verdichter 44 verbunden sein.
  • Das Ventil 37, der Luftmassenmesser 38, der Temperatursensor 39, der Drucksensor 40 und/oder der Verdichter 44 sind über entsprechende Leitungen mit dem Steuergerät 31 verbunden. Damit können die vorgenannten Bauteile von dem Steuergerät 31 auf eine erwünschte Art und Weise gesteuert und/oder geregelt werden.
  • Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 10 wird das erste Schaufelrad 18 bei geschlossenem Umgehungskanal 20 von dem Abgasstrom angetrieben. Dies hat zur Folge, dass von dem zweiten Schaufelrad 19 Luft angesaugt und mit einem erhöhten Druck in die nachfolgenden Ansaugrohre 26, 28 gefördert wird. Von dem Ladeluftkühler 27 wird die verdichtete Luft abgekühlt. Mit Hilfe der Drosselklappe 29 und mit Hilfe des Turboladers 17 wird diejenige Luftmenge an den Zylinder 11 weitergeleitet, die unter den aktuellen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 erwünscht ist. Weiterhin wird über das Einspritzventil 14 die zugehörige Kraftstoffmenge in den Brennraum 12 eingespritzt. Das im Brennraum 12 daraufhin vorhandene Luft/Kraftstoff-Gemisch wird mit Hilfe der Zündkerze 15 entzündet. Die daraus resultierende Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches hat den eingangs erwähnten Abgasstrom und damit den Antrieb des ersten Schaufelrads 18 des Turboladers 17 zur Folge.
  • Bei einer geringeren oder abnehmenden, von der Brennkraftmaschine 10 geforderten Leistung wird die Drosselklappe 29 entsprechend den damit aktuell vorliegenden Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 geschlossen. Gleichzeitig wird das Ventil 37 in Richtung zu dem Speicherbehälter 35 geöffnet. Dies hat zur Folge, dass die von dem Turbolader 17 weiterhin geförderte und verdichtete Luft zu dem Speicherbehälter 35 geleitet und dort gespeichert wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Brennkraftmaschine 10 keinen Umgehungskanal, kein Schubumluftventil oder dergleichen aufweist, mit dem das zweite Schaufelrad 19 überbrückt werden könnte. Dies hat zur Folge, dass bei einer abnehmenden, von der Brennkraftmaschine 10 geforderten Leistung, die üblicherweise nur eine verzögerte Abnahme der Förderleistung des Turboladers 17 zur Folge hat, die von dem zweiten Schaufelrad 19 weiterhin geförderte Luft nicht in vollem Umfang dem Brennraum 12, sondern über das Ventil 37 dem Speicherbehälter 35 zugeführt wird. Der Druck in dem Speicherbehälter 35 steigt damit an. Dieses Auffüllen des Druckbehälters 35 kann dabei so lange beibehalten werden, bis der Druck in dem Ansaugrohr 28 etwa dem Druck in dem Speicherbehälter 35 entspricht. Dann wird das Ventil 37 geschlossen.
  • Bei einer nachfolgenden Zunahme der von der Brennkraftmaschine 10 geforderten Leistung wird nunmehr die Drosselklappe 29 geöffnet. Gleichzeitig wird das Ventil 37 ebenfalls geöffnet. Dies hat zur Folge, dass die in dem Speicherbehälter 35 gespeicherte Luft über das Ventil 37 und die Drosselklappe 29 dem Brennraum 12 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird. Das Ventil 37 kann dabei so lange geöffnet bleiben, bis ein Druckausgleich zwischen dem Druck im Speicherbehälter 35 und dem Druck im Ansaugrohr 28 erreicht ist.
  • Bei der vorstehend genannten Zunahme der von der Brennkraftmaschine 10 geforderten Leistung setzt die Förderleistung des Turboladers 17 erst verzögert ein. Dies ergibt sich daraus, dass der Antrieb des Turboladers 17 von dem ersten Schaufelrad 18 und damit von dem Abgasstrom der Brennkraftmaschine 10 abhängig ist. Dieser Abgasstrom nimmt jedoch aufgrund der erforderlichen Verbrennungen nur verzögert zu.
  • Diese Verzögerung der Förderleistung des Turboladers 17 wird mit Hilfe des Speicherbehälters 35 ausgeglichen. Unmittelbar nachdem von der Brennkraftmaschine 10 eine erhöhte Leistung angefordert wird, kann das Ventil 37 geöffnet und damit eine erhöhte Luftmenge dem Brennraum 12 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird. Die in dem Speicherbehälter 35 gespeicherte Luft ist dabei so ausreichend zu bemessen, dass die Verzögerung der Förderleistung des Turboladers 17 weitgehend kompensiert werden kann. Während also die aus dem Speicherbehälter 35 dem Brennraum 12 zugeführte Luftmenge abnimmt, nimmt die von dem zweiten Schaufelrad 19 geförderte Luftmenge zu.
  • Auf diese Weise wird das von Turboladern bekannte, sogenannte Turboloch mit Hilfe des Speicherbehälters 35 ausgeglichen.
  • Mit Hilfe des Überdruckventils 41 wird der Druck in dem Speicherbehälter 35 auf einen Maximaldruck begrenzt. Dieser Maximaldruck kann vorzugsweise etwa dem von dem Turbolader 17 erzeugbaren, sogenannten Ladedruck entsprechen. Über das Überdruckventil 41 abgeführte Luft kann über das Rohr 46 dem Ansaugrohr 24 zugeführt werden, so dass dem Gesamtsystem keine Luft verloren geht.
  • Mit Hilfe des Rückschlagventils 42 wird eine Unterdruckbegrenzung realisiert. Der Druck in dem Speicherbehälter 35 kann somit nicht unter den außerhalb der Brennkraftmaschine 10 vorhandenen Außendruck absinken. Dies stellt unter anderem eine Schutzfunktion für denjenigen Fall dar, dass bei einer Zunahme der von der Brennkraftmaschine 10 angeforderten Leistung der von dem Turbolader 17 erzeugte Druck in den Ansaugrohren 26, 28 so langsam ansteigt, dass bei geöffnetem Ventil 37 ein Druckausgleich zwischen dem Speicherbehälter 35 und dem Ansaugrohr 28 unterhalb des vorgenannten Außendrucks erfolgen würde.
  • Der Luftmassenmesser 38 ist dazu vorgesehen, die Motorlast dynamisch korrekt zu bestimmen, indem der Zusatzeffekt des Speicherbehälters 35 berücksichtigt wird. Ist der Luftmassenmesser 38 nicht vorhanden, so kann dies mit Hilfe einer entsprechenden Modellierung vorzugsweise auf der Basis des Temperatursensors 39 und/oder des Drucksensors 40 durchgeführt werden.
  • Weiterhin ist es möglich, dass der Umgehungskanal 20 mit dem Ventil 21 nicht vorhanden ist. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass das Ventil 37 geöffnet wird, um einen hohen Druck im Ansaugrohr 28 über das Überdruckventil 41 abzuleiten, wobei das Überdruckventil 41 dann jedoch ansteuerbar ausgebildet sein muss.
  • Ist der Verdichter 44 über das Verbindungsrohr 43 an den Speicherbehälter 35 angeschlossen, so kann über diesen Verdichter 44 Luft von außen in den Speicherbehälter 35 gefördert werden. Der Speicherbehälter 35 kann damit auch unabhängig von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10 mit Luft befüllt werden. Bei einer Zunahme der von der Brennkraftmaschine 10 angeforderten Leistung ist somit immer ausreichend viel Luft in dem Speicherbehälter 35 gespeichert, und zwar unabhängig davon, ob zuvor Luft über das Ventil 37 dem Speicherbehälter 35 zugeführt werden konnte oder nicht.
  • Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 10 hat der Speicherbehälter 35 im wesentlichen keinen Einfluss auf das Verhalten derselben. Wird jedoch der Speicherbehälter 35 über das Ventil 37 mit Luft befüllt, so hat dies gegebenenfalls eine geringfügige Änderung der von der Brennkraftmaschine 10 abgeforderten Leistung zur Folge. Diese Änderung kann von dem Steuergerät 31 berücksichtigt werden.
  • Die Baugröße des Speicherbehälters 35 ist im Wesentlichen von derjenigen Luftmenge abhängig, die erforderlich ist, um das bereits erwähnte, sogenannte Turboloch zu kompensieren. Die Baugröße kann dabei durch die Verwendung des Verdichters 44 vermindert werden, wobei der zulässige Höchstdruck des Speicherbehälters 35 vorzugsweise höher auszulegen ist als der Höchstdruck des Verdichters 44.
  • In der 2 ist eine Brennkraftmaschine 50 dargestellt, die weitergehend der Brennkraftmaschine 10 der 1 entspricht. Gleichartige Bauteile sind deshalb in der 2 mit denselben Bezugszeichen wie in der 1 gekennzeichnet.
  • Im Hinblick auf die Ausgestaltung und Funktionsweise der Brennkraftmaschine 50 der 2 wird auf die entsprechenden Erläuterungen zu der Brennkraftmaschine 10 der 1 verwiesen. Nachfolgend werden nur diejenigen Merkmale erläutert, durch die sich die Brennkraftmaschine 50 der 2 von der Brennkraftmaschine 10 der 1 unterscheidet.
  • Wie die Brennkraftmaschine 10 der 1, so weist auch die Brennkraftmaschine 50 der 2 ein Verbindungsrohr 36 auf, das den Speicherbehälter 35 mit dem Ansaugrohr 28 verbindet. Im Unterschied zur Brennkraftmaschine 10 der 1 ist jedoch bei der Brennkraftmaschine 50 der 2 in diesem Verbindungsrohr 36 nur ein Rückschlagventil 51 enthalten. Über dieses Rückschlagventil 51 kann der Speicherbehälter 35 mit Luft befüllt werden. Über das Rückschlagventil 51 kann jedoch keine Luft aus dem Speicherbehälter 35 zu dem Ansaugrohr 28 abfließen.
  • Ergänzend zu der Brennkraftmaschine 10 der 1 weist die Brennkraftmaschine 50 der 2 ein weiteres Verbindungsrohr 52 auf. Dieses Verbindungsrohr 52 ist einerseits an den Speicherbehälter 35 angeschlossen. Andererseits mündet das Verbindungsrohr 52 in das Ansaugrohr 30, und zwar in Strömungsrichtung nach der Drosselklappe 29.
  • In dem Verbindungsrohr 52 der Brennkraftmaschine 50 der 2 sind das Ventil 37 und gegebenenfalls der Luftmassenmesser 38 enthalten, die bei der Brennkraftmaschine 10 der 1 in dem Verbindungsrohr 36 vorhanden sind. Über das Verbindungsrohr 52 und das Ventil 37 kann die in dem Speicherbehälter 35 enthaltene Luft dem Ansaugrohr 30 und damit dem Brennraum 12 der Brennkraftmaschine 50 zugeführt werden.
  • Einer der Unterschiede der Brennkraftmaschine 50 der 2 im Hinblick auf die Brennkraftmaschine 10 der 1 besteht somit darin, dass bei einer Zunahme der von der Brennkraftmaschine 50 geforderten Leistung die aus dem Speicherbehälter 35 dem Brennraum 12 zugeführte Luftmenge nicht vor, sondern nach der Drosselklappe 29 eingeleitet wird. Diese aus dem Speicherbehälter 35 zugeführte Luftmenge folgt somit einem größeren Druckgefälle und nimmt einen kürzeren Weg. Auf diese Weise ist eine noch schnellere Kompensation der verzögerte Zunahme der Förderleistung des Turboladers 17 erreichbar.

Claims (19)

  1. Brennkraftmaschine (10 bzw. 50) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Zylinder (11), in dem ein Brennraum (12) enthalten ist, mit einem Turbolader (17), mit dem ein Luftstrom über ein Ansaugrohr (26, 28, 30) dem Brennraum (12) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr (26, 28, 30) über ein Verbindungsrohr (36 bzw. 52) mit einem Speicherbehälter (35) verbunden ist, und dass aus dem Speicherbehälter (35) Luft über das Verbindungsrohr (36 bzw. 52) dem Ansaugrohr (26, 28, 30) und damit dem Brennraum (12) zuführbar ist.
  2. Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei eine Drosselklappe (29) zur Beeinflussung des Luftstroms in dem Ansaugrohr (26, 28, 30) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (36) in Strömungsrichtung des Luftstroms vor der Drosselklappe (29) angeordnet ist.
  3. Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsrohr (36) ein ansteuerbares Ventil (37) enthalten ist, so dass auch Luft aus dem Ansaugrohr (26, 28, 30) in den Speicherbehälter (35) zuführbar ist.
  4. Brennkraftmaschine (50) nach Anspruch 1, wobei eine Drosselklappe (29) zur Beeinflussung des Luftstroms in dem Ansaugrohr (26, 28, 30) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsrohr (52) in Strömungsrichtung des Luftstroms nach der Drosselklappe (29) angeordnet ist.
  5. Brennkraftmaschine (50) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsrohr (52) ein ansteuerbares Ventil (37) enthalten ist.
  6. Brennkraftmaschine (50) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr (26, 28, 30) über ein Verbindungsrohr (36) mit dem Speicherbehälter (35) verbunden ist, und dass dem Speicherbehälter (35) Luft über das Verbindungsrohr (36) aus dem Ansaugrohr (26, 28, 30) zuführbar ist.
  7. Brennkraftmaschine (50) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsrohr (36) ein Rückschlagventil (51) enthalten ist, so dass keine Luft aus dem Speicherbehälter (35) in das Ansaugrohr (26, 28, 30) zuführbar ist.
  8. Brennkraftmaschine (10, 50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verbindungsrohr (36 bzw. 52) eine Luftmassenmesser (38) enthalten ist.
  9. Brennkraftmaschine (10, 50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speicherbehälter (35) ein Überdruckventil (41) und/oder ein Rückschlagventil (42) zugeordnet ist.
  10. Brennkraftmaschine (10, 50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speicherbehälter (35) ein Temperatursensor (39) und/oder ein Drucksensor (40) zugeordnet ist.
  11. Brennkraftmaschine (10, 50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (35) mit einem Verdichter (44) verbunden ist.
  12. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine (10 bzw. 50) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine (10 bzw. 50) einen Zylinder (11) aufweist, in dem ein Brennraum (12) enthalten ist, sowie einen Turbolader (17), mit dem ein Luftstrom über ein Ansaugrohr (26, 28, 30) dem Brennraum (12) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr (26, 28, 30) der Brennkraftmaschine (10 bzw. 50) über ein Verbindungsrohr (36 bzw. 52) mit einem Speicherbehälter (35) verbunden ist, und dass aus dem Speicherbehälter (35) Luft über das Verbindungsrohr (36 bzw. 52) dem Ansaugrohr (26, 28, 30) und damit dem Brennraum (12) zugeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einer verzögerten Zunahme der Förderleistung des Turboladers (17) mit Hilfe der aus dem Speicherbehälter (35) zugeführten Luft entgegengewirkt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (35) aus dem Ansaugrohr (26, 28, 30) mit Luft befüllt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (35) mit einem ansteuerbaren Überdruckventil (41) versehen ist, und dass zum Zwecke eines schnellen Hochdruckabbaus das Überdruckventil (41) und gegebenenfalls gleichzeitig ein dem Speicherbehälter (35) zugeordnetes, ansteuerbares Ventil (37) geöffnet wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbehälter (35) mit einem ansteuerbaren Ventil (37) versehen ist, und dass das Ventil (37) vorzugsweise im Leerlauf zum Zwecke einer Störgrößenausregelung vorzugsweise kurzzeitig geöffnet wird.
  17. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 programmiert ist.
  18. Speichermedium für ein Steuergerät (31), dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Computerprogramm zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 abgespeichert ist.
  19. Steuergerät (31) insbesondere für eine Brennkraftmaschine (10 bzw. 50) dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 hergerichtet ist.
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