Stand der
TechnikState of
technology
Die Erfindung geht von einem Verfahren
und von einer Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine nach
der Gattung der unabhängigen
Ansprüche
aus.The invention is based on a method
and from a device for operating an internal combustion engine
the genus of the independent
Expectations
out.
Es sind bereits Verfahren zum Betrieb
einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Fahrzeugs mit einem
Verbrennungsmotor, bekannt.There are already operational procedures
an internal combustion engine, in particular a vehicle with a
Internal combustion engine, known.
Ferner ist eine Turboaufladung eines
Verbrennungsmotors als effektive Maßnahme zur Leistungssteigerung
und zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bekannt.Furthermore, turbocharging is one
Internal combustion engine as an effective measure to increase performance
and known to reduce fuel consumption.
Vorteile der
ErfindungAdvantages of
invention
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben
demgegenüber
den Vorteil, dass bei einem Auslaufen des Verbrennungsmotors mindestens
ein erster Zylinder identifiziert wird, der in einer Kompressionsphase
oder in einer Arbeitsphase zum Stehen kommen wird, dass eine Füllung des
mindestens einen ersten Zylinders auf einen vorgegebenen Wert eingestellt
wird, dass für
einen Zeitpunkt kurz vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors,
zu dem ein komprimierender Zylinder nicht mehr über einen Kompressionshügel gebracht
werden kann, mindestens ein zweiter Zylinder ausgewählt wird,
dessen Einlass- oder Auslassventil dann geöffnet ist, und dass die Füllung des
mindestens einen zweiten Zylinders so eingestellt wird, dass einer der
Zylinder in einer Arbeitsphase etwa einen ersten vorgegebenen Kurbelwinkel
nach einem oberen Zündtotpunkt
zum Stillstand kommt. Auf diese Weise kann der Zylinder in der Arbeitsphase
bei geeignetem ersten vorgegebenen Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt
für einen
Direktstart durch Einspritzung bei stehendem Verbrennungsmotor und
Zündung nach
erfolgter Gemischbildung verwendet werden. Der Motorhochlauf erfolgt
dann ohne Betätigung
eines Anlassers. Auf diese Weise kann das Start- und Hochlaufverhalten
bei einem Direktstart des Verbrennungsmotors unterstützt werden.The method according to the invention and the device according to the invention
for operating an internal combustion engine with the features of the independent claims
In contrast,
the advantage that at least when the internal combustion engine runs out
a first cylinder is identified that is in a compression phase
or will come to a standstill in a work phase that a filling of the
at least one first cylinder is set to a predetermined value
will that for
a point in time shortly before the internal combustion engine comes to a standstill,
to which a compressing cylinder is no longer brought over a compression hill
at least one second cylinder can be selected,
whose inlet or outlet valve is then open, and that the filling of the
at least a second cylinder is set so that one of the
Cylinder in a work phase about a first predetermined crank angle
after an upper ignition dead center
comes to a standstill. This way the cylinder can be in the working phase
with a suitable first predetermined crank angle after the top ignition dead center
for one
Direct start by injection with the combustion engine stopped and
Ignition after
mixture formation can be used. The engine starts up
then without actuation
of a starter. In this way, the start and run-up behavior
be supported with a direct start of the internal combustion engine.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.By the measures listed in the subclaims
are advantageous developments and improvements of the main claim
specified procedure possible.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der mindestens eine erste Zylinder abhängig von einer Drehzahl des
Verbrennungsmotors, der Zylinderfüllung und einer Öltemperatur
ermittelt wird. Auf diese Weise lässt sich der mindestens eine
erste Zylinder besonders zuverlässig
identifizieren.It is particularly advantageous if
the at least one first cylinder depending on a speed of the
Internal combustion engine, the cylinder filling and an oil temperature
is determined. In this way, the at least one
first cylinder particularly reliable
identify.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der vorgegebene Wert für
die Füllung
des mindestens einen ersten Zylinders so eingestellt wird, dass
der Zylinder, der in der Arbeitsphase zum Stillstand kommt, etwa
einen zweiten vorgegebenen Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt
zum Stillstand kommt. Auf diese Weise kann eine definierte Ausgangsposition geschaffen
werden, aus der heraus der Zylinder, der in der Arbeitsphase zum
Stillstand kommt, durch die Füllung
des mindestens einen zweiten Zylinders letztlich etwa den ersten
vorgegebenen Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt zum Stillstand kommt.It is particularly advantageous if
the default value for
the filling
of the at least one first cylinder is set so that
the cylinder that comes to a standstill during the work phase, for example
a second predetermined crank angle after the top ignition dead center
comes to a standstill. In this way, a defined starting position can be created
out of which the cylinder, which is in the working phase for
The filling comes to a standstill
of the at least one second cylinder ultimately about the first
predetermined crank angle comes to a standstill after the top ignition dead center.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich,
wenn die Füllung
des mindestens einen zweiten Zylinders durch einen Verdichter auf
einer Saugseite des Verbrennungsmotors oder in einer Sekundärluftleitung
eingestellt wird. Auf diese Weise kann ein bereits vorhandener Verdichter
dazu mitbenutzt werden, den Zylinder, der in der Arbeitsphase zum
Stillstand kommt, für den
vereinfachten Direktstart ohne Betätigung des Anlassers vorzubereiten.
Durch Verwendung des Verdichters lassen sich außerdem im Vergleich zum Umgebungsdruck
höhere
Drücke
im Saugrohr realisieren und damit die erforderliche Füllung für die Erreichung
des zweiten vorgegebenen Kurbelwinkels nach dem oberen Zündtotpunkt
für den
Zylinder, der in der Arbeitsphase zum Stillstand kommt, sicher erreichen.Another advantage is
if the filling
of the at least one second cylinder by a compressor
a suction side of the internal combustion engine or in a secondary air line
is set. In this way, an existing compressor
to be used for this, the cylinder that is used in the work phase
Standstill comes for that
Prepare simplified direct start without operating the starter.
By using the compressor you can also compare to the ambient pressure
higher
pressures
Realize in the intake manifold and thus the filling required to achieve it
of the second predetermined crank angle after the top ignition dead center
for the
Reach cylinders that come to a standstill during the work phase.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der Verdichter elektrisch betrieben wird. Auf diese Weise lässt sich
die erforderliche Füllung
für den
mindestens einen zweiten Zylinder unabhängig vom Betriebszustand des
Verbrennungsmotors und damit beispielsweise unabhängig vom
Abgasmassenstrom sicher einstellen.It is particularly advantageous if
the compressor is operated electrically. This way
the required filling
for the
at least one second cylinder regardless of the operating state of the
Internal combustion engine and thus, for example, regardless of
Set the exhaust gas mass flow safely.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich,
wenn der Verdichter in Abhängigkeit
der Differenz zwischen dem ersten vorgegebenen Kurbelwinkel und
dem zweiten vorgegebenen Kurbelwinkel derart angesteuert wird, dass
der Kolben des Zylinders in der Arbeitsphase vor seinem Stillstand
vom zweiten vorgegebenen Kurbelwinkel zum ersten vorgegebenen Kurbelwinkel nach
dem oberen Zündtotpunkt
bewegt wird. Auf diese Weise lässt
sich der Verdichter zur Einstellung der erforderlichen Füllung für den mindestens
einen zweiten Zylinder definiert ansteuern.Another advantage is
if the compressor is dependent
the difference between the first predetermined crank angle and
the second predetermined crank angle is controlled such that
the piston of the cylinder in the working phase before it stops
from the second predetermined crank angle to the first predetermined crank angle
the top ignition dead center
is moved. That way
the compressor to set the required charge for the minimum
control a second cylinder in a defined manner.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
dem Verdichter in Abhängigkeit
der Differenz ein einzustellender Ladedruck vorgegeben wird. Auf
diese Weise lässt
sich die Ansteuerung des Verdichters besonders einfach über eine
Ladedruckregelung realisieren, die einen im Saugrohr angeordneten,
bereits vorhandenen Ladedrucksensor benutzen kann und daher keinen
zusätzlichen
Hardwareaufwand erfordert.It is particularly advantageous if
depending on the compressor
the difference is given a boost pressure to be set. On
leaves this way
the control of the compressor is particularly easy via a
Realize boost pressure control, which is arranged in the intake manifold,
can already use the existing boost pressure sensor and therefore none
additional
Hardware effort required.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich,
wenn die Füllung
des mindestens einen ersten Zylinders mittels eines Verdichters,
einer Drosselklappe und/oder einer verstellbaren Nockenwelle eingestellt
wird. Auf diese Weise lässt
sich die Füllung
des mindestens einen ersten Zylinders besonders einfach und flexibel und
in einem großen
Wertebereich einstellen. Somit lassen sich nahezu beliebige Füllungswerte
für den mindestens
einen ersten Zylinder realisieren.A further advantage results if the filling of the at least one first cylinder is set by means of a compressor, a throttle valve and / or an adjustable camshaft. In this way, the filling of the at least one first cylinder can be adjusted particularly easily and flexibly and in a large range of values. Consequently almost any filling values can be realized for the at least one first cylinder.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.An embodiment of the invention
is shown in the drawing and in the description below
explained in more detail.
Es zeigenShow it
1 eine
schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine, 1 1 shows a schematic view of an internal combustion engine,
2a)
einen ersten Zylinder der Brennkraftmaschine, 2a ) a first cylinder of the internal combustion engine,
2b)
einen zweiten Zylinder der Brennkraftmaschine, 2 B ) a second cylinder of the internal combustion engine,
2c)
einen dritten Zylinder der Brennkraftmaschine, 2c ) a third cylinder of the internal combustion engine,
2d)
einen vierten Zylinder der Brennkraftmaschine, 2d ) a fourth cylinder of the internal combustion engine,
3a)
ein Feder-Dämpfer-Modell
für den ersten
Zylinder, 3a ) a spring damper model for the first cylinder,
3b)
ein Feder-Dämpfer-Modell
für den zweiten
Zylinder, 3b ) a spring damper model for the second cylinder,
3c)
ein Feder-Dämpfer-Modell
für den dritten
Zylinder, 3c ) a spring damper model for the third cylinder,
3d)
ein Feder-Dämpfer-Modell
für den vierten
Zylinder, 3d ) a spring damper model for the fourth cylinder,
4 einen
Ablaufplan für
einen ersten beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
und 4 a flow chart for a first exemplary sequence of the method according to the invention and
5 einen
Ablaufplan für
einen zweiten beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 a flow chart for a second exemplary sequence of the method according to the invention.
Beschreibung
des Ausführungsbeispielsdescription
of the embodiment
In 1 kennzeichnet
1 eine Brennkraftmaschine, die einen Verbrennungsmotor 5 umfasst.
Der Verbrennungsmotor 5 kann mehrere Zylinder umfassen,
von denen einer in 1 beispielhaft
dargestellt und durch das Bezugszeichen 90 gekennzeichnet
ist. Einem Brennraum 110 des Zylinders 90 wird über ein Einlassventil 30 Frischluft
von einem Saugrohr 95 zugeführt. Als Saugrohr wird dabei
der Teil einer Luftzufuhr 115 bezeichnet, der sich zwischen
einer Drosselklappe 55 und dem Einlassventil 30 befindet.
Die Strömungsrichtung
der zugeführten
Frischluft ist in 1 durch
einen Pfeil in der Luftzufuhr 115 gekennzeichnet. In Strömungsrichtung
vor der Drosselklappe 55 ist in der Luftzufuhr 115 gemäß dem Beispiel nach 1 ein Verdichter 40 angeordnet.
Der Verdichter 40 kann beispielsweise ein ausschließlich elektrisch
betriebener Verdichter sein oder der Verdichter eines Abgasturboladers
oder eines Kompressors, der über
einen zusätzlichen
elektrischen Antrieb verfügt.
Im Folgenden soll beispielhaft davon ausgegangen werden, dass der
Verdichter 40 ein ausschließlich elektrisch betriebener
Verdichter ist. Dem kann zusätzlich
in Reihe der Verdichter eines Abgasturboladers oder eines Kompressors
geschaltet sein.In 1 1 denotes an internal combustion engine that has an internal combustion engine 5 includes. The internal combustion engine 5 can comprise several cylinders, one of which is in 1 illustrated by way of example and by the reference symbol 90 is marked. A combustion chamber 110 of the cylinder 90 is via an inlet valve 30 Fresh air from an intake manifold 95 fed. The part of an air supply becomes the suction pipe 115 referred to, which is between a throttle valve 55 and the inlet valve 30 located. The direction of flow of the fresh air supplied is in 1 by an arrow in the air supply 115 characterized. In the direction of flow in front of the throttle valve 55 is in the air supply 115 according to the example 1 a compressor 40 arranged. The compressor 40 can be, for example, an exclusively electrically operated compressor or the compressor of an exhaust gas turbocharger or a compressor which has an additional electric drive. In the following, it should be assumed that the compressor 40 is an exclusively electrically operated compressor. In addition, the compressor of an exhaust gas turbocharger or a compressor can be connected in series.
Der Verdichter 40 kann mittels
eines in 1 nicht dargestellten
Bypasses mit einem Bypassventil umgangen werden. Je nach einzustellendem
Ladedruck und damit je nach einzustellendem Betriebspunkt des Verdichters 40 kann
dabei der Öffnungsgrad
des Bypassventils von einer Motorsteuerung 70 angesteuert
werden. Alternativ kann die Motorsteuerung 70 eine Drehzahl
des Verdichters 40 zur Einstellung des gewünschten
Ladedrucks einstellen. Im Falle eines Abgasturboladers kann der
Bypass auch in einem Abgasstrang 100 der Brennkraftmaschine 1 zur
Umgehung einer Turbine des Abgasturboladers angeordnet und mit einem
Waste-Gate in dem Fachmann bekannter Weise zur Steuerung des Ladedrucks
versehen sein.The compressor 40 can be done using an in 1 bypasses, not shown, can be bypassed with a bypass valve. Depending on the boost pressure to be set and thus on the operating point of the compressor to be set 40 the degree of opening of the bypass valve from a motor control 70 can be controlled. Alternatively, the engine control 70 a speed of the compressor 40 to set the desired boost pressure. In the case of an exhaust gas turbocharger, the bypass can also be in an exhaust line 100 the internal combustion engine 1 arranged to bypass a turbine of the exhaust gas turbocharger and be provided with a waste gate in a manner known to the person skilled in the art for controlling the boost pressure.
Im Saugrohr 95 ist gemäß 1 vor der Drosselklappe 55 in
Strömungsrichtung
ein Ladedrucksensor 75 angeordnet, der den Ladedruck misst
und an die Motorsteuerung 70 weiterleitet. Über ein
Einspritzventil 80 wird Kraftstoff direkt in den Brennraum 110 des
Zylinders 90 eingespritzt. Das sich im Brennraum 110 bildende
Luft-/Kraftstoff-Gemisch wird von einer Zündkerze 85 gezündet. In
dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist somit der Verbrennungsmotor 5 ein Otto-Motor mit Benzindirekteinspritzung
und kann beispielsweise zum Antrieb eines Fahrzeugs verwendet werden.
Durch die Verbrennung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches im Brennraum 110 wird
ein Kolben 50 des Zylinders 90 angetrieben, der
seinerseits in dem Fachmann bekannter Weise eine Kurbelwelle antreibt. Über einen Drehzahlsensor 65 wird
dabei eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 5 erfasst und
an die Motorsteuerung 70 weitergeleitet. Das verbrannte
Abgas wird über
ein Auslassventil 35 in einen Abgasstrang 100 ausgestoßen und
dort gegebenenfalls einer Abgasnachbehandlung unterzogen. Dem Abgasstrang 100 kann,
wie in 1 dargestellt,
eine Sekundärluftleitung 105 zugeführt sein.
Die Sekundärluftleitung dient
dazu, Frischluft in den Abgasstrang 100 zu leiten, um eine
Nachverbrennung von nicht verbranntem Kraftstoff im Abgasstrang 100 zu
ermöglichen und
dadurch eine in 1 nicht
dargestellte Abgasnachbehandlungsvorrichtung, beispielsweise einen Katalysator
in der Startphase des Verbrennungsmotors 5 aufzuheizen.
Die Sekundärluft
wird dabei über einen
zweiten Verdichter 45 in der Sekundärluftleitung 105 verdichtet.
Auch der zweite Verdichter 145 kann elektrisch betrieben
sein und beispielsweise in Form einer Sekundärluftpumpe ausgebildet sein.
Der zweite Verdichter 45 kann aber alternativ auch der Verdichter
eines Sekundärluftladers
sein, dessen Turbine in der Luftzufuhr 115 angeordnet ist.
Dies ist in 1 der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt. Handelt es sich bei dem zweiten Verdichter 45 um den
Verdichter eines Sekundärluftladers,
so kann dieser ebenfalls zusätzlich elektrisch
angetrieben werden. Im Folgenden soll beispielhaft jedoch angenommen
werden, dass der zweite Verdichter 45 ausschließlich elektrisch
betrieben wird, beispielsweise als Sekundärluftpumpe ausgebildet ist.
Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist nur der erste Verdichter 40 oder nur der zweite Verdichter 45 erforderlich.
Dennoch können
auch beide Verdichter 40, 45 zur Realisierung
der Erfindung verwendet werden. Das Einlassventil 30 und
das Auslassventil 35 können
in dem Fachmann bekannter Weise durch eine Nockenwelle betätigt werden.
Die Stellung der Nockenwelle kann durch einen Nockenwellensensor 60 erfasst
und an die Motorsteuerung 70 weitergeleitet werden. In 1 ist der Übersichtlichkeit
halber die Nockenwelle nicht dargestellt. Alternativ können das Einlassventil 30 und
das Auslassventil 35 auch variabel von der Motorsteuerung 70 angesteuert
werden, wie in 1 dargestellt.
Dies ist beispielsweise im Rahmen einer voll variablen elektrohydraulischen Ventilsteuerung
in dem Fachmann bekannter Weise möglich.In the intake manifold 95 is according to 1 in front of the throttle valve 55 a boost pressure sensor in the direction of flow 75 arranged, which measures the boost pressure and to the engine control 70 forwards. Via an injection valve 80 will fuel directly into the combustion chamber 110 of the cylinder 90 injected. That is in the combustion chamber 110 forming air / fuel mixture is from a spark plug 85 ignited. The internal combustion engine is thus in the exemplary embodiment described here 5 an Otto engine with direct petrol injection and can be used, for example, to drive a vehicle. By burning the air / fuel mixture in the combustion chamber 110 becomes a piston 50 of the cylinder 90 driven, which in turn drives a crankshaft in a manner known to those skilled in the art. Via a speed sensor 65 is a speed of the internal combustion engine 5 recorded and sent to the engine management system 70 forwarded. The burned exhaust gas is through an exhaust valve 35 into an exhaust line 100 ejected and if necessary subjected to exhaust gas aftertreatment. The exhaust system 100 can, as in 1 shown, a secondary air line 105 be fed. The secondary air line serves to bring fresh air into the exhaust system 100 to conduct afterburning of unburned fuel in the exhaust system 100 to enable and thereby an in 1 Exhaust gas aftertreatment device, not shown, for example a catalytic converter in the starting phase of the internal combustion engine 5 heat. The secondary air is fed through a second compressor 45 in the secondary air line 105 compacted. The second compressor too 145 can be electrically operated and, for example, in the form of a secondary air pump. The second compressor 45 can alternatively also be the compressor of a secondary air charger, the turbine in the air supply 115 is arranged. This is in 1 not shown for the sake of clarity. Is it the second compressor 45 around the compressor of a secondary air charger, this can also be driven electrically become. In the following, however, it should be assumed as an example that the second compressor 45 is operated exclusively electrically, for example is designed as a secondary air pump. Only the first compressor is used to implement the method and the device according to the invention 40 or just the second compressor 45 required. Nevertheless, both compressors can 40 . 45 can be used to implement the invention. The inlet valve 30 and the exhaust valve 35 can be actuated by a camshaft in a manner known to those skilled in the art. The position of the camshaft can be checked by a camshaft sensor 60 recorded and sent to the engine management system 70 to get redirected. In 1 the camshaft is not shown for the sake of clarity. Alternatively, the inlet valve 30 and the exhaust valve 35 also variable from the engine control 70 can be controlled as in 1 shown. This is possible, for example, as part of a fully variable electro-hydraulic valve control in a manner known to those skilled in the art.
Die Strömungsrichtung des Abgases im
Abgasstrang 100 ist ebenfalls durch einen Pfeil gekennzeichnet.The flow direction of the exhaust gas in the exhaust system 100 is also marked by an arrow.
Die Motorsteuerung 70 steuert
ferner das Einspritzventil 80 zur Einstellung eines geeigneten Einspritzzeitpunktes
und einer geeigneten Einspritzdauer an. Die Motorsteuerung 70 steuert
ferner die Zündkerze 85 zur
Einstellung eines geeigneten Zündzeitpunktes
an. Die Motorsteuerung 70 steuert ferner die Stellung der
Drosselklappe 55 an. Die Motorsteuerung 70 steuert
ferner den ersten Verdichter 40 zur Einstellung eines vorgegebenen
Ladedrucks an. Die Motorsteuerung 70 steuert ferner den
zweiten Verdichter 45 zur Einstellung eines vorgegebenen Ladedruckes
in der Sekundärluftleitung 105 an.The engine control 70 also controls the injector 80 to set a suitable injection time and a suitable injection duration. The engine control 70 also controls the spark plug 85 to set a suitable ignition point. The engine control 70 also controls the position of the throttle valve 55 on. The engine control 70 also controls the first compressor 40 to set a predetermined boost pressure. The engine control 70 also controls the second compressor 45 for setting a specified boost pressure in the secondary air line 105 on.
Im Folgenden wird beispielhaft angenommen,
dass der Verbrennungsmotor 5 ein 4-Zylinder-Motor ist. In 2a) bis 2d)
sind die vier Zylinder in einer Zündfolge dargestellt. Dabei
kennzeichnen in 2a)
bis 2d) gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente wie in 1.
In 2a)ist ein erster
Zylinder 10 im Kompressionshub dargestellt. Sein Einlassventil 30 und
sein Auslassventil 35 sind geschlossen. In 2b) ist ein zweiter Zylinder 15 dargestellt,
der sich in einem Saugtakt befindet und dessen Einlassventil 30 offen
ist, wohingegen sein Auslassventil 35 geschlossen ist.
In 2c) ist ein dritter
Zylinder 20 dargestellt, der sich im Ausschiebetakt befindet,
und dessen Einlassventil 30 geschlossen ist, während sein
Auslassventil 35 geöffnet
ist. In 2d) ist ein vierter
Zylinder 25 in einem Arbeitstakt dargestellt, dessen Einlassventil 30 und
dessen Auslassventil 35 beide geschlossen sind.In the following it is assumed as an example that the internal combustion engine 5 is a 4 cylinder engine. In 2a ) to 2d ) the four cylinders are shown in an ignition sequence. Mark in 2a ) to 2d ) same reference numerals same elements as in 1 , In 2a ) is a first cylinder 10 shown in the compression stroke. His inlet valve 30 and its exhaust valve 35 are closed. In 2 B ) is a second cylinder 15 shown, which is in a suction cycle and its inlet valve 30 is open, whereas its outlet valve 35 closed is. In 2c ) is a third cylinder 20 shown, which is in the push-out cycle, and its inlet valve 30 is closed while its exhaust valve 35 is open. In 2d ) is a fourth cylinder 25 represented in one work cycle, its inlet valve 30 and its outlet valve 35 both are closed.
Das Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 ist
dadurch gekennzeichnet, dass die in der bewegten Masse gespeicherte
Energie nicht mehr ausreicht, den ersten Zylinder 10, der
sich gerade im Kompressionshub befindet, über den Kompressionshügel zu bringen.
Die bewegte Masse wird dabei insbesondere durch die Kolben 50 der
vier Zylinder 10, 15, 20, 25,
die Kurbelwelle, die Pleuel, das Schwungrad, u.s.w. gebildet. Durch
eine vereinfachte Betrachtung lassen sich die vier Zylinder gemäß den 2a) bis 2d) durch ein Feder-Dämpfungs-System gemäß den 3a) bis 3d) darstellen. Dabei lassen sich die Zylinder,
bei denen sowohl das Einlassventil 30, als auch das Auslassventil 35 geschlossen
sind, durch eine Feder und eine Reibung darstellen. Diejenigen Zylinder,
bei denen das Einlassventil 30 oder das Auslassventil 35 geöffnet ist,
lassen sich durch eine resultierende Kraft auf den jeweiligen Kolben 50 und ebenfalls
eine Reibung darstellen. So stellt der erste Zylinder 10 gemäß 3a) ein Feder-Dämpfer-System mit einer ersten
Feder 120 und einer ersten Reibung 125 dar und
weist somit eine erste Federkonstante auf. Der zweite Zylinder 15 gemäß 3b) weist eine erste resultierende
Kraft Fzy12 und eine zweite Reibung 130 auf. Der dritte
Zylinder 20 gemäß 3c) weist eine zweite resultierende
Kraft Fzy13 und eine dritte Reibung 135 auf. Der vierte
Zylinder 25 gemäß 3d) weist eine zweite Feder 140 mit einer
zweiten Federkonstanten und eine vierte Reibung 145 auf.Leakage of the internal combustion engine 5 is characterized in that the energy stored in the moving mass is no longer sufficient, the first cylinder 10 , which is currently in the compression stroke, over the compression hill. The moving mass is particularly by the pistons 50 of the four cylinders 10 . 15 . 20 . 25 , the crankshaft, the connecting rods, the flywheel, etc. are formed. The four cylinders can be viewed in a simplified manner according to the 2a ) to 2d ) by a spring damping system according to the 3a ) to 3d ) represent. The cylinders, where both the intake valve 30 , as well as the exhaust valve 35 are closed, represented by a spring and friction. Those cylinders where the intake valve 30 or the exhaust valve 35 is opened, can be caused by a resulting force on the respective piston 50 and also represent friction. So the first cylinder 10 according to 3a ) a spring damper system with a first spring 120 and a first friction 125 represents and thus has a first spring constant. The second cylinder 15 according to 3b ) exhibits a first resulting force Fzy12 and a second friction 130 on. The third cylinder 20 according to 3c ) exhibits a second resulting force Fzy13 and a third friction 135 on. The fourth cylinder 25 according to 3d ) has a second spring 140 with a second spring constant and a fourth friction 145 on.
Das in 3 abgebildete
schwingfähige System
der vier Zylinder 10, 15, 20, 25 wird
nun beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 in Abhängigkeit
der beiden Federkonstanten sowie der beiden resultierenden Kräfte Fzy12,
Fzy13, sowie der vier Reibungen in einem Umkehrpunkt stehen bleiben.
Von den dargestellten Größen lassen
sich die Reibungen 125, 130, 135, 145,
die die Dämpfung
des Systems repräsentieren,
nur bedingt beeinflussen. Die Federkonstanten lassen sich durch
die Luftmenge in den zugeordneten Zylindern 10, 25 beeinflussen.
Diese kann durch entsprechendes Stellen der Nockenwelle bzw. durch
entsprechende Ansteuerung des Einlassventils 30 und des
Auslassventils 35, durch geeignete Ansteuerung der Drosselklappe 55 und/oder
durch geeignete Ansteuerung des ersten Verdichters 40 und/oder
des zweiten Verdichters 45 beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5,
einstellen.This in 3 shown oscillating system of the four cylinders 10 . 15 . 20 . 25 is now when the internal combustion engine stops 5 depending on the two spring constants as well as the two resulting forces Fzy12, Fzy13, as well as the four friction stops at a reversal point. The friction can be determined from the sizes shown 125 . 130 . 135 . 145 , which represent the damping of the system, influence only to a limited extent. The spring constants can be determined by the amount of air in the assigned cylinders 10 . 25 influence. This can be done by setting the camshaft accordingly or by correspondingly controlling the inlet valve 30 and the exhaust valve 35 , by suitable control of the throttle valve 55 and / or by suitable control of the first compressor 40 and / or the second compressor 45 when the internal combustion engine is running down 5 , to adjust.
Die resultierenden Kräfte Fzy12,
Fzy13 lassen sich durch einen gezielten Druckaufbau im Saugrohr 95 und/oder
im Abgasstrang 100 beeinflussen. Im Saugrohr 95 kann
der dort wirkende Druck mittels des ersten Verdichters 40 und
gegebenenfalls weiterer in Reihe geschalteter Verdichter in der
Luftzufuhr 115 erhöht
werden. Im Abgasstrang 100 kann der dort wirkende Druck
mittels des zweiten Verdichters 45 erhöht werden. Durch eine gezielte,
definierte Ansteuerung des ersten Verdichters 40 und/oder
des zweiten Verdichters 45 kann nun das in 3a) bis 3d)
beschriebene Feder-Dämpfer-System
bezüglich der
Auslaufposition der einzelnen Zylinder 10, 15, 20, 25 derart
beeinflusst werden, dass ein Direktstart ohne Anlasser möglich ist.
Ein solcher Direktstart ist nur erfolgreich, wenn die Kurbelwelle
eines der Zylinder 10, 15, 20, 25 nach
dem Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 in einer günstigen
Position steht. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn nach dem
Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 der vierte Zylinder 25 in
der Arbeitsphase eine Stellung des Kolbens 50 aufweist,
die um etwa 100° bis
110° Kurbelwinkel nach
dem oberen Zündtotpunkt
steht. In diesen vierten Zylinder 25 erfolgt dann zum Startzeitpunkt
die Einspritzung bei stehendem Verbrennungsmotor 5. Nach
erfolgter Luft-/Kraftstoff-Gemisch-Bildung im Brennraum 110 erfolgt
dann die Zündung.
Der Motorhochlauf geschieht dann ohne Betätigung eines Anlassers.The resulting forces Fzy12, Fzy13 can be achieved through a specific pressure build-up in the intake manifold 95 and / or in the exhaust system 100 influence. In the intake manifold 95 can the pressure acting there by means of the first compressor 40 and, if necessary, further compressors connected in series in the air supply 115 increase. In the exhaust system 100 can the pressure acting there by means of the second compressor 45 increase. Through targeted, defined activation of the first compressor 40 and / or the second compressor 45 can now do that in 3a ) to 3d ) described spring-damper system with respect to the outlet position of the individual cylinders 10 . 15 . 20 . 25 be influenced in such a way that a direct start without starter is possible. Such a direct start is only successful if the crankshaft is one of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 after the expiry of burning voltage motors 5 is in a favorable position. This is the case, for example, if the internal combustion engine has stopped 5 the fourth cylinder 25 a position of the piston in the working phase 50 has, which is about 100 ° to 110 ° crank angle after the top ignition dead center. In this fourth cylinder 25 the injection then takes place at the start time with the internal combustion engine stopped 5 , After air / fuel mixture formation in the combustion chamber 110 the ignition then takes place. The engine then starts up without actuation of a starter.
Da bei einem herkömmlichen Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 der
vierte Zylinder 25 in der Arbeitsphase nicht immer eine
solch günstige
Position seines Kolbens 50 erreicht, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
das Einstellen einer solch günstigen
Position sicher gestellt. Dabei werden zunächst die beiden Federkonstanten
des ersten Zylinders 10 und des vierten Zylinders 25 geeignet
eingestellt, um den Stillstand des gemäß den 3a) bis 3d)
dargestellten Feder-Dämpfer-Systems
an einem gewünschten Umkehrpunkt
zu erreichen. Dabei kompensieren sich der erste Zylinder 10 und
der vierte Zylinder 25 beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5,
weil sie etwa die gleiche Füllung
aufweisen. Auf diese Weise weisen sie auch etwa die gleiche Federkonstante
auf. Im Folgenden werden beispielhaft zwei solche Umkehrpunkte beschrieben.
Ein erster Umkehrpunkt ist dadurch gekennzeichnet, dass der vierte
Zylinder 25 ohne zusätzlichen
Druckaufbau im Saugrohr 95 und/oder im Abgasstrang 100 etwa
bei einem ersten vorgegebenen Kurbelwinkel von 90° nach dem
oberen Zündtotpunkt
zum Stillstand kommt. Dies bedeutet für den ersten Zylinder 10 einen
Stillstand bei etwa 90° Kurbelwinkel
vor dem oberen Zündtotpunkt.
Gemäß einem
zweiten Beispiel soll der Umkehrpunkt für den vierten Zylinder 25 für einen
ersten vorgegebenen Kurbelwinkel von 120° nach dem oberen Zündtotpunkt erreicht
werden, was für
den ersten Zylinder 10 einen Kurbelwinkel von 60° vor dem
oberen Zündtotpunkt
bedeutet.As with a conventional engine shutdown 5 the fourth cylinder 25 not always such a favorable position of his piston in the working phase 50 achieved, the setting of such a favorable position is ensured by the method and the device according to the invention. First, the two spring constants of the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 suitably adjusted to the standstill of the 3a ) to 3d ) shown spring-damper system to achieve a desired reversal point. The first cylinder compensates itself 10 and the fourth cylinder 25 when the internal combustion engine stops 5 because they have about the same filling. In this way, they also have approximately the same spring constant. Two such reversal points are described below as examples. A first turning point is characterized by the fourth cylinder 25 without additional pressure build-up in the intake manifold 95 and / or in the exhaust system 100 comes to a standstill at a first predetermined crank angle of 90 ° after the top ignition dead center. This means for the first cylinder 10 a standstill at about 90 ° crank angle before the top dead center. According to a second example, the reversal point for the fourth cylinder 25 for a first predetermined crank angle of 120 ° after the top ignition dead center, which is the case for the first cylinder 10 means a crank angle of 60 ° before the top dead center.
Im Fall des zweiten Beispiels muss
für den vierten
Zylinder 25 in der Arbeitsphase eine höhere Federkonstante realisiert
werden, als für
den ersten Zylinder 10 in der Kompressionsphase, um den
vierten Zylinder 25 bei einem Kurbelwinkel von 120° nach dem
oberen Zündtotpunkt
zum Stillstand zu bringen und den ersten Zylinder 10 bei
einem Kurbelwinkel von 60° vor
dem oberen Zündtotpunkt.In the case of the second example, for the fourth cylinder 25 a higher spring constant can be realized in the working phase than for the first cylinder 10 in the compression phase to the fourth cylinder 25 at a crank angle of 120 ° after the top ignition dead center and the first cylinder 10 at a crank angle of 60 ° before the top ignition dead center.
Die erforderlichen Federkonstanten
des ersten Zylinders 10 und des vierten Zylinders 25 werden dabei
durch eine entsprechend zugeordnete Zylinderfüllung erreicht. Diese kann
durch entsprechende Stellung der Nockenwelle bzw. bei variabler
oder voll variabler Ventilsteuerung durch direkte Ansteuerung des
Einlassventils 30 und/oder des Auslassventils 35 sowie
zusätzlich
oder alternativ durch geeignete Einstellung der Drosselklappe 55 sowie
zusätzlich
oder alternativ durch geeignete Ansteuerung des ersten Verdichters 40 und/oder
des zweiten Verdichters 45 erzielt werden. Die Einstellung
der Füllung
zur Erzielung der gewünschten
Federkonstanten und damit Umkehrpunkte des ersten Zylinders 10 und
des vierten Zylinders 25 beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 können dabei
von der Motorsteuerung 70 anhand eines Kennfeldes erfolgen.
Das Kennfeld gibt dabei in Abhängigkeit
des gewünschten
Umkehrpunktes die erforderlichen Stellgrößen zur Ansteuerung der Nockenwelle
bzw. des Einlassventils 30 und/oder des Auslassventils 35,
der Drosselklappe 55 und/oder des ersten Verdichters 40 und/oder
des zweiten Verdichters 45 aus. Das Kennfeld kann dabei auf
einem Prüfstand
appliziert werden. Dabei können auch
die geeigneten Stellgrößen für die Einstellung verschiedener
gewünschter
Umkehrpunkte vorgegeben werden.The required spring constants for the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 are achieved by a correspondingly assigned cylinder filling. This can be done by appropriate position of the camshaft or, in the case of variable or fully variable valve control, by direct control of the intake valve 30 and / or the exhaust valve 35 as well as additionally or alternatively by suitable adjustment of the throttle valve 55 and additionally or alternatively by suitable control of the first compressor 40 and / or the second compressor 45 be achieved. The setting of the filling to achieve the desired spring constant and thus reversal points of the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 when the engine stops 5 can from the engine control 70 based on a map. Depending on the desired reversal point, the map gives the required manipulated variables for controlling the camshaft or the intake valve 30 and / or the exhaust valve 35 , the throttle valve 55 and / or the first compressor 40 and / or the second compressor 45 out. The map can be applied on a test bench. The appropriate manipulated variables for setting various desired reversal points can also be specified.
Beim ersten Beispiel, wonach im Umkehrpunkt
der erste vorgegebene Kurbelwinkel für den vierten Zylinder 25 90° nach dem
oberen Zündtotpunkt
beträgt
und wonach für
den ersten Zylinder 10 der Kurbelwinkel 90° vor dem
oberen Zündtotpunkt beträgt, sind
die Federkonstanten des ersten Zylinders 10 und des vierten
Zylinders 25 gleich zu wählen und damit auch deren Füllung. Für das zweite
Beispiel und für
alle Beispiele, bei denen der erste vorgegebene Kurbelwinkel des
vierten Zylinders 25 ungleich 90° nach dem oberen Zündtotpunkt
ist, sind unterschiedliche Federkonstanten für den ersten Zylinder 10 und
den vierten Zylinder 25 zu wählen und damit auch unterschiedliche
Füllungen.
In diesem Fall muss die Einstellung der Füllung für den ersten Zylinder 10 und
den vierten Zylinder 25 zylinderselektiv erfolgen, während sie
beim ersten Beispiel für
den ersten Zylinder 10 und den vierten Zylinder 25 gleich sein
kann. Um die gewünschte
Füllung
des ersten Zylinders 10 und des vierten Zylinders 25 einstellen zu
können,
muss beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 mindestens
einer der beiden Zylinder 10, 25 identifiziert
werden. Die 2a) bis 2d) zeigen dabei in diesem
Beispiel die Zylinder 10, 15, 20, 25 in
ihrer Zündfolge
im letzten Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5.
Zur Einstellung der gewünschten
Federkonstanten für
den ersten Zylinder 10 und den vierten Zylinder 25 an
dem erreichten Umkehrpunkt im Stillstand des Verbrennungsmotors 5 muss
also beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 mindestens
einer der Zylinder identifiziert werden, der voraussichtlich in
einer Kompressionsphase oder in einer Arbeitsphase zum Stehen kommen wird,
und dies ist in diesem Beispiel der erste Zylinder 10,
der in der Kompressionsphase zum Stillstand kommen wird, oder der
vierte Zylinder 25, der in der Arbeitsphase zum Stehen
kommen wird. Ist einer der beiden Zylinder 10, 25 identifiziert,
so ergibt sich der andere aus der bekannten Zündfolge. Die Identifikation
des mindestens einen der beiden Zylinder 10, 25 erfolgt
in der Motorsteuerung 70 abhängig von der über den
Kurbelwellensensor 65 ermittelten Drehzahl des Verbrennungsmotors 5,
der aktuellen Zylinderfüllung
der Zylinder 10, 15, 20, 25 und
der Öltemperatur. Die
aktuelle Füllung
ist ein Maß für den jeweils
gerade komprimierenden Zylinder zu überwindenden Kompressionshügel. Die Öltemperatur
ist ein Maß für die Reibung
beim Antrieb der Kurbelwelle. Ist der Motor kalt, so ist das Motoröl vergleichsweise
zäh und die
Reibung hoch. Abhängig
von der Öltemperatur, der
Füllung
und der Motordrehzahl kann somit die Motorsteuerung 70 die
Anzahl der noch verbleibenden Taktzyklen bis zum Stillstand des
Verbrennungsmotors 5 ermitteln und somit detektieren, welcher
der Zylinder beim Stillstand des Verbrennungsmotors 5 der
komprimierende und welcher der Zylinder der Zylinder in der Arbeitsphase
sein wird. Die Einstellung der gewünschten Federkonstanten für den ersten
Zylinder 10 und den vierten Zylinder 25 durch
die entsprechende Zylinderfüllung
kann dann im letzten Taktzyklus erfolgen. Soll dabei die Füllung reduziert werden,
so kann dies allein durch geeignete Einstellung der Drosselklappe 55 und/oder
durch Verstellung, insbesondere elektrische Verstellung der Nockenwelle
und damit des Einlassventils 30 und/oder des Auslassventils 35 erfolgen,
wobei im letzteren Fall die Verwendung einer variablen oder voll
variablen Ventilsteuerung besonders vorteilhaft ist. Soll die Füllung erhöht werden,
so kann dies mit Hilfe des ersten Verdichters 40 erfolgen.In the first example, after which the first predetermined crank angle for the fourth cylinder is at the reversal point 25 90 ° after the top ignition dead center and then for the first cylinder 10 the crank angle is 90 ° before the top dead center, are the spring constants of the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 to choose immediately and thus also their filling. For the second example and for all examples in which the first predetermined crank angle of the fourth cylinder 25 is not equal to 90 ° after the top ignition dead center, there are different spring constants for the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 to choose and thus different fillings. In this case, the setting of the filling for the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 cylinder-selective, while in the first example for the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 can be the same. To the desired filling of the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 must be able to adjust when the internal combustion engine stops 5 at least one of the two cylinders 10 . 25 be identified. The 2a ) to 2d ) show the cylinders in this example 10 . 15 . 20 . 25 in their firing order in the last cycle before the internal combustion engine comes to a standstill 5 , For setting the desired spring constants for the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 at the reversal point reached when the internal combustion engine is at a standstill 5 must therefore when the internal combustion engine stops 5 identifying at least one of the cylinders that is likely to come to a halt in a compression phase or in a work phase, and this is the first cylinder in this example 10 , which will come to a standstill in the compression phase, or the fourth cylinder 25 which will come to a standstill in the work phase. Is one of the two cylinders 10 . 25 identified, the other results from the known firing order. The identification of the at least one of the two cylinders 10 . 25 takes place in the engine control 70 depending on that via the crankshaft sensor 65 determined speed of the internal combustion engine 5 , the current cylinder filling of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 and the oil temperature. The current filling is a measure of the compression hill to be overcome for the cylinder currently being compressed. The oil temperature is a measure of the friction when driving the crankshaft. If the engine is cold, the engine oil is comparatively tough and the friction is high. Depending on the oil temperature, the filling and the engine speed, the engine control can 70 the number of clock cycles remaining until the internal combustion engine comes to a standstill 5 determine and thus detect which of the cylinders when the internal combustion engine is at a standstill 5 the compressing and which of the cylinders will be the cylinders in the working phase. The setting of the desired spring constant for the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 the corresponding cylinder filling can then take place in the last cycle. If the filling is to be reduced, this can be done only by suitable adjustment of the throttle valve 55 and / or by adjustment, in particular electrical adjustment of the camshaft and thus of the intake valve 30 and / or the exhaust valve 35 take place, in the latter case the use of a variable or fully variable valve control is particularly advantageous. If the filling is to be increased, this can be done using the first compressor 40 respectively.
Somit kann man abhängig von
der Drehzahl des Verbrennungsmotors 5, der aktuellen Zylinderfüllung und
der Öltemperatur
ermitteln, in wie viel Taktzyklen oder Arbeitsspielen die Zylinder 10, 15, 20, 25 des
Verbrennungsmotors 5 beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 zum
Stillstand kommen wird. Mit Hilfe des Nockenwellensensors 60 kann
dann im Falle der Verwendung einer Nockenwelle für die einzelnen Zylinder 10, 15,
20, 25 zum Öffnen
und Schließen
des Einlassventils 30 und des Auslassventils 35 in
der Motorsteuerung 70 identifiziert werden, in welcher
Taktphase sich die einzelnen Zylinder 10, 15, 20, 25 im
aktuellen Arbeitsspiel befinden. Daraus kann dann die Motorsteuerung 70 eine
Vorhersage treffen, welcher Zylinder beim Stillstand des Verbrennungsmotors
in der Kompressionsphase vorliegen wird und welcher Zylinder in
der Arbeitsphase. Wird statt der Nockenwelle eine voll variable
Ventilsteuerung seitens der Motorsteuerung 70 realisiert,
so ist bereits in der Motorsteuerung 70 bekannt, in welcher Taktphase
sich die einzelnen Zylinder 10, 15, 20, 25 im aktuellen
Arbeitsspiel befinden, so dass in entsprechender Weise eine Vorhersage
der Taktphase der einzelnen Zylinder für den Stillstand des Verbrennungsmotors
möglich
ist. In 1 ist sowohl
die Ansteuerung des Einlassventils 30 und des Auslassventils 35 durch
die Motorsteuerung 70, als auch die Verwendung eines Nockenwellensensors 60 dargestellt. Dabei
ist zu beachten, dass es sich hier um Alternativen handelt. D.h.
im Falle der Verwendung der Nockenwellen und damit des Nockenwellensensors 60 entfällt die
Ansteuerung des Einlassventils 30 und des Auslassventils 35 durch
die Motorsteuerung 70 und im Fall der Ansteuerung des Einlassventils 30 und
des Auslassventils 35 durch die Motorsteuerung 70 entfällt der
Nockenwellensensor 60 und auch die Nockenwellen.So you can depend on the speed of the internal combustion engine 5 , the current cylinder filling and the oil temperature determine how many cycle cycles or work cycles the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 of the internal combustion engine 5 when the internal combustion engine stops 5 will come to a standstill. With the help of the camshaft sensor 60 can then in the case of using a camshaft for each cylinder 10 . 15, 20, 25 to open and close the inlet valve 30 and the exhaust valve 35 in the engine control 70 identify in which cycle phase the individual cylinders are 10, 15, 20, 25 are in the current work cycle. The motor control can then be used for this 70 make a prediction of which cylinder will be in the compression phase when the engine is stopped and which cylinder will be in the work phase. Instead of the camshaft, a fully variable valve control on the part of the engine control 70 is already implemented in the engine control 70 known in which cycle phase the individual cylinders 10, 15, 20, 25 are in the current working cycle, so that a prediction of the cycle phase of the individual cylinders for the standstill of the internal combustion engine is possible in a corresponding manner. In 1 is both the control of the intake valve 30 and the exhaust valve 35 through the engine control 70 , as well as the use of a camshaft sensor 60 shown. It should be noted that these are alternatives. Ie in the case of using the camshafts and thus the camshaft sensor 60 there is no control of the inlet valve 30 and the exhaust valve 35 through the engine control 70 and in the case of actuation of the intake valve 30 and the exhaust valve 35 through the engine control 70 the camshaft sensor is omitted 60 and also the camshafts.
Die Identifikation des ersten Zylinders 10 und/oder
des vierten Zylinders 25 kann in der beschriebenen Weise
auch erst im letzten Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 erfolgen,
wobei dann gleichzeitig mit der Identifikation auch die Füllung für den jeweiligen
Zylinder entsprechend eingestellt werden muss, um die gewünschte jeweilige
Federkonstante zu erhalten. Um diese Federkonstanten sicher zu erhalten
empfiehlt es sich daher, den ersten Zylinder 10 und/oder
den vierten Zylinder 25 in einem Taktzyklus vor dem letzten
Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 zu
ermitteln.The identification of the first cylinder 10 and / or the fourth cylinder 25 can in the manner described only in the last clock cycle before the internal combustion engine stops 5 take place, the filling for the respective cylinder then also having to be set accordingly at the same time as the identification in order to obtain the desired respective spring constant. To get these spring constants safely, it is therefore advisable to use the first cylinder 10 and / or the fourth cylinder 25 in one clock cycle before the last clock cycle before the internal combustion engine comes to a standstill 5 to investigate.
Die aktuelle Zylinderfüllung kann
mit Hilfe des Ladedrucksensors 75 erfolgen, der den Ladedruck
erfasst und an die Motorsteuerung 70 weiter leitet. In
dem Fachmann bekannter Weise kann aus einem Saugrohrmodell die Füllung aus
dem ermittelten Ladedruck hergeleitet werden.The current cylinder charge can be checked using the boost pressure sensor 75 take place, which detects the boost pressure and to the engine control 70 forwards. In a manner known to the person skilled in the art, the filling can be derived from the determined boost pressure from an intake manifold model.
Zusätzlich oder alternativ wäre ein Saugrohrdrucksensor
denkbar der den Saugrohrdruck misst und auf dessen Basis die Füllung im
Zylinder mit dem Saugrohrmodell berechnet wird. Der Saugrohrdrucksensor
wäre in
diesem Fall in Strömungsrichtung nach
der Drosselklappe 55 im Saugrohr 95 zu verbauen.Additionally or alternatively, an intake manifold pressure sensor would be conceivable which measures the intake manifold pressure and on the basis of which the filling in the cylinder is calculated with the intake manifold model. In this case, the intake manifold pressure sensor would be downstream of the throttle valve 55 in the intake manifold 95 to block.
Innerhalb eines Taktzyklus der Zylinder 10, 15, 20, 25 lassen
sich die einzelnen Zylinder in ihrer zugeordneten Taktphase im Fall
der Verwendung der Nockenwelle zur Öffnung und Schließung des
Einlassventils 30 und/oder des Auslassventils 35 mit
Hilfe beispielsweise des Nockenwellensensors 60 identifizieren,
der beispielsweise als Absolutwinkelsensor ausgebildet sein kann.
Der Nockenwellenwinkel ermöglicht
eine eindeutige Zuordnung zur jeweiligen Taktphase der einzelnen
Zylinder 10, 15, 20, 25, weil sich
die Nockenwelle mit halber Drehzahl im Vergleich zur Kurbelwelle
dreht und somit nur ein Mal pro Taktzyklus bzw. Arbeitsspiel der
Zylinder 10, 15, 20, 25.The cylinders within one cycle 10 . 15 . 20 . 25 the individual cylinders can be moved in their assigned cycle phase if the camshaft is used to open and close the intake valve 30 and / or the exhaust valve 35 with the help of, for example, the camshaft sensor 60 identify which can be designed, for example, as an absolute angle sensor. The camshaft angle enables a clear assignment to the respective stroke phase of the individual cylinders 10 . 15 . 20 . 25 , because the camshaft rotates at half the speed of the crankshaft and therefore only once per cycle or cycle of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 ,
Erfindungsgemäß ist es nun weiterhin vorgesehen,
dass die Motorsteuerung 70 im letzten Taktzyklus vor dem
Stillstand des Verbrennungsmotors 5 und damit kurz vor
dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 zu einem Zeitpunkt,
zu dem der dann komprimierende Zylinder nicht mehr über den
Kompressionshügel
gebracht werden kann, mindestens einen weiteren Zylinder 15, 20 auswählt, dessen
Einlass- oder Auslassventil 30, 35 gerade geöffnet ist.
Der letzte Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 wird
dabei von der Motorsteuerung in der bereits beschriebenen Weise
abhängig
von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 5, der Zylinderfüllung und
der Öltemperatur
ermittelt. Der dann vorliegende Zylinder 15, 20 mit
offenem Einlass- oder
Auslassventil 30, 35 kann dann ebenfalls anhand der Nockenwellenposition
im Fall der Verwendung der Nockenwellen oder im Fall der variablen
oder vollvariablen Ventilsteuerung durch die aktuelle Ansteuerung des
Einlassventils 30 und des Auslassventils 35 für die einzelnen
Zylinder 10, 15, 20, 25 durch
die Motorsteuerung 70 ermittelt werden. Dabei kann die
beschriebene Auswahl des zweiten Zylinders 15 bzw. des
dritten Zylinders 20 auch bereits in einem Taktzyklus beim
Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 vorbereitet werden,
der dem letzten Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 vorausgeht. Dort
kann der zweite Zylinder 15 bzw. der dritte Zylinder 20 in
der beschriebenen Weise abhängig
von der Drehzahl des Verbrennungsmotors 5, der Zylinderfüllung und
der Öltemperatur
sowie der Nockenwellenposition bei Verwendung der Nockenwellen bzw.
der von der Motorsteuerung 70 durchgeführten Ansteuerung des jeweiligen
Einlassventils 30 bzw. des jeweiligen Auslassventils 35
im Falle der variablen oder vollvariablen Ventilsteuerung identifiziert
werden.According to the invention, it is now further provided that the engine control 70 in the last cycle before the internal combustion engine stops 5 and thus shortly before the internal combustion engine comes to a standstill 5 at a time when the then compressing cylinder can no longer be brought over the compression hill, at least one further cylinder 15 . 20 selects its inlet or outlet valve 30 . 35 is currently open. The last cycle before the engine stops 5 becomes dependent on the speed of the internal combustion engine by the engine control in the manner already described 5 , the cylinder charge and the oil temperature. The cylinder at hand 15 . 20 with open inlet or off outlet valve 30, 35 can then also based on the camshaft position in the case of using the camshafts or in the case of variable or fully variable valve control by the current control of the intake valve 30 and the exhaust valve 35 for the individual cylinders 10 . 15 . 20 . 25 through the engine control 70 be determined. The selection of the second cylinder described here 15 or the third cylinder 20 even in one cycle when the internal combustion engine runs down 5 be prepared, the last cycle before the internal combustion engine stops 5 precedes. There the second cylinder 15 or the third cylinder 20 in the manner described depending on the speed of the internal combustion engine 5 , the cylinder charge and the oil temperature as well as the camshaft position when using the camshafts or from the engine control 70 performed control of the respective inlet valve 30 or the respective exhaust valve 35 in the case of variable or fully variable valve control.
Für
den Fall, dass der erste Verdichter 40 vorhanden ist, wird
im letzten Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 der
zweite Zylinder 15 ausgewählt, dessen Einlassventil 30 geöffnet ist.
Ist der zweite Verdichter 45 vorhanden, so wird im letzten
Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 der
dritte Zylinder 20 mit geöffnetem Auslassventil 35 ausgewählt. Sind
beide Verdichter 40, 45 vorhanden, so kann auch
sowohl der zweite Zylinder 15, als auch der dritte Zylinder 20 ausgewählt werden.
Die Auswahl erfolgt, wie beschrieben, entweder im letzten Taktzyklus
vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 oder in einem dem
letzten Taktzyklus vorausgehenden Taktzyklus beim Auslaufen des
Verbrennungsmotors 5. Ganz allgemein erfolgt durch die
Motorsteuerung 70 für
einen Zeitpunkt kurz vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5,
zu dem der dann komprimierende Zylinder nicht mehr über den
Kompressionshügel
gebracht werden kann, die Auswahl mindestens eines Zylinders 15, 20,
dessen Einlass- oder Auslassventil 30, 35 dann geöffnet ist.
Dieser Zeitpunkt liegt also in der letzten Taktphase der Zylinder 10, 15, 20, 25 vor dem
Stillstand des Verbrennungsmotors 5. Der dann komprimierende
Zylinder ist der erste Zylinder 10, der Zylinder, dessen
Einlassventil dann geöffnet
ist, ist der zweite Zylinder 15 und der Zylinder, dessen
Auslassventil 35 dann geöffnet ist, ist der dritte Zylinder 20 gemäß den 2a) bis 2c).In the event that the first compressor 40 is present, is in the last cycle before the engine stops 5 the second cylinder 15 selected whose inlet valve 30 is open. Is the second compressor 45 is present in the last cycle before the internal combustion engine stops 5 the third cylinder 20 with the outlet valve open 35 selected. Are both compressors 40 . 45 available, so can both the second cylinder 15 , as well as the third cylinder 20 to be selected. As described, the selection is made either in the last clock cycle before the internal combustion engine comes to a standstill 5 or in a clock cycle preceding the last clock cycle when the internal combustion engine is running down 5 , In general it is done by the engine control 70 for a point in time just before the internal combustion engine comes to a standstill 5 , to which the then compressing cylinder can no longer be brought over the compression hill, the selection of at least one cylinder 15 . 20 , its inlet or outlet valve 30, 35 then is open. So this point in time is in the last stroke phase of the cylinders 10 . 15 . 20 . 25 before the internal combustion engine stops 5 , The cylinder that then compresses is the first cylinder 10 , the cylinder whose intake valve is then open is the second cylinder 15 and the cylinder, its exhaust valve 35 then open is the third cylinder 20 according to the 2a ) to 2c ).
Auch hier ist es vorteilhaft, den
mindestens einen Zylinder, dessen Einlassventil 30 bzw.
dessen Auslassventil 35 in der letzten Taktphase vor dem Stillstand
des Verbrennungsmotors 5 geöffnet sein wird, bereits vor
der letzten Taktphase beim Auslaufen des Verbrennungsmotors 5 auszuwählen, um
die Füllung
dieses mindestens einen Zylinders 15, 20 für den letzten
Taktzyklus möglichst
genau einstellen zu können.
Die Füllung
des zweiten Zylinders 15 und/oder des dritten Zylinders 20 in
der letzten Taktphase wird dabei erfindungsgemäß so eingestellt, dass der
vierte Zylinder 25 in der Arbeitsphase im letzten Taktzyklus
etwa einen weiteren vorgegebenen Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt zum
Stillstand kommt. Dieser vorgegebene Kurbelwinkel kann beispielsweise
etwa zwischen 100° und 110° nach dem
oberen Zündtotpunkt
liegen.Again, it is advantageous to use the at least one cylinder, the inlet valve 30 or its outlet valve 35 in the last cycle phase before the internal combustion engine comes to a standstill 5 will be open even before the last cycle phase when the internal combustion engine is running down 5 to select the filling of this at least one cylinder 15 . 20 to be able to set as precisely as possible for the last clock cycle. The filling of the second cylinder 15 and / or the third cylinder 20 In the last stroke phase, the fourth cylinder is adjusted according to the invention 25 another predetermined crank angle comes to a standstill after the upper ignition dead center in the working phase in the last cycle. This predetermined crank angle can be, for example, between 100 ° and 110 ° after the top ignition dead center.
In diesem Fall lässt sich ein anschließender Direktstart
besonders gut durchführen,
wenn nach dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 in den vierten
Zylinder 25 Kraftstoff eingespritzt und das sich bildende
Luft-/Kraftstoff-Gemisch durch die Zündkerze 85 gezündet wird.
Ein Anlasser ist dann nicht erforderlich. Da die Federkonstanten
des ersten Zylinders 10 und des vierten Zylinders 25 für den letzten
Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 und
damit der Umkehrpunkt der beiden Zylinder bekannt ist, ist auch
bekannt, um wie viel Grad Kurbelwinkel die Position des Kolbens 50 des
vierten Zylinders 25 in der letzten Taktphase vor dem Stillstand
des Verbrennungsmotors 5 noch bewegt werden muss, um den
vorgegebenen Kurbelwinkel von in diesem Beispiel etwa 100° bis 110° zu erreichen. Im
beschriebenen ersten Beispiel sind die Federkonstanten so eingestellt,
dass der vierte Zylinder 25 bei etwa 90° Kurbelwinkel nach dem oberen
Zündtotpunkt
zum Stillstand kommt. In diesem Fall muss der Kolben 50 des
vierten Zylinders 25 noch um 10° bis 20° Kurbelwinkel weiter nach unten
bewegt werden, um den vorgegebenen Kurbelwinkel für den Stillstand
des Verbrennungsmotors von etwa 100° bis 110° zu erreichen. Wird für den letzten
Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 der
zweite Zylinder 15 ausgewählt, der sich in der Ansaugphase befindet,
so muss dessen Füllung
entsprechend erhöht
werden, um die gewünschte
Verstellung des vierten Zylinders 25 zu erreichen. Dies
kann durch Aktivierung des ersten Verdichters 40 erfolgen.
Die erforderliche Füllung
kann dabei in einen entsprechenden Ladedruck gemäß dem Saugrohrmodell umgerechnet
werden. Zur Erzielung des erforderlichen Ladedrucks kann dann die
Motorsteuerung 70 den ersten Verdichter 40 mittels
einer Ladedruckregelung zur Einstellung einer geeigneten Verdichtung ansteuern,
um die gewünschte
Füllung
im zweiten Zylinder 15 zu erzielen und den vierten Zylinder 25 dadurch
auf den vorgegebenen Kurbelwinkel von etwa 100° bis 110° nach dem oberen Zündtotpunkt
zu bringen. Der für
die erforderliche Verschiebung des Kolbens 50 des vierten
Zylinders 25 erforderliche Ladedruck kann dabei auf einem
Prüfstand
appliziert und in einem Kennfeld abgelegt werden. Auf diese Weise
wird der erste Verdichter 40 in Abhängigkeit der Differenz zwischen
dem durch die Federkonstanten erzielbaren Kurbelwinkel des vierten
Zylinders 25 beim Stillstand des Verbrennungsmotors 5 und
dem zu erreichenden vorgegebenen Kurbelwinkel von etwa 100° bis 110° in diesem
Beispiel derart angesteuert, dass der Kolben 50 des vierten
Zylinders 25 in der Arbeitsphase vor seinem Stillstand
von dem durch die Federkonstanten bedingten Kurbelwinkel zum vorgegebenen
Kurbelwinkel von in diesem Beispiel 100° bis 110° nach dem oberen Zündtotpunkt bewegt
wird. Somit ist in Abhängigkeit
der Differenz zwischen dem auf Grund der Federkonstanten des ersten
Zylinders 10 und des vierten Zylinders 25 beim Stillstand
des Verbrennungsmotors 5 erreichbaren Kurbelwinkel des
vierten Zylinders 25 nach dem oberen Zündtotpunkt und dem für den vierten
Zylinder 25 beim Stillstand des Verbrennungsmotors 5 einzustellenden
Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt ein
entsprechender Ladedruck einzustellen, der durch eine geeignete
Regelung von der Motorsteuerung 70 durch entsprechende
Ansteuerung des ersten Verdichters 40 umgesetzt wird. Dabei
stellt die Motorsteuerung 70 zur Einstellung des erforderlichen Ladedrucks
die Drehzahl und/oder einen Öffnungsgrad
eines ggf. vorhandenen Bypassventils des ersten Verdichters 40 entsprechend
ein, da der Ladedruck von der Drehzahl und dem Öffnungsgrad des ggf. vorhandenen
Bypassventils des ersten Verdichters 40 abhängt.In this case, a subsequent direct start can be carried out particularly well if after the combustion engine has come to a standstill 5 in the fourth cylinder 25 Fuel injected and the resulting air / fuel mixture through the spark plug 85 is ignited. A starter is then not required. Because the spring constants of the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 for the last cycle before the internal combustion engine stops 5 and so that the reversal point of the two cylinders is known, it is also known by how many degrees crank angle the position of the piston 50 of the fourth cylinder 25 in the last cycle phase before the internal combustion engine comes to a standstill 5 must still be moved in order to achieve the predetermined crank angle of about 100 ° to 110 ° in this example. In the first example described, the spring constants are set so that the fourth cylinder 25 comes to a standstill at about 90 ° crank angle after the top ignition dead center. In this case, the piston 50 of the fourth cylinder 25 be moved further down by 10 ° to 20 ° crank angle in order to achieve the predetermined crank angle for the standstill of the internal combustion engine of approximately 100 ° to 110 °. Is used for the last cycle before the internal combustion engine stops 5 the second cylinder 15 selected, which is in the intake phase, its filling must be increased accordingly to the desired adjustment of the fourth cylinder 25 to reach. This can be done by activating the first compressor 40 respectively. The required charge can be converted into a corresponding boost pressure according to the intake manifold model. The engine control can then be used to achieve the required boost pressure 70 the first compressor 40 Use a boost pressure control to set a suitable compression to achieve the desired filling in the second cylinder 15 to achieve and the fourth cylinder 25 to bring it to the specified crank angle of approximately 100 ° to 110 ° after the top ignition dead center. The one for the necessary displacement of the piston 50 of the fourth cylinder 25 The required boost pressure can be applied on a test bench and stored in a map. In this way, the first compressor 40 as a function of the difference between the crank angle of the fourth cylinder 25 that can be achieved by the spring constants when the internal combustion engine is at a standstill 5 and the predetermined crank angle to be achieved of approximately 100 ° to 110 ° in this example is controlled such that the piston 50 of the fourth cylinder 25 in the working phase before it comes to a standstill from that crank angle caused by the spring constants is moved to the predetermined crank angle of 100 ° to 110 ° after the upper ignition dead center in this example. Thus is dependent on the difference between that due to the spring constant of the first cylinder 10 and the fourth cylinder 25 when the internal combustion engine is at a standstill 5 achievable crank angle of the fourth cylinder 25 after the top ignition dead center and that for the fourth cylinder 25 when the internal combustion engine is at a standstill 5 crank angle to be adjusted after the top ignition dead center to set a corresponding boost pressure, which is ensured by suitable regulation by the engine control 70 by appropriate control of the first compressor 40 is implemented. The engine control provides 70 to set the required boost pressure, the speed and / or an opening degree of a bypass valve of the first compressor which may be present 40 accordingly, since the boost pressure depends on the speed and the degree of opening of the bypass valve of the first compressor, if present 40 depends.
Für
den Fall des zweiten Beispiels, bei dem der vierte Zylinder 25 auf
Grund der Federkonstanten bei etwa 120° Kurbelwinkel nach dem oberen
Zündtotpunkt
zum Stellen kommt, ist eine Rückführung des
Kolbens um etwa 10° bis
20° erforderlich,
um den vorgegebenen Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt
von etwa 100° bis
110° zu
erreichen. Ist der zweite Verdichter 45, wie in 1 dargestellt, vorhanden,
so kann dies durch Auswahl des dritten Zylinders 20 mit
geöffnetem
Auslassventil 35 im letzten Taktzyklus vor dem Stillstand
des Verbrennungsmotors 5 und durch entsprechende Ansteuerung
des zweiten Verdichters 45 erfolgen. Auf diese Weise wird
der Kolben 50 des dritten Zylinders 20 nach unten
und der Kolben 50 des vierten Zylinders 25 nach oben
gedrückt,
um den vorgegeben Kurbelwinkel nach dem oberen Zündtotpunkt zu erreichen. Die Einstellung
des erforderlichen Ladedrucks im Abgasstrang 100 durch
den zweiten Verdichter 45 kann ebenfalls mittels einer
Ladedruckregelung durch die Motorsteuerung 70 realisiert
werden, wobei zu diesem Zweck im Abgasstrang 100 in vorteilhafter
Weise noch ein Ladedrucksensor zu verbauen ist, der den Ladedruck
misst und an die Motorsteuerung 70 weiterleitet. In diesem
Fall wird die Füllung
des dritten Zylinders 20 durch Erzeugung des entsprechenden Ladedrucks
in der Sekundärluftleitung 105 und
im Abgasstrang 100 seitens des zweiten Verdichters 45 erhöht, um den
Kolben 50 des vierten Zylinders 25 in die gewünschte Position
zu bringen. Auch hier kann der zum Erzielen der erforderlichen Kurbelwinkeldifferenz
des vierten Zylinders 25 benötigte Ladedruck in der Sekundärluftleitung 105 und
im Abgasstrang 100 auf einem Prüfstand ermittelt und in einem
Kennfeld abgelegt werden, das in der Motorsteuerung 70 gespeichert
ist.In the case of the second example, in which the fourth cylinder 25 Due to the spring constant at about 120 ° crank angle after the top ignition dead center, the piston must be returned by about 10 ° to 20 ° in order to reach the specified crank angle after the top ignition dead center of about 100 ° to 110 °. Is the second compressor 45 , as in 1 shown, available, this can be done by selecting the third cylinder 20 with the outlet valve open 35 in the last cycle before the internal combustion engine stops 5 and by appropriate control of the second compressor 45 respectively. This way the piston 50 of the third cylinder 20 down and the piston 50 of the fourth cylinder 25 pushed up to reach the specified crank angle after the top ignition dead center. The setting of the required boost pressure in the exhaust system 100 through the second compressor 45 can also be done by means of a boost pressure control by the engine control 70 be realized, for this purpose in the exhaust line 100 in an advantageous manner, a boost pressure sensor is to be installed, which measures the boost pressure and to the engine control 70 forwards. In this case, the filling of the third cylinder 20 by generating the corresponding boost pressure in the secondary air line 105 and in the exhaust system 100 on the part of the second compressor 45 increased to the piston 50 of the fourth cylinder 25 in the desired position. Here, too, the fourth cylinder can achieve the required crank angle difference 25 required boost pressure in the secondary air line 105 and in the exhaust system 100 determined on a test bench and stored in a map that is in the engine control 70 is saved.
In 4 ist
ein Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten
beschriebenen Beispiel dargestellt. Das Programm wird mit dem Auslaufen
des Verbrennungsmotors 5 gestartet, das beispielsweise in
der Motorsteuerung 70 durch Unterschreiten eines vorgegebenen
zeitlichen Gradienten für
den Drehzahlverlauf detektiert wird, wobei der Drehzahlverlauf der
Motorsteuerung 70 über
den Kurbelwellensensor 65 übermittelt wird. Nach dem Start
des Programms identifiziert die Motorsteuerung 70 bei einem
Programmpunkt 200 den ersten Zylinder 10 und/oder den
vierten Zylinder 25, die beim Stillstand des Verbrennungsmotors 5 in
der Kompressionsphase bzw. in der Arbeitsphase vorliegen werden.
Die Motorsteuerung 70 stellt für diese beiden Zylinder 10, 25 in
der beschriebenen Weise die Füllung
derart ein, dass der erste Zylinder 10 etwa 90° Kurbelwinkel
vor dem oberen Zündtotpunkt
und der vierte Zylinder 25 etwa 90° Kurbelwinkel nach dem oberen
Zündtotpunkt
zum Stehen kommen wird. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 205 verzweigt.In 4 a flow chart for an exemplary sequence of the method according to the invention according to the first described example is shown. The program will start when the internal combustion engine stops 5 started, for example in the engine control 70 is detected by falling below a predetermined time gradient for the speed curve, the speed curve of the engine control 70 via the crankshaft sensor 65 is transmitted. After starting the program, the engine control identifies 70 at a program point 200 the first cylinder 10 and / or the fourth cylinder 25 that when the internal combustion engine is at a standstill 5 will be in the compression phase or in the work phase. The engine control 70 represents for these two cylinders 10 . 25 in the manner described fill in such a way that the first cylinder 10 about 90 ° crank angle before the top ignition dead center and the fourth cylinder 25 about 90 ° crank angle after the top ignition dead center will come to a standstill. It then becomes a program item 205 branched.
Bei Programmpunkt 205 identifiziert
die Motorsteuerung 70 in der beschriebenen Weise denjenigen
Zylinder, der im letzten Taktzyklus in der Saugphase sein wird,
also gemäß 2b) den zweiten Zylinder 15.
Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 210 verzweigt.At the program point 205 identifies the engine control 70 in the manner described that cylinder that will be in the suction phase in the last stroke cycle, ie according to 2 B ) the second cylinder 15 , It then becomes a program item 210 branched.
Bei Programmpunkt 210 prüft die Motorsteuerung 70 in
Abhängigkeit
der aktuellen Drehzahl des Verbrennungsmotors 5, der aktuellen
Zylinderfüllung und
der aktuellen Öltemperatur,
ob der vorletzte Taktzyklus erreicht wurde. Ist dies der Fall, so
wird zu einem Programmpunkt 215 verzweigt, andernfalls
wird zu Programmpunkt 210 zurückverzweigt.At the program point 210 checks the engine control 70 depending on the current speed of the internal combustion engine 5 , the current cylinder charge and the current oil temperature, whether the penultimate cycle has been reached. If this is the case, it becomes a program item 215 branches, otherwise it becomes the program item 210 branches back.
Bei Programmpunkt 215 steuert
die Motorsteuerung 70 den ersten Verdichter 40 zur
Einstellung des erforderlichen Ladedrucks an, um den vierten Zylinder
25 im letzten Taktzyklus von seiner Stellung von etwa 90° Kurbelwinkel
nach dem oberen Zündtotpunkt
auf den vorgegebenen Kurbelwinkel von beispielsweise 110° zu bringen.
Anschließend wird
das Programm verlassen und der vierte Zylinder 25 ist für einen
Direktstart ohne Anlasser vorbereitet.At the program point 215 controls the engine control 70 the first compressor 40 to adjust the charge pressure required to bring the fourth cylinder 25 in the last cycle from its position of approximately 90 ° crank angle after the top ignition dead center to the predetermined crank angle of, for example, 110 °. Then the program is exited and the fourth cylinder 25 is prepared for a direct start without a starter.
In 5 ist
ein zweiter Ablaufplan für
die Beschreibung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt,
der im Falle des zweiten Beispiels zur Anwendung kommen kann. Auch
beim Ablaufplan gemäß 5 wird das Programm gestartet, wenn,
wie in der zu 4 beschriebenen
Weise, die Motorsteuerung 70 ein Einsetzen des Auslaufens des
Verbrennungsmotors 5 erkennt. Nach dem Start des Programms
identifiziert die Motorsteuerung 70 bei einem Programmpunkt 300 analog
zum Programmpunkt 200 bei 4 denjenigen
Zylinder, der im letzten Taktzyklus in der Kompressionsphase sich befinden
wird, sowie denjenigen Zylinder, der sich im letzten Taktzyklus
in der Arbeitsphase befinden wird. Weiterhin stellt die Motorsteuerung 70 in
der beschriebenen Weise die Füllungen
und damit die Federkonstanten des ersten Zylinders 10 und
des vierten Zylinders 25, die im letzten Taktzyklus in
der Kompressionsphase bzw. in der Arbeitsphase vorliegen werden,
derart ein, dass der erste Zylinder 10 bei einem Kurbelwinkel
von etwa 60° vor
dem oberen Zündtotpunkt
zum Stillstand kommen wird und dass der vierte Zylinder 25 bei
einem Kurbelwinkel von etwa 120° nach
dem oberen Zündtotpunkt
zum Stillstand kommen wird. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 305 verzweigt.In 5 a second flow chart for the description of the flow of the method according to the invention is shown, which can be used in the case of the second example. Also according to the schedule 5 the program is started if, as in the to 4 way described, the engine control 70 an onset of stopping the engine 5 recognizes. After starting the program, the engine control identifies 70 at a program point 300 analogous to the program item 200 at 4 the cylinder that will be in the compression phase in the last stroke cycle and the cylinder that will be in the work phase in the last stroke cycle. Furthermore, the engine control system 70 the fillings and thus the spring constants of the first cylinder in the manner described 10 and the fourth cylinder 25 that in the last clock cycle in the Compression phase or in the work phase will be such that the first cylinder 10 at a crank angle of about 60 ° before the top ignition dead center will come to a standstill and that the fourth cylinder 25 will come to a standstill at a crank angle of approximately 120 ° after the top ignition dead center. It then becomes a program item 305 branched.
Bei Programmpunkt 305 identifiziert
die Motorsteuerung 70 in der beschriebenen Weise denjenigen
Zylinder, der im letzten Taktzyklus sich in der Ausschubphase befinden
wird, also gemäß 2c) den dritten Zylinder 20.
Anschließend
wird zu einem Programmpunkt 310 verzweigt.At the program point 305 identifies the engine control 70 in the manner described that cylinder which will be in the extension phase in the last stroke cycle, ie according to 2c ) the third cylinder 20 , It then becomes a program item 310 branched.
Bei Programmpunkt 310 prüft die Motorsteuerung 70,
ob der vorletzte Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 erreicht
wurde. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 315 verzweigt,
andernfalls wird zu Programmpunkt 310 zurückverzweigt.At the program point 310 checks the engine control 70 whether the penultimate clock cycle before the internal combustion engine comes to a standstill 5 was achieved. If this is the case, it becomes a program item 315 branches, otherwise it becomes the program item 310 branches back.
Bei Programmpunkt 315 aktiviert
die Motorsteuerung 70 den zweiten Verdichter 45 und
steuert ihn derart an, dass die Füllung des dritten Zylinders 20
im letzten Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 derart
erhöht
wird, dass der Kolben 50 des vierten Zylinders 25 von
120° Kurbelwinkel
nach dein oberen Zündtotpunkt
noch bis in diesem Beispiel 110° Kurbelwinkel
nach dem oberen Zündtotpunkt
zurückbewegt
wird, so dass nach dem anschließenden
Ende des Programms der vierte Zylinder 25 für einen
Direktstart ohne Anlasser genutzt werden kann.At the program point 315 activates the engine control 70 the second compressor 45 and controls it in such a way that the filling of the third cylinder 20 in the last cycle before the internal combustion engine stops 5 is increased such that the piston 50 of the fourth cylinder 25 from 120 ° crank angle to your top ignition dead center until in this example 110 ° crank angle back to top ignition dead center, so that after the subsequent end of the program the fourth cylinder 25 can be used for a direct start without a starter.
Durch die Erhöhung der Füllung im zweiten Zylinder 15 im
letzten Taktzyklus mittels des ersten Verdichters 40 ergibt
sich die resultierende Kraft Fzy12 gemäß 3b), die erforderlich ist, um den vierten
Zylinder 25 in die gewünschte
Position zu bringen. Im Fall der Erhöhung der Füllung des dritten Zylinders
20 im letzten Taktzyklus durch den zweiten Verdichter 45 ergibt
sich die dritte resultierende Kraft Fzy13, die ebenfalls erforderlich
ist, um den vierten Zylinder 25 in die erforderliche Position
beim Stillstand des Verbrennungsmotors 5 zu bringen.By increasing the filling in the second cylinder 15 in the last cycle using the first compressor 40 the resulting force Fzy12 results according to 3b ) that is required to the fourth cylinder 25 in the desired position. In the event of the filling of the third cylinder 20 in the last stroke cycle by the second compressor 45 the third resulting force Fzy13 results, which is also required to the fourth cylinder 25 in the required position when the internal combustion engine is at a standstill 5 bring to.
Die Erfindung wurde anhand eines 4-Takt-Verbrennungsmotors 5 mit
vier Zylindern beschrieben. Sie lässt sich in entsprechender
Weise auf Verbrennungsmotoren 5 mit einer anderen Anzahl von
Zylindern anwenden, wobei für
den letzten Taktzyklus vor dem Stillstand des Verbrennungsmotors 5 mindestens
ein komprimierender Zylinder, mindestens ein Zylinder in der Arbeitsphase
und mindestens ein Zylinder mit einem geöffneten Einlassventil 30 oder
einem geöffneten
Auslassventil 35 und ein geeigneter Verdichter zur Erzeugung
der nötigen
Füllung
im Zylinder mit dem geöffneten
Einlassventil 30 oder dem geöffneten Auslassventil 35 vorhanden
ist.The invention was based on a 4-stroke internal combustion engine 5 described with four cylinders. It can be used in a corresponding manner on internal combustion engines 5 use with a different number of cylinders, taking for the last cycle before the engine stops 5 at least one compression cylinder, at least one cylinder in the working phase and at least one cylinder with an open inlet valve 30 or an open exhaust valve 35 and a suitable compressor for generating the necessary charge in the cylinder with the inlet valve open 30 or the open exhaust valve 35 is available.