用于以降低的充氣量運(yùn)行燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有多個(gè)氣缸（2）的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)（1）的方法，其中所述汽缸（2）中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中，在所述燃燒沖程中點(diǎn)燃所述第一氣缸（2）的燃燒室中的燃料/空氣混合物，期間所述氣缸（2）中的另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中，在所述壓縮沖程中對(duì)處于所述另一個(gè)氣缸（2）中的空氣進(jìn)行壓縮，其中如此操控所述處于壓縮沖程中的氣缸（2）的進(jìn)氣門（3）和/或排氣門（4），使得其在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)是打開(kāi)的。
【專利說(shuō)明】用于以降低的充氣量運(yùn)行燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的方法和裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)、尤其涉及用于減小未處于燃燒沖程中的氣缸的拖曳力矩的措施。
【背景技術(shù)】
[0002]通常如此運(yùn)行多缸燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，即相互錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置了各個(gè)氣缸的工作沖程。也就是說(shuō)，在所述汽缸中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中并且提供部分力矩期間，所述氣缸中的相應(yīng)另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中，在所述壓縮沖程中對(duì)被吸入到相應(yīng)的氣缸的燃燒室中的空氣進(jìn)行壓縮。在所述壓縮沖程中，相關(guān)的氣缸為了對(duì)處于燃燒室中的空氣進(jìn)行壓縮而做功并且由此引起與所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的處于燃燒沖程中的氣缸的部分力矩相反的力矩。 [0003]為了起動(dòng)目前常用的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，典型地通過(guò)外部的力矩源、例如借助于起動(dòng)電動(dòng)機(jī)引導(dǎo)曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。冋時(shí)隨著所述曲軸的起動(dòng)開(kāi)始將燃料嗔射到所述氣缸中。相應(yīng)地有待噴射到作為下一個(gè)處于燃燒沖程(工作沖程)中的氣缸中的燃料量根據(jù)相關(guān)的氣缸中的存在的充氣量由用于所述氣缸的燃燒室中的燃料/空氣比的所期望的Y值得到。
[0004]所述充氣量由所述進(jìn)氣門和排氣門的升程曲線(Erhebungskurve)得到并且更確切地說(shuō)根據(jù)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的位置、也就是根據(jù)曲軸角得到。就在通過(guò)借助于外部的力矩源進(jìn)行拖曳的方式來(lái)起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)之前，所述進(jìn)氣門和排氣門處于相應(yīng)的位置中，在所述相應(yīng)的位置中處于壓縮沖程中的氣缸中的一個(gè)氣缸或者多個(gè)氣缸已經(jīng)在所述拖曳過(guò)程開(kāi)始之前具有所圍住的充氣量。由此，所述相關(guān)的氣缸中的一個(gè)或者多個(gè)氣缸引起壓縮力矩，所述壓縮力矩要求更高的起動(dòng)機(jī)力矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]按照本發(fā)明，設(shè)置了一種按權(quán)利要求1所述的、用于以降低的充氣量運(yùn)行燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的方法以及按并列的獨(dú)立權(quán)利要求所述的裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序。
[0006]本發(fā)明的其它有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中得到了說(shuō)明。
[0007]按照第一方面，設(shè)置了一種用于運(yùn)行具有多個(gè)氣缸的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中所述汽缸中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中，在所述燃燒沖程中點(diǎn)燃所述第一氣缸的燃燒室中的燃料/空氣混合物，期間所述氣缸中的另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中，在所述壓縮沖程中對(duì)處于所述另一個(gè)氣缸中的空氣進(jìn)行壓縮，其中如此操控所述處于壓縮沖程中的氣缸的進(jìn)氣門和/或排氣門，使得其在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)打開(kāi)。
[0008]上述方法的構(gòu)思原則上在于，尤其通過(guò)在吸氣沖程之后延遲關(guān)閉所述進(jìn)氣門來(lái)降低氣缸中的充氣量，以尤其在壓縮沖程中得到降低的壓縮力矩。這在燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的確定的運(yùn)行階段中、例如在起動(dòng)時(shí)有利于降低反作用于驅(qū)動(dòng)力矩的力矩。尤其由于在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間通常缺少影響所述進(jìn)氣門和排氣門的氣門打開(kāi)時(shí)刻和氣門關(guān)閉時(shí)刻的可行方案而不能按需求來(lái)選擇、尤其不能降低用于有待點(diǎn)火的第一氣缸的充氣量。
[0009]按所圍住的空氣量，通過(guò)作用于氣缸中的活塞的壓縮壓力得到壓縮力矩，所述壓縮力矩作為最小的力矩必須由外部的力矩源來(lái)提供。這防止了，一般來(lái)說(shuō)力求降低對(duì)于所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)而言必需的外部力矩。所提出的降低壓縮力矩的方案例如對(duì)于混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即在用電行駛時(shí)能夠?qū)⒖晒┦褂玫哪軌蛴呻妱?dòng)機(jī)提供的力矩的明顯更高的份額用于所述電動(dòng)的行駛過(guò)程，因?yàn)橛捎谳^低的有待克服的壓縮力矩而能夠降低為所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的可能的起動(dòng)而暫時(shí)提供的儲(chǔ)備力矩。
[0010]此外，當(dāng)為了起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)僅需要降低了的起動(dòng)機(jī)力矩時(shí)，能夠設(shè)計(jì)具有較小功率的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0011]此外，通過(guò)降低所述壓縮力矩也能夠?qū)崿F(xiàn)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，因?yàn)樗銎字械囊粋€(gè)汽缸中的首次點(diǎn)火就已經(jīng)能夠提供足夠的部分力矩，以克服另一個(gè)氣缸的壓縮力矩，在所述另一個(gè)氣缸中對(duì)此前降低了的空氣量進(jìn)行壓縮。
[0012]尤其能夠規(guī)定，所述處于壓縮沖程中的氣缸的進(jìn)氣門和/或排氣門處于打開(kāi)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間根據(jù)所述處于燃燒沖程中的氣缸的停止位置來(lái)確定。所述處于燃燒沖程中的氣缸的停止位置確定了存在于其中的空氣量，從而能夠確定在相關(guān)的氣缸中燃燒時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)的部分力矩。為了在燃燒期間壓縮處于燃燒沖程中的氣缸并且驅(qū)動(dòng)處于壓縮沖程中的氣缸并且使其活塞相應(yīng)地一直運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)，打開(kāi)所述相關(guān)的氣缸的氣門的持續(xù)時(shí)間必須相應(yīng)地能夠調(diào)節(jié)。通過(guò)這種方式，能夠調(diào)節(jié)所述持續(xù)時(shí)間適應(yīng)于所述處于燃燒沖程中的氣缸的空氣量。
[0013]存在有最佳的停止位置，所述處于燃燒沖程中的氣缸中的活塞在此前的關(guān)閉過(guò)程中應(yīng)該已經(jīng)達(dá)到所述最佳的停止位置。由于所使用的停止方法，可能會(huì)出現(xiàn)，沒(méi)有精確地達(dá)到所述停止位置或者超過(guò)所述停止位置。在所述氣缸中燃燒時(shí)產(chǎn)生的部分力矩在這兩種情況中都小于在最佳的停止位置中能夠?qū)崿F(xiàn)的部分力矩。出于這個(gè)原因而必須規(guī)定，在此延長(zhǎng)所述處于壓縮沖程中的氣缸的相關(guān)的進(jìn)氣門或排氣門保持打開(kāi)的持續(xù)時(shí)間，以降低為了對(duì)處于相關(guān)的氣缸中的空氣進(jìn)行壓縮而需要的機(jī)械能。通過(guò)這種方式也能夠在此前的停止過(guò)程中沒(méi)有精確地到達(dá)所述停止位置的情況中實(shí)現(xiàn)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
[0014]在以燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的機(jī)動(dòng)車的滑行運(yùn)行中，能夠在慣性運(yùn)行中斷開(kāi)離合器的情況下切斷燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。如果離開(kāi)所述滑行運(yùn)行并且要求驅(qū)動(dòng)力矩，那就能夠通過(guò)閉合離合器來(lái)將機(jī)動(dòng)車的動(dòng)能用于起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。降低必要的起動(dòng)機(jī)力矩甚至在速度較低時(shí)也能夠以舒適的方式實(shí)現(xiàn)這樣的離合器起動(dòng)，其中在通過(guò)駕駛員接合時(shí)能夠降低急沖(Ruckeln)的程度。
[0015]此外，能夠如此設(shè)置所述持續(xù)時(shí)間，使得通過(guò)處于燃燒沖程中的氣缸提供的部分力矩足以用于對(duì)在關(guān)閉所述進(jìn)氣門或者說(shuō)排氣門之后留在所述處于壓縮沖程中的氣缸中的空氣量進(jìn)行壓縮。
[0016]在一種實(shí)施方式中，所述進(jìn)氣門或者說(shuō)排氣門能夠根據(jù)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的曲軸角按照升程曲線來(lái)操控，其中所述升程曲線能夠關(guān)于所述曲軸角移動(dòng)，其中在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)移動(dòng)所述進(jìn)氣門的升程曲線如此進(jìn)行打開(kāi)進(jìn)氣門的操控，使得所述進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)刻相當(dāng)于所述持續(xù)時(shí)間的結(jié)束。
[0017]能夠規(guī)定，為了起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)而如此操控相應(yīng)地處于壓縮沖程中的氣缸的進(jìn)氣門和/或排氣門，使得其在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)是打開(kāi)的，其中所述持續(xù)時(shí)間相應(yīng)地取決于通過(guò)與此同時(shí)處于燃燒沖程中的氣缸引起的部分力矩。[0018]所述持續(xù)時(shí)間能夠確定處于壓縮沖程中的氣缸中的空氣量，其中所述空氣量引起壓縮力矩，所述壓縮力矩小于通過(guò)處于燃燒沖程中的氣缸引起的部分力矩。
[0019]能夠規(guī)定，所述持續(xù)時(shí)間根據(jù)在起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)之前處于燃燒沖程中的氣缸中的活塞的實(shí)際停止位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0020]按照另一方面，設(shè)置了用于運(yùn)行具有多個(gè)氣缸的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置、尤其控制單元，其中所述汽缸中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中，在所述燃燒沖程中點(diǎn)燃相關(guān)的氣缸的燃燒室中的燃料/空氣混合物，期間所述氣缸中的另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中，在所述壓縮沖程中對(duì)處于相關(guān)的氣缸中的空氣進(jìn)行壓縮，其中所述裝置構(gòu)造用于如此操控所述處于壓縮沖程中的氣缸的進(jìn)氣門和/或排氣門，使得其在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)是打開(kāi)的。
[0021]按照另一方面，設(shè)置了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括:
-燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，具有氣缸，所述氣缸分別具有至少一個(gè)進(jìn)氣門(3)和至少一個(gè)排氣門；
-進(jìn)氣門凸輪軸，用于操控所述進(jìn)氣門；
-進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器，用于關(guān)于曲軸角調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣門的升程曲線的相位；
-排氣門凸輪軸，用于操縱所述排氣門；
-排氣門相位調(diào)節(jié)器，用于關(guān)于曲軸角調(diào)節(jié)所述排氣門的升程曲線的相位；以及 -上述裝置。
[0022]此外，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)能夠包括用于自主地對(duì)所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器和所述排氣門相位調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)的操控裝置。
[0023]所述操控裝置能夠包括液壓泵，以提供用于調(diào)節(jié)以液壓的方式運(yùn)行的進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器和/或以液壓的方式運(yùn)行的排氣門相位調(diào)節(jié)器的液壓壓力。
[0024]按照另一方面，設(shè)置了具有程序代碼段的計(jì)算機(jī)程序，用于在計(jì)算機(jī)或者上述裝置上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)施上述方法的所有步驟。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出如下:
圖1是具有多個(gè)氣缸的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；并且
圖2是用于說(shuō)明用來(lái)起動(dòng)圖1的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1示出了具有多個(gè)(在所示出的實(shí)施例中為四個(gè))氣缸2的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I的示意圖。接下來(lái)所描述的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I是將燃料直接噴射到所述氣缸2的燃燒室中的、四沖程運(yùn)行的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0027]所述氣缸2分別設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣門3和一個(gè)排氣門4，所述進(jìn)氣門和排氣門分別通過(guò)相應(yīng)的合適的進(jìn)氣門凸輪軸5和排氣門凸輪軸6來(lái)操控。但是，所述氣缸2也能夠設(shè)有多于一個(gè)的進(jìn)氣門3和多于一個(gè)的排氣門4。所述進(jìn)氣門凸輪軸5和所述排氣門凸輪軸6與曲軸7相耦合。
[0028]不僅能夠?yàn)樗鲞M(jìn)氣門凸輪軸5設(shè)置進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器8，而且能夠?yàn)樗雠艢忾T凸輪軸6設(shè)置排氣門相位調(diào)節(jié)器9，用于關(guān)于所述曲軸7的曲軸角對(duì)各個(gè)進(jìn)氣門和排氣門3、4的升程曲線在其相位方面進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器8和所述排氣門相位調(diào)節(jié)器9通常以液壓的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是也能夠借助于其它機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0029]所述進(jìn)氣門3與空氣供給系統(tǒng)11的進(jìn)氣管區(qū)段10相連接，并且所述排氣門4與排氣系統(tǒng)13的排氣區(qū)段12相連接。
[0030]所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I的氣缸2具有燃燒室以及在其中活動(dòng)地布置的活塞。所述氣缸2 一般以相位錯(cuò)開(kāi)的方式來(lái)運(yùn)行，從而通常相應(yīng)地使得所述汽缸2中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中并且所述氣缸2中的另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中。
[0031]所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器及排氣門相位調(diào)節(jié)器8、9通常在所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止?fàn)顟B(tài)中不能調(diào)節(jié)，因?yàn)槔绮淮嬖跒榇怂璧?、用于液壓調(diào)節(jié)的油壓。所述進(jìn)氣門和排氣門
3、4的升程曲線初始時(shí)如此定位，即在所述氣缸中的活塞運(yùn)動(dòng)的下死點(diǎn)或者說(shuō)上死點(diǎn)處進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉。
[0032]因此，尤其在起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)提高的起動(dòng)機(jī)力矩，因?yàn)楸仨氃诃h(huán)境壓力下施加用于處于所述氣缸2中的空氣的壓縮力矩。此外因?yàn)樵谒隹諝夤┙o系統(tǒng)11的吸氣沖程中同樣存在著環(huán)境壓力，所以在先行于壓縮沖程的吸氣沖程中被吸入到相關(guān)的氣缸2的燃燒室中的空氣量較高。對(duì)于這種空氣量的壓縮要求相應(yīng)高的壓縮力矩，在起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I期間必須克服所述相應(yīng)高的壓縮力矩。
[0033]為了降低所述壓縮力矩，現(xiàn)在規(guī)定，在壓縮沖程開(kāi)始時(shí)將所述相關(guān)的氣缸2的進(jìn)氣門3和/或排氣門4保持打開(kāi),從而使得處于壓縮沖程中的氣缸2的進(jìn)氣門3和/或排氣門4在自所述壓縮沖程開(kāi)始起的確定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持打開(kāi)。所述確定的持續(xù)時(shí)間相應(yīng)于曲軸角從所述活塞的下死點(diǎn)起的變化，所述活塞的下死點(diǎn)表明所述壓縮沖程的開(kāi)始。所述曲軸角的相應(yīng)的變化對(duì)于確定的轉(zhuǎn)速來(lái)說(shuō)在自壓縮沖程開(kāi)始起的確定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。由于所述進(jìn)氣門3和/或排氣門4保持打開(kāi)，通過(guò)所述氣缸2中的活塞的運(yùn)動(dòng)又將此前的吸氣沖程中吸入的空氣量的一部分通過(guò)所述進(jìn)氣門3或者說(shuō)所述排氣門4從所述相關(guān)的氣缸2的燃燒室中排出。
[0034]所述相關(guān)的進(jìn)氣門3或者說(shuō)排氣門4的關(guān)閉的時(shí)刻(在下死點(diǎn)之后達(dá)到相關(guān)的曲軸角)確定了在這個(gè)時(shí)刻處于所述氣缸2中的空氣量，在所述壓縮沖程的壓縮過(guò)程的下個(gè)進(jìn)程中對(duì)所述空氣量進(jìn)行壓縮。在所述壓縮沖程的進(jìn)程中所述進(jìn)氣門3關(guān)閉得越遲，在所述相關(guān)的氣缸2中有待壓縮的空氣量就越少并且為進(jìn)行壓縮所需要的壓縮力矩就越小。通過(guò)這種方式，能夠通過(guò)在壓縮沖程期間確定所述進(jìn)氣門3或者說(shuō)排氣門4的關(guān)閉時(shí)刻來(lái)精確地調(diào)節(jié)相關(guān)的氣缸2的充氣量并且由此精確地調(diào)節(jié)有待施加的壓縮力矩。
[0035]尤其有利的是，使所述進(jìn)氣門3超出所述吸氣沖程的結(jié)束、也就是超出相關(guān)的氣缸2中的活塞運(yùn)動(dòng)的下死點(diǎn)保持打開(kāi)并且還延遲地關(guān)閉。這能夠通過(guò)所述進(jìn)氣門3的升程曲線的延后移動(dòng)(Spjitverschiebung)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榉凑家档拖嚓P(guān)的氣缸2中的空氣量，所以由此在吸氣沖程期間推遲打開(kāi)所述進(jìn)氣門3基本上沒(méi)有影響。
[0036]在無(wú)起動(dòng)機(jī)的情況下起動(dòng)時(shí)，所述進(jìn)氣門的升程曲線的延后移動(dòng)保持沒(méi)有作用，因?yàn)橥ǔＴ谧畛跆幱趬嚎s沖程中的氣缸到達(dá)吸氣沖程的時(shí)刻，基本上以燃燒沖程終止發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程并且能夠朝更早的關(guān)閉時(shí)刻的方向?qū)M(jìn)氣門關(guān)閉的時(shí)刻進(jìn)行相應(yīng)的相位調(diào)節(jié)，其中在所述燃燒沖程中在處于壓縮沖程中的氣缸中設(shè)置了降低了的、有待壓縮的空氣量。尤其所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)在兩到三個(gè)燃燒沖程之后具有足夠的動(dòng)能，以能夠在所述壓縮沖程期間對(duì)在所述活塞的下死點(diǎn)的時(shí)刻處于氣缸中的空氣量進(jìn)行完全的壓縮。所述進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)刻的延后移動(dòng)則不再有必要并且能夠使對(duì)所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器相應(yīng)的相位調(diào)節(jié)能夠復(fù)位直到相關(guān)的氣缸的下一個(gè)吸氣沖程。
[0037]對(duì)于傳統(tǒng)的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I來(lái)說(shuō)，以液壓的方式來(lái)操控所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器8，其中在所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I的起動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有提供用于準(zhǔn)備液壓操控的油壓。因此能夠規(guī)定，為了實(shí)現(xiàn)壓縮力矩的降低而設(shè)置了額外的油泵15，該油泵提供為了操控所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器8所需要的油壓。如果準(zhǔn)備好必需的油壓，那就能夠如此調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器8，從而推遲所述進(jìn)氣門3的升程曲線，以便所述進(jìn)氣門3的關(guān)閉時(shí)刻明顯處于相關(guān)的氣缸2中的活塞運(yùn)動(dòng)的下死點(diǎn)之后。尤其所述進(jìn)氣門3的關(guān)閉時(shí)刻能夠在壓縮沖程中處于活塞運(yùn)動(dòng)的下死點(diǎn)之后20°到150°處。
[0038]所述氣缸2中的壓縮力矩的降低能夠用于在無(wú)起動(dòng)機(jī)的情況下起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I。下面結(jié)合圖2的流程圖對(duì)無(wú)起動(dòng)機(jī)情況下的起動(dòng)的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)解釋。
[0039]在曲軸7靜止時(shí)，在步驟SI中將燃料噴射到第一氣缸2中，該第一氣缸處于其燃燒沖程中。為此必需的燃料量能夠根據(jù)所述曲軸7的曲軸角來(lái)確定，由所述曲軸角產(chǎn)生相關(guān)的氣缸2中的精確的空氣量。如果要無(wú)起動(dòng)機(jī)地起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，那就借助于合適的方法來(lái)預(yù)先得到停止位置，在所述停止位置中通過(guò)處于燃燒沖程中的氣缸中的燃燒能夠?qū)崿F(xiàn)最大的部分力矩。這種最佳的停止位置對(duì)于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)處于所述氣缸中的活塞運(yùn)動(dòng)的上死點(diǎn)之后大約90°處。如果沒(méi)有達(dá)到最佳的停止位置，那么就會(huì)導(dǎo)致，通過(guò)處于燃燒沖程中的氣缸中的燃燒提供的部分力矩降低并且由此必須降低處于壓縮沖程中的氣缸中的空氣量，這能夠通過(guò)所述進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)刻的延后移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0040]在借助于所述氣缸2的點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃由處于燃燒沖程中的氣缸的空氣量提供的燃料/空氣混合物之后，提供部分力矩，所述部分力矩使所述曲軸置于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之中。
[0041]第二氣缸2的壓縮力矩反作用于所述部分力矩，其中所述第二氣缸2與此同時(shí)處于壓縮沖程中并且在該第二氣缸中通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)處于其中的充氣量進(jìn)行壓縮。由所述第一氣缸2中的燃燒產(chǎn)生的動(dòng)能能夠提供受到限制的最大的壓縮力矩。所述最大的壓縮力矩相應(yīng)于所述第二氣缸2中的最大的充氣量。因此必須保證，處于所述第二氣缸2中的空氣量小于所述仍能夠通過(guò)由所述第一氣缸2中的燃燒引起的動(dòng)能來(lái)壓縮的最大的空氣量。所述第二氣缸2中的空氣量能夠通過(guò)對(duì)于所述第二氣缸2的進(jìn)氣門3的關(guān)閉角的調(diào)節(jié)來(lái)相應(yīng)地降低。
[0042]如果所述第二氣缸2中的活塞到達(dá)上死點(diǎn)，那么處于其中的空氣就被最大程度地壓縮。同時(shí)結(jié)束了所述第一氣缸2中的燃燒沖程并且不再通過(guò)所述第一氣缸來(lái)提供部分力矩。
[0043]在步驟S2中，根據(jù)在所述第二氣缸2中被壓縮的空氣量來(lái)進(jìn)行燃料噴射。將處于所述第二氣缸2中的燃料/空氣混合物點(diǎn)燃并且產(chǎn)生部分力矩，所述部分力矩在所述第二氣缸2的活塞的下死點(diǎn)處引起發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的確定的動(dòng)能。
[0044]由所述第二氣缸2中的燃燒產(chǎn)生的動(dòng)能能夠提供受到限制的最大的壓縮力矩。所述最大的壓縮力矩相應(yīng)于所述第三氣缸2中的最大的充氣量。因此如此前一樣必須保證，處于所述第三氣缸2中的空氣量小于所述仍能夠通過(guò)由所述第二氣缸2中的燃燒引起的動(dòng)能來(lái)壓縮的最大的空氣量。所述第三氣缸2中的空氣量能夠通過(guò)對(duì)所述第三氣缸2的進(jìn)氣門3的關(guān)閉角的調(diào)節(jié)來(lái)相應(yīng)地降低。
[0045]所述最大能夠壓縮的空氣量通過(guò)由前面的燃燒產(chǎn)生的動(dòng)能的大小得到，由此確定了在所述第三氣缸2的壓縮沖程中有待壓縮的空氣量。因此，所述進(jìn)氣門3的關(guān)閉時(shí)刻由所述第三氣缸2的壓縮沖程中的最大能夠壓縮的空氣量得到。
[0046]在步驟S3中檢驗(yàn)，通過(guò)處于燃燒沖程中的氣缸2獲取的動(dòng)能是否足以用于能夠?qū)εc此同時(shí)處于壓縮沖程中的氣缸2的最大充氣量進(jìn)行壓縮。如果是這種情況(二選一:是)，那就以步驟S4繼續(xù)執(zhí)行所述方法。否則(二選一:否)，那就利用現(xiàn)在處于燃燒沖程中的氣缸2重復(fù)步驟S2。
[0047]如果在步驟S4中確定，在壓縮沖程開(kāi)始時(shí)不再需要推遲關(guān)閉所述進(jìn)氣門3以便降低空氣量，那就能夠規(guī)定，如在所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I的傳統(tǒng)的運(yùn)行中那樣調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣門3的升程曲線的相位，也就是說(shuō)使得所述進(jìn)氣門3在吸氣沖程結(jié)束時(shí)關(guān)閉。這例如能夠通過(guò)對(duì)所述進(jìn)氣門凸輪軸5的提早調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此終止所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)I的起動(dòng)。
[0048]能夠規(guī)定，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)有待壓縮的第一氣缸以下死點(diǎn)之后例如120°到150°的關(guān)閉時(shí)刻面向需求地(bedarfsorientiert)降低充氣量，對(duì)有待壓縮的第二氣缸以更早的、在下死點(diǎn)之后例如90°到120°的關(guān)閉時(shí)刻面向需求地降低充氣量，對(duì)有待壓縮的第三氣缸以下死點(diǎn)之后例如60°到90°的關(guān)閉時(shí)刻面向需求地降低充氣量，并且對(duì)有待壓縮的第四氣缸以下死點(diǎn)之后例如30°到60°的關(guān)閉時(shí)刻面向需求地降低充氣量。
[0049]作為替代方案，在壓縮沖程中也能夠通過(guò)所述排氣門4來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣量的降低。在此能夠額外地在所述氣缸2的壓縮沖程中打開(kāi)和關(guān)閉在吸氣沖程中關(guān)閉的排氣門4，以能夠調(diào)節(jié)所需要的充氣量。
[0050]為了對(duì)于無(wú)起動(dòng)機(jī)的起動(dòng)來(lái)說(shuō)也保證用于處于壓縮沖程中的氣缸的進(jìn)氣門或者說(shuō)排氣門的推遲的關(guān)閉時(shí)刻，相應(yīng)地設(shè)置了所述進(jìn)氣及排氣門相位調(diào)節(jié)器8、9，以例如通過(guò)借助于電泵或者類似裝置提供充氣壓力的方式在處于燃燒沖程中的氣缸中進(jìn)行首次燃燒期間就已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)的氣門3、4的推遲的關(guān)閉時(shí)刻。
[0051]對(duì)于所述進(jìn)氣門和排氣門3、4的打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)刻的調(diào)節(jié)例如也能夠通過(guò)所述進(jìn)氣門和排氣門3、4上的額外的裝置來(lái)進(jìn)行。所述調(diào)節(jié)能夠以電動(dòng)的、電液的方式或者通過(guò)以機(jī)械的方式預(yù)先得到的凸輪輪廓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.用于運(yùn)行具有多個(gè)氣缸(2)的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的方法，其中所述汽缸(2)中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中，在所述燃燒沖程中點(diǎn)燃所述第一氣缸(2)的燃燒室中的燃料/空氣混合物，期間所述氣缸(2)中的另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中，在所述壓縮沖程中對(duì)處于所述另一個(gè)氣缸(2)中的空氣進(jìn)行壓縮，其中如此操控所述處于壓縮沖程中的氣缸(2)的進(jìn)氣門(3)和/或排氣門(4)，使得其在自所述壓縮沖程開(kāi)始起的持續(xù)時(shí)間內(nèi)是打開(kāi)的。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中如此設(shè)置所述持續(xù)時(shí)間，使得通過(guò)所述處于燃燒沖程中的氣缸(2)提供的部分力矩足以用于對(duì)在關(guān)閉所述進(jìn)氣門(3)或者排氣門(4)之后留在所述處于壓縮沖程中的氣缸(2)中的空氣量進(jìn)行壓縮。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述進(jìn)氣門(3)或者所述排氣門(4)能夠根據(jù)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的曲軸(7)的曲軸角按照升程曲線進(jìn)行操控，其中所述升程曲線關(guān)于所述曲軸角能夠移動(dòng)，其中在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)移動(dòng)所述進(jìn)氣門(3)的升程曲線如此實(shí)施用于打開(kāi)所述進(jìn)氣門(3)的操控，使得所述進(jìn)氣門(3)的關(guān)閉時(shí)刻相當(dāng)于所述持續(xù)時(shí)間的結(jié)束。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其中為了起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(I)如此操控相應(yīng)地處于壓縮沖程中的氣缸(2)的進(jìn)氣門(3)和/或排氣門(4)，使得其在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)是打開(kāi)的，其中所述持續(xù)時(shí)間相應(yīng)地取決于通過(guò)所述與此同時(shí)處于燃燒沖程中的氣缸(2)引起的部分力矩。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其中所述持續(xù)時(shí)間確定所述處于壓縮沖程中的氣缸(2)中的空氣量，其中所述空氣量引起壓縮力矩，所述壓縮力矩小于通過(guò)所述處于燃燒沖程中的氣缸(2)引起的部分力矩。
6.按權(quán)利要求4到5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述持續(xù)時(shí)間根據(jù)在起動(dòng)所述燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(I)之前處于燃燒沖程中的氣缸(2)的活塞的實(shí)際停止位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。`
7.用于運(yùn)行具有多個(gè)氣缸(2)的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(I)的裝置、尤其控制單元，其中所述汽缸(2 )中的一個(gè)汽缸處于燃燒沖程中，在所述燃燒沖程中點(diǎn)燃相關(guān)氣缸(2 )的燃燒室中的燃料/空氣混合物，期間所述氣缸(2)中的另一個(gè)氣缸處于壓縮沖程中，在所述壓縮沖程中對(duì)處于所述相關(guān)氣缸(2)中的空氣進(jìn)行壓縮， 其中所述裝置構(gòu)造用于如此操控所述處于壓縮沖程中的氣缸(2)的進(jìn)氣門(3)和/或排氣門(4)，使得其在所述壓縮沖程開(kāi)始時(shí)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)是打開(kāi)的。
8.發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括: -燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)(I )，具有氣缸(2)，所述氣缸分別具有至少一個(gè)進(jìn)氣門(3)和至少一個(gè)排氣門(4)； -進(jìn)氣門凸輪軸(5 )，用于操控所述進(jìn)氣門(3 ); -進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器(8)，用于關(guān)于曲軸角調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣門(3)的升程曲線的相位； -排氣門凸輪軸(6 )，用于操縱所述排氣門(4 ); -排氣門相位調(diào)節(jié)器(9)，用于關(guān)于曲軸角調(diào)節(jié)所述排氣門(4)的升程曲線的相位；以及 -按權(quán)利要求6所述的裝置。
9.按權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，具有操控裝置(15)，所述操控裝置用于自主地調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器(8 )和所述排氣門相位調(diào)節(jié)器(9 )。
10.按權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中所述操控裝置(15)包括液壓泵，以提供用于調(diào)節(jié)以液壓的方式運(yùn)行的進(jìn)氣門相位調(diào)節(jié)器(8)和/或以液壓的方式運(yùn)行的排氣門相位調(diào)節(jié)器(9)的液壓壓力。
11.計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序設(shè)置用于實(shí)施按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法的所有步驟。
12.電子存儲(chǔ)介質(zhì)，在所述電子存儲(chǔ)介質(zhì)上保存了按權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)程序。
13.電子控制器，所述`電子控制器具有按權(quán)利要求12所述的電子存儲(chǔ)介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】F02D13/02GK103867309SQ201310668434
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】N.米勒, S.烏爾, J.托普霍芬 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司